【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，需采篩，采篩率為 %，因此，細(xì)骨料選在南坪砂廠集中購(gòu)買，平均運(yùn)距 10km。北洛河城區(qū)段橡膠壩初步設(shè)計(jì)18 粗骨料場(chǎng)粗骨料料場(chǎng)選在南洛河南坪砂廠，總資源量大于 20 萬(wàn) 3m，平均采篩率達(dá) %，礫石母巖為石英巖、花崗巖等堅(jiān)硬巖石，礫石干密度 3/mKN,比重 ，但含泥量為 %，不宜分散采篩，需在砂廠集中購(gòu)買，平均運(yùn)距 10km。4 工程任務(wù)和規(guī)模 社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r及工程現(xiàn)狀 社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r和近期發(fā)展規(guī)劃某縣位于平?jīng)鍪形髂喜?，東鄰華亭縣，南與張家川回族自治縣、秦安縣接壤，西依靜寧縣，北與寧夏隆德縣相連，對(duì)外交通便利。根據(jù)《某縣 2022 年年鑒》統(tǒng)計(jì)，某縣人口 435449 人，其中：農(nóng)業(yè)人口411729 人，縣城人口 23720 人。全縣國(guó)民生產(chǎn)總值 億元，工業(yè)生產(chǎn)總值 億元，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值 億元。按照《某縣城區(qū)段開發(fā)治理方案》 ，在保障防洪安全的前提下，對(duì)縣城區(qū)段河道進(jìn)行綜合整治、北洛河某縣城區(qū)段橡膠壩工程建設(shè)，營(yíng)造縣城生態(tài)景觀，提高城市居民的生活質(zhì)量。該工程的建設(shè)將會(huì)帶來顯著的社會(huì)效益、環(huán)境效益及經(jīng)濟(jì)聯(lián)動(dòng)增值效益。 庫(kù)區(qū)段現(xiàn)狀及存在的問題4橡膠壩段河道規(guī)整，現(xiàn)狀河道寬約為 100m左右，平均比降為北洛河城區(qū)段橡膠壩初步設(shè)計(jì)191%?，F(xiàn)狀河堤為重力式，基礎(chǔ)座落在基巖上,就現(xiàn)狀而言，河堤基本穩(wěn)定。河堤斷面形式為重力型塔型斷面，高度 ，頂寬 ，為砼現(xiàn)澆砼結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)座落在基巖上，運(yùn)行多年，河堤穩(wěn)定。局部地段有沖刷現(xiàn)象，紅色泥巖基礎(chǔ)外露。但在橡膠壩蓄水和排空的過程中，對(duì)河堤的穩(wěn)定有一定的影響；且橡膠壩蓄水后，存在向河堤外側(cè)滲漏的可能性，會(huì)造成河堤外側(cè)地下水位的抬高，危害周邊建筑物等安全。 排污設(shè)施在工程區(qū)，城市污水工程已建成，投入運(yùn)行，污水采用排污管道，直接輸送污水至工程區(qū)下游的河道，不影響蓄水區(qū)水質(zhì)。 工程建設(shè)任務(wù)工程的主要任務(wù)是在不影響河道原有功能的前提下，在縣城城區(qū)段修建橡膠壩工程及其附屬工程；疏浚整治河道；加固河堤，工程建成后，可改善人居環(huán)境，增添游覽區(qū)秀美景色，增加旅游收入。5 工程選址、工程布置及主要建筑物 工程等別及主要建筑物等級(jí) 工程等別及主要建筑物級(jí)別、洪水標(biāo)準(zhǔn)4橡膠壩壩高為 3m，最大蓄水體積為 4 萬(wàn) 3m。依據(jù)《水利水電工北洛河城區(qū)段橡膠壩初步設(shè)計(jì)20程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》 （SL252—2022）該工程為Ⅳ等工程，主要建筑物為 4 級(jí)，次要建筑物為 5 級(jí)?，F(xiàn)狀河堤建成于 90 年代，工程設(shè)計(jì)完成于 1988 年 8 月。河堤洪標(biāo)準(zhǔn)為 20 一遇，維持原河堤設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 工程地震設(shè)防烈度根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》 、 《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ50011－2022，某縣城區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為 ，基本地震烈度Ⅷ度，故本次設(shè)計(jì)按Ⅷ度設(shè)防。 工程位置 4橡膠壩位于某縣北河橋上游 38m處,以 3壩的護(hù)坦以上 平線與右岸堤頂線降低 的斜線相交處作為 4壩的壩址位置。根據(jù)某縣北洛河橡膠壩工程總體規(guī)劃， 4橡膠壩的壩址位置為 1+117 樁號(hào)。 工程布置和主要建筑物型式 布置原則根據(jù)相關(guān)規(guī)程、規(guī)范，結(jié)合已治理段河道特點(diǎn)，按照某縣城區(qū)段開發(fā)治理方案及縣城景觀等相關(guān)要求，工程布置遵循以下原則：（1）不降低原有河道行洪能力的原則確保治理后原有河堤以內(nèi)的過洪能力不低于治理以前的過洪能力，即 20 年一遇水面線以下河床過流能力不小于 420 sm/3。北洛河城區(qū)段橡膠壩初步設(shè)計(jì)21（2）按 100m堤距進(jìn)行布置的原則根據(jù)《某縣水洛河治理總體規(guī)劃及第一期工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告》 ，北洛河某縣城區(qū)段堤防堤距不小于 100m。經(jīng)初步計(jì)算，本工程治理后100m堤距河床斷面能夠滿足河道行洪要求。（3）不采用礙洪建筑物的原則現(xiàn)有防洪堤以內(nèi)的河槽均為行洪區(qū)，根據(jù)國(guó)家《防洪法》規(guī)定，在行洪區(qū)內(nèi)不得修建礙洪建筑物。（4）與兩岸景觀協(xié)調(diào)銜接的原則根據(jù)某縣城區(qū)規(guī)劃，本工程作為整個(gè)景觀工程中的水利工程部分，工程布置堅(jiān)持在滿足河道行洪能力、不布置礙洪建筑物的前提下，左右兩岸根據(jù)景觀美化要求整治成自然起伏的邊坡等等，使水利工程設(shè)計(jì)與兩岸濱河路、綠化等景觀渾然一體。 主要建筑物型式工程主要建筑物包括左右岸堤防、橡膠壩主體工程、消能防沖設(shè)施、控制室工程。 左右岸堤防4橡膠壩庫(kù)區(qū)現(xiàn)狀河堤總長(zhǎng)度 ，其中左岸 340m，右岸。均為重力式塔型結(jié)構(gòu)，頂寬 ，底寬 ，總高度 ，為 C15 砼現(xiàn)澆。本次設(shè)計(jì)需加固改造河堤總長(zhǎng)度為 750m，河堤斷面采用現(xiàn)澆 C15砼復(fù)合式護(hù)堤，堤頂向下 范圍內(nèi)，以原重力式護(hù)堤為基礎(chǔ)，采用北洛河城區(qū)段橡膠壩初步設(shè)計(jì)22鋼絲網(wǎng)錨固貼面，厚 ，以下為斜坡式結(jié)構(gòu)，鑲?cè)牒哟裁嬉韵?，斜坡厚度 ，坡比 1：，基礎(chǔ)為 ，均采用 C15 砼現(xiàn)澆，每 5 護(hù)堤設(shè)一道 2c厚閉孔泡膜板伸縮縫。加固后河堤,經(jīng)穩(wěn)定計(jì)算，抗滑穩(wěn)定系數(shù)滿足規(guī)范要求。 橡膠壩（1）方案比較維持現(xiàn)狀河堤防洪及景觀要求，可選擇的主要建筑物型式是水閘和橡膠壩。水閘與橡膠壩比較，有以下幾方面的不同：①阻水與否比較：橡膠壩結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是其受力荷載僅與壩高有關(guān)，與壩袋長(zhǎng)度無(wú)關(guān)，其經(jīng)濟(jì)跨度為 100m～150 ，跨度較大，中墩較少。泄洪時(shí)，壩袋塌平在底板上，基本不阻水。水閘相對(duì)來說跨度較小，需要較多中墩，相同寬度的河道上存在一定的阻水問題。②漏水、止水比較：常言道：“十閘九漏” ，無(wú)論是平板門或弧形閘門，都存在一定的漏水問題。橡膠壩周邊密封緊貼在底板上，兩側(cè)堵頭緊貼邊墩，不存在漏水問題。③抗震性比較：橡膠壩袋為柔性薄壁結(jié)構(gòu)，重量輕，富有彈性，沒有很高的啟閉機(jī)架、工作橋等，其抗震性能好。水閘需要很高的啟閉機(jī)架、工作橋，抗震性、穩(wěn)定性要求高。本工程為 8 度地震區(qū)，若采用水閘型式，將增加抗震措施和投資。④對(duì)地基要求比較：常規(guī)水閘對(duì)地基基礎(chǔ)、承載能力、兩岸連接工程、護(hù)砌工程要求較高，而本工程地質(zhì)條件和抗沖能力較差，不利于建北洛河城區(qū)段橡膠壩初步設(shè)計(jì)23閘。而橡膠壩由于其材料和結(jié)構(gòu)特殊性，對(duì)地基要求相對(duì)較低。⑤運(yùn)行管理比較：橡膠壩外露防腐構(gòu)筑物少，尤其是橡膠壩袋比水閘耐腐蝕性強(qiáng)，維修簡(jiǎn)單，后顧之憂少。橡膠壩充排控制設(shè)備一般可多跨共用，在岸邊控制室集中控制，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便、靈活。水閘歲修任務(wù)大，主體和附屬設(shè)施復(fù)雜，根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料，其每年運(yùn)行維護(hù)費(fèi)比橡膠壩高出 4/5。⑥景觀效果比較：橡膠壩已被廣泛應(yīng)用于城區(qū)、園林風(fēng)景區(qū)河道內(nèi)，既可發(fā)揮擋水、泄洪等綜合效益又可因地制宜發(fā)展水上娛樂項(xiàng)目及旅游業(yè)。水閘為鋼筋混凝土及金屬結(jié)構(gòu)，景觀效果較差。本工程為城區(qū)河道綜合整治項(xiàng)目，無(wú)疑橡膠壩型式將會(huì)為景觀增輝，更適合本工程。⑦堅(jiān)固性、耐久性比較：橡膠壩與以鋼筋混凝土及金屬結(jié)構(gòu)為主的水閘相比，堅(jiān)固性較差，容易被刺傷和磨損，需要采取相應(yīng)保護(hù)措施。橡膠壩存在老化問題，一般壩袋使用壽命為 20 年左右。但壩袋投資占土建比例一般為 15％～20％，所占比例較小，及時(shí)更換壩袋，投資不多，工程仍可正常運(yùn)行。⑧排沙防淤比較：當(dāng)上游流量較小時(shí)，水閘閘下出流，排沙防淤效果較好；橡膠壩壩頂溢流，沒有水閘排沙防淤效果好。但大洪水來臨時(shí)，閘門全部打開泄洪與壩袋全塌泄洪，二者排沙防淤效果相當(dāng)。⑨施工難易和工期比較：壩袋為薄壁結(jié)構(gòu)，重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，錨固結(jié)構(gòu)和錨固施工工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，壩袋安裝時(shí)間較短，由于整個(gè)工程的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，工期可大大縮短。北洛河城區(qū)段橡膠壩初步設(shè)計(jì)24⑩投資比較：橡膠壩與水閘相比，節(jié)省三材，造價(jià)低。橡膠壩依靠壩袋充水或充氣擋水，減少了閘室上部結(jié)構(gòu)，節(jié)省大量鋼材和水泥，根據(jù)國(guó)內(nèi)外許多工程經(jīng)驗(yàn)，橡膠壩與同規(guī)模的閘壩相比，節(jié)省鋼材30%～70%、木材 40%～60%、水泥 30%～60%，節(jié)約投資 30%～40%。例如：北京順義縣河南村橡膠壩，長(zhǎng) 300m，壩高 ，工程投資約 1500 萬(wàn)元（包括橡膠壩工程和其它附屬工程） ，若采用閘壩方案，則需投資3000 萬(wàn)元。橡膠壩與水閘優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比見表 5—1。橡膠壩與水閘優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比表 表 51序號(hào) 比較項(xiàng)目 橡膠壩 水閘1 是否阻水 不阻水 有一定阻水2 是否漏水 不漏水 漏水3 抗震性 好 要求高4 地基要求 相對(duì)較低 較高5 運(yùn)行管理 簡(jiǎn)便、靈活 相對(duì)復(fù)雜6 景觀效果 好 相對(duì)較差7堅(jiān)固性、耐久性較差 較好8 排沙防淤效果水閘閘下出流比橡膠壩壩頂溢流，排沙防淤效果好。但閘門全部打開泄洪與壩袋全塌泄洪，二者排沙防淤效果相當(dāng)。9 施工難易 簡(jiǎn)單 相對(duì)復(fù)雜北洛河城區(qū)段橡膠壩初步設(shè)計(jì)2510 工期 短 長(zhǎng)11 投資 少 多通過上面的比較，參考已建工程經(jīng)驗(yàn)，工程設(shè)計(jì)選擇橡膠壩作為擋水建筑物。（2）橡膠壩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)①壩底板高程確定根據(jù)某縣水洛河整體防洪規(guī)劃要求，橡膠壩塌壩后底坎高程、長(zhǎng)度既滿足過流要求又嚴(yán)格按照水利部《橡膠壩技術(shù)規(guī)范》SJ22798 有關(guān)規(guī)定。壩址處河床現(xiàn)狀高低不平，根據(jù)土方挖填平衡計(jì)算及基本維持河道自然比降綜合考慮，同時(shí)和北洛河城區(qū)段河道比降協(xié)調(diào)，確定 4壩址處河床整平高程為 ，為防止山區(qū)河道泄洪期間推移質(zhì)過壩對(duì)壩袋磨損及底板檢修需要，將壩底板抬高 ，則橡膠壩底板高程初擬為。②橡膠壩長(zhǎng)度確定壩長(zhǎng)應(yīng)與河道寬度相適應(yīng)，塌壩時(shí)滿足河道設(shè)計(jì)行洪要求，單跨壩長(zhǎng)滿足壩袋制造、運(yùn)輸、安裝、檢修以及管理要求。結(jié)合北洛河整體防洪規(guī)劃要求，擬定壩體為單跨， 4橡膠壩凈長(zhǎng) 106m。③壩高確定根據(jù)北洛河城區(qū)段總體規(guī)劃要求，盡量增加水深和蓄水量，4橡膠壩控制水面洄水至 3橡膠壩，經(jīng)綜合考慮，確定 4橡膠壩壩底板高程北洛河城區(qū)段橡膠壩初步設(shè)計(jì)26，壩頂高程 ，壩高 3 。按照《橡膠壩技術(shù)規(guī)范》 （SL22798）要求，壩頂高程宜高于上游正常水位 ～ 。在運(yùn)行過程中， 4橡膠壩正常擋水位為 ，最高擋水位為 ，左右岸堤頂高程分別、 。④結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4橡膠壩壩基座落在新鮮巖石上，承載力為 260KPa，屬弱透水性。底板厚度 ，采用 C20 鋼筋砼現(xiàn)澆，底板以下為 C15 混凝土基礎(chǔ)，壩底板順?biāo)鞣较蜷L(zhǎng)度為 10m、壩底板分縫間距為 ，共分 10 段，縫寬 2cm，采用 651 型止水帶止水，止水帶前后鑲嵌 2c厚閉孔泡沫板。4橡膠壩最大壩高 3 ，內(nèi)壓比為 ；壩袋采用雙錨固線型式錨固，錨固槽設(shè)置為暗槽，錨固槽回填后與壩底板齊平，以減小塌壩時(shí)夾裹泥沙對(duì)壩袋的磨損。壩袋上下游及堵頭均采用外錨固。橡膠堵頭與墩墻接觸部位用細(xì)石砼做成斜坡狀，以利接觸緊密，不從接縫處滲漏水。該錨固形式施工方便，止水效果良好。⑤左右岸邊墻左、右岸邊墻結(jié)構(gòu)型式完全相同，均為重力式擋土墻結(jié)構(gòu)，墻高，頂寬 ，右岸底寬 ，左岸底寬 ，采用 C20 鋼筋混凝土現(xiàn)澆。上下游邊墻長(zhǎng)分別為 、 ，基礎(chǔ)座于基巖上，4橡膠壩左右岸基礎(chǔ)高程均為 ，頂部高程均為 。（3）穩(wěn)定及結(jié)構(gòu)計(jì)算北洛河城區(qū)段橡膠壩初步設(shè)計(jì)27壩體穩(wěn)定及結(jié)構(gòu)計(jì)算如下： 控制室工程 排水控制室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)