【正文】 比其它閘壩輕，且地基受力均勻，但壩址仍然盡量選在堅硬緊密的天然土基上。施工用水用電可就近從柴槽或陽關(guān)接10KV高壓線至施工現(xiàn)場。工程所用的水泥、砂、石子等材料以當(dāng)?shù)夭牧瞎?yīng)為主，所用的塊石，可在附近的山谷中采集。橡膠壩采用同標(biāo)準(zhǔn)，即設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇洪水，校核標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇，壩址處設(shè)計洪峰流量為QP=5%=442m3/s，校核洪峰流量為QP=2%=1190m3/s。（6）工程等級及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SL2522000《水利水電工程等別劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》、SL2652001《水閘設(shè)計規(guī)范》，本橡膠壩工程定為四等工程，橡膠壩、控制室分別為4級建筑物。節(jié)理張開寬度大小不均，～，最大可達(dá)2～3m。 及NE40 186。傾向W 或NW，傾角2～8186。本區(qū)地層平緩，構(gòu)造簡單，是華北陸臺上較穩(wěn)定的部位，新構(gòu)造運動差異性小，以大面積緩慢抬升為主，地震基本烈度為6度。kpa；內(nèi)摩擦角=19；天然孔隙比=；天然容重=。（3）工程地質(zhì) 本區(qū)主要是地層巖性為三疊系上統(tǒng)和侏羅系下統(tǒng)砂頁巖，上伏第四系地層。平均降水量為：；一般年份77%的降水集中在夏季，多雨年一般相差1~2倍，最大為4倍；降水強度較大，一般情況下在西部山區(qū)一次暴雨量即超過300mm?！妗?、℃、℃。~，具堿性，~，屬軟水，判別河水對混凝土無侵蝕性。同時匯流面積較小，因此地下水含量不大。（2）水文氣象本區(qū)的地下水主要為第四系覆蓋層中的孔隙水和基巖裂隙水兩種，皆直接或間接補給自大氣降水。大清河水系位于海河流域中部，發(fā)源于西部太行山區(qū)，經(jīng)獨流減河及海河干流入海，跨山西、河北、北京、天津4省市。是大清河南支主要來水支流之一。柴關(guān)橡膠壩工程建成后可使柴關(guān)灌區(qū)農(nóng)田的灌溉保證率由60%提高到95%。橡膠壩主要適用于低水頭、大跨度的閘壩工程，如用于水庫溢洪道上作為閘門或活動溢流堰，以增加水庫庫容及發(fā)電水頭；用于河道上作為低水頭、大跨度的滾水壩或溢流堰，可以不用常規(guī)閘的啟閉機、工作橋等；用于渠系上作為進水閘、分水閘、節(jié)制閘，能夠方便地 蓄水和調(diào)節(jié)水位和流量；用于沿海岸作防浪堤或擋潮閘，由于不受海水浸蝕和海生生物的影 響，比金屬閘門效果好；用于跨度較大的孔口船閘的上、下游閘門；用于施工圍堰或活動圍 堰，橡膠活動圍堰高度可升可降，并且可從堰頂溢流，不需取土筑堰可保持河道清潔，節(jié)省 勞力并縮短工期；用于城區(qū)園林工程，采用彩色壩袋，造型優(yōu)美，線條流暢，可為城市建設(shè) 增添一道優(yōu)美的風(fēng)景。 第一章 緒論橡膠壩是用高強合成纖維織物做受力骨架，內(nèi)外涂敷合成橡膠作粘結(jié)保護層，加工成膠布，按要求的尺寸，錨固在基礎(chǔ)底板上，用水或氣的壓力充脹起來，形成擋水壩。不需要擋水時，泄空壩內(nèi)的水或氣，恢復(fù)原有河渠的過流斷面。第二章 工程設(shè)計柴關(guān)橡膠壩工程是擬建于北沙河上的一處集農(nóng)田灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖于一體的綜合利用水利工程，工程建成以后，不僅能有利的促進當(dāng)?shù)剞r(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展，而且對自然、生態(tài)、社會環(huán)境的改善產(chǎn)生了積極的影響。（1）流域概況北沙河發(fā)源于山西省靈丘縣境內(nèi)，從行唐縣入境，匯支流曲河、郜河后橫穿新樂縣全境，向東入保定市定州。干流在曲陽縣建有大型水庫王快水庫，支流郜河、曲河分別建有大型水庫口頭水庫和中型水庫紅領(lǐng)巾水庫，隸屬于大清河水系。河北省面積34683 km2，人口1607萬人。由于本區(qū)降水量多集中在6~7月，且蒸發(fā)量大于降水量。根據(jù)水化學(xué)特性分析，地下水屬于重碳酸鈣鎂型水，不含侵蝕性。根據(jù)當(dāng)?shù)厮Y源調(diào)查與水利區(qū)劃綜合報告，該區(qū)屬溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候，四季分明：冬季受西伯利亞大陸性氣團控制，寒冷少雨雪；春季北風(fēng)盛行，較冷蒸發(fā)大；夏季受海洋性氣團和太行山地形影響，降魚集中；秋季一般秋高氣爽，降雨稀少。無霜期為平原206天、丘陵197天、山區(qū)176天。年均蒸發(fā)量為水面1000mm，陸面350mm，最大風(fēng)速為18m/s，最大凍土深度54cm。壩址車為堅硬粉質(zhì)黏土，各項參數(shù)指標(biāo)為：凝聚力=~，基巖僅在局部地段出露。區(qū)內(nèi)地層中粗砂巖產(chǎn)狀為：走向0～25 186。斷裂構(gòu)造不發(fā)育，僅有小規(guī)模的斷層分布，節(jié)理裂隙呈“棋盤格式”狀發(fā)育，走向NW64 186。陡傾角。 （4）地形地貌 柴關(guān)橡膠壩工程處于太行山東麓，河道左岸多為山體，右岸以河灘地為主，前期河道治理已在部分河段修建了堤防，主河槽為U型斷面，壩址處上下游經(jīng)前期治理，河道斷面近似為梯形，底寬為92m，邊坡為1：。根據(jù)國家《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB5020194），本河段設(shè)計防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇。（6）施工條件 壩址緊鄰省道，對外交通方便 。兩岸的山體多為震旦系石英砂巖，致密堅硬，力學(xué)強度高，儲量豐富，完全可滿足本工程所需。，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。如果必須做人工處理地基時，其堅硬密實程度也應(yīng)達(dá)到設(shè)計要求，否則將影響壩體安全。這不僅避免發(fā)生波狀水躍和折沖水流，防止有害的沖刷和淤積，而且使過壩水流平穩(wěn)，減輕壩袋振動及磨損延長壩袋使用壽命。如果在河床岸坡不穩(wěn)定的河段建壩，將增加維護費用。運用實踐表明，水流條件是影響壩袋振動的主要誘因，振動又是使壩袋磨損破壞的主要原因。同時，要充分考慮到河床或河岸的變化特點，要估計建壩后對于原有河道可能產(chǎn)生的影響。如一定要在這樣的河道上建壩時，應(yīng)將基礎(chǔ)地板適當(dāng)抬高，并在底板高程以下修排沙泄流閘孔。（5）壩址選擇應(yīng)考慮便于壩袋檢修維護及工程管理運用。基礎(chǔ)底板不宜低于河床，防止在坍壩泄洪時，壩袋被泥沙覆蓋，造成管理維修困難。同時，底板抬高后水流過壩后有一陡坡段，還有利于上游和下游水流的銜接，易于泥沙排泄，減輕壩袋溢流振動，避免回流和漩渦將卵石和泥沙等雜物帶到下游側(cè)錨固線外的底板上，引起壩袋磨損。重要工程應(yīng)有水工模型實驗論證。壩址處為堅硬粉質(zhì)粘土，符合建壩基礎(chǔ)條件。由壩址選擇示意圖可知柴槽處在河流轉(zhuǎn)彎段，水流不平穩(wěn)，對河床沖刷作用明顯，不宜修建橡膠壩。河道左岸多為山體，右岸以河灘為主，部分河段修建了堤防，河床及岸坡穩(wěn)定。工程所用水泥、沙、石子等材料以當(dāng)?shù)夭牧瞎?yīng)為主。兩岸山體多為震旦系石英砂巖致密堅硬，力學(xué)強度高，可滿足本工程所需。 壩型選擇橡膠壩與常規(guī)水閘比較，橡膠壩的優(yōu)點是:①壩袋制造工廠化、安裝簡單、工期短；②造價低廉、節(jié)省鋼材、木材、水泥；③不阻水、能保持河道泄流斷面；④操作靈活、管理方便；⑤有較好的抗沖擊性能。橡膠壩主要適用于低水頭大跨度的閘壩工程。河道底寬為92米，屬于大跨度低水頭大壩工程，所以適宜采用橡膠壩。世界上橡膠把發(fā)展和建設(shè)主要以日本和我國為代表。日本的橡膠把多為充氣式，至目前已建3000余座；而我國的橡膠壩多為沖水式，至今已建成約千余座。充水式橡膠壩對于壩袋制造、安裝、強度及運行管理要求較低，為節(jié)省鋼材，我國還發(fā)明了混凝土楔塊錨固法。但相比之沖水式橡膠壩，充氣式橡膠壩的主要優(yōu)點有：一．運行管理相對方便，不受季節(jié)變化的影響。而水在零度就會結(jié)冰，要使充水橡膠壩在冰寒期仍然有效運行，解決好冰凍問題是不可回避的。而充水橡膠壩塌壩后不僅需要占壓一定面積的土地，且在塌壩后還會造成一定的阻水問題，大約阻水50厘米之多。 三．充脹介質(zhì)易于提取，充脹簡便。而充水橡膠壩則要考慮充水介質(zhì)的取水水源問題?，F(xiàn)在橡膠壩的寬度動輒數(shù)百米、上千米，作為充脹介質(zhì)的水源問題已成為必須考慮的問題之一。五．充水式橡膠壩只宜布置在水平底板上，以便坍壩時能排空壩袋內(nèi)的水。六．滿足充氣橡膠壩運行要求的占地面積比充水橡膠壩占地面積節(jié)約15%到35%；從而大量的節(jié)約工程資金；比如壩高為2米的充水橡膠壩，按標(biāo)準(zhǔn)要求，節(jié)約基礎(chǔ)投資為33%；，節(jié)約基礎(chǔ)投資20%；壩高為1米的充水橡膠壩，節(jié)約基礎(chǔ)投資15%； 七．充氣橡膠壩的運輸、安裝較為便利，這為山區(qū)小水電橡膠壩建設(shè)提供極大的便利。特別是考慮到橡膠壩的運行管理和維修等條件，在柴關(guān)橡膠壩采用充氣式橡膠壩。工程規(guī)模應(yīng)根據(jù)水文水利計算研究確定，具體可參照SL2782002，《水利水電工程水文計算規(guī)范》和SL10495《水利工程水利計算規(guī)范》的規(guī)定進行。．設(shè)計壩高是指壩袋內(nèi)壓為設(shè)計內(nèi)壓，壩上游水位計算水位，壩下游水位為零時的壩袋擋水高度。，~。壩高 H==根據(jù)建壩用途，運行中壩高可以隨時調(diào)節(jié)，以滿足需要。我國水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SL28798，《橡膠壩技術(shù)規(guī)范》規(guī)定橡膠壩的適用范圍是壩高5m及其以下的袋式橡膠壩工程，壩高超過5m或特殊用途時應(yīng)進行專門的技術(shù)論證和實驗研究。壩長是指兩岸端墻之間的壩袋的距離。單跨橡膠壩的邊墻若為直墻，則跨長為邊墩內(nèi)側(cè)之間的凈距。則壩長米橡膠壩經(jīng)常在寬河流上使用，除經(jīng)濟效益明顯，管理方便外，景觀優(yōu)美，壯觀雄偉，也是一大優(yōu)點。為此，規(guī)范SL22798 ，“壩長應(yīng)與河（渠）寬度相適應(yīng)，坍壩時應(yīng)能滿足河道設(shè)計行洪要求，單跨壩長度應(yīng)滿足壩袋制造運輸、安裝、檢修以及管理要求” 。考慮壩袋運輸、安裝、檢修方便以及運行管理要求，單跨最大壩長在100m以內(nèi)為宜。本工程所處地區(qū)四級分明，冬季寒冷少雪，取壩長92m符合要求。因此，應(yīng)根據(jù)自然規(guī)律和經(jīng)濟規(guī)律，體現(xiàn)國家經(jīng)濟政策和技術(shù)政策，根據(jù)我國社會經(jīng)濟發(fā)展水平來確定工程等級。水利水電工程中的永久建筑物一般根據(jù)工程等別及其在工程中的重要性分級；臨時建筑物根據(jù)被保護建筑物的級別本身的規(guī)模使用年限及重要性分級?！?jù)中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《水利水電工程等別劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》《水閘設(shè)計規(guī)范》。（3）工程結(jié)構(gòu)橡膠壩整個工程結(jié)構(gòu)主要由三部分組成：包括基礎(chǔ)底板、邊墩、上下游翼墻、上下游護坡、上游防滲鋪蓋、下游護坦、海漫、防沖槽等。固定橡膠壩的基礎(chǔ)地板要能抵抗通過錨固系統(tǒng)傳遞到底板的壓力，使壩體得到穩(wěn)定。即橡膠壩袋和錨固結(jié)構(gòu)，用水將壩袋充脹后即可調(diào)節(jié)水位和控制流量。包括充脹壩體的充排設(shè)備、安全及觀測裝置等。（4）工程總體布置特點柴關(guān)橡膠壩是建于平原河道上的橡膠壩。由于河床屬于軟