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橡胶坝工程优化设计问题探讨

发布日期:2021-06-07   00:00:00  信息来源:青岛华明工业  浏览数:748 次

当前我国水利工程中橡胶坝的应用较为广泛,已有多达3000多座橡胶坝在建或者投入运行,为我国的农业生产、城市水环境建设做出了重要贡献。我国橡胶坝已历经40余年的时间,然而在现阶段橡胶坝的设计工作中还存在着各种问题,如设计理念陈旧等因素严重影响着橡胶坝的推广应用和发展。本文从橡胶坝的设计理念、结构、运行管理等方面对橡胶坝的优化设计¨进行了总结,供同行参考。

 

1、从工程的结构本身进行设计

简单的来说,橡胶坝的作用于水闸相似,但是又具有许多水闸不具备的特点,如结构简单、造价低、跨度大、不阻水、自重轻、抗震性能好等,这意味着橡胶坝的适应性更强。从橡胶坝的工程结构本身进行优化,是指在满足防洪条件的基础上,将新科技应用于橡胶坝的结构,使之能够更加适应水利工程的需求,在蓄水治水工作上发挥更大的作用。以承德橡胶坝建设工程为例,承德橡胶坝工程在建设中创新性地使用了防冲齿墙,由此可以减少老式防冲结构布置,比如护坦、铅丝石笼等。从工程结构本身进行优化,需要从以下两个方面考虑。

 

1.1搞好土建工程的设计

土建工程是橡胶坝工程的重中之重,占整个工程投资的比重大,相关数据统计显示橡胶坝的投资大部分被用于土建工程,仅有一小部分被用在了坝袋投资之上,而优化土建工程的设计,能够在极大程度上降低橡胶坝投资。与普通水闸相比得知,橡胶坝最大的优点在于可随地形而变化,可根据具体的地理条件来设计橡胶坝的形状,为工程设计提供了便利。以北京市苏庄橡胶坝为例,该橡胶坝位于潮白河上,其周边地理位置较为特殊,涉及工程移民等诸多问题,最终橡胶坝的地址布置在弯道处,采用拱形平面布置,两岸的土方填充量巧妙地弥补了水流不均匀的情况,对河道没有任何影响,同时外形美观,可避免溢流时水流冲刷岸坡。

 

在不同地域建造橡胶坝时,考虑到橡胶坝在水流中的受力条件和受力部位,中边墩混凝土的厚度与钢筋结构,以及底板钢筋结构的布置等均应该进行适当的变动,从而优化土建工程的设计结构,减少对周边原有环境影响的同时还能够带来更多的附加价值。在建设橡胶坝的过程中,在满足设计要求的条件下,应该充分考虑节约投资,因地制宜地确定橡胶坝的坝高和坝长,从而用最小的资金投入创造最大化的经济效益。

 

1.2 使用新技术、新材料

橡胶坝工程本身就是一项新型技术,从推广应用到如今只有几十年的历史,但是针对橡胶坝的优化完善却一直没有停止。在橡胶坝的锚固方面,可以使用钢纤维混凝土楔块取代原来的木楔块,由此加大了锚固力并节省了投资。这些新技术的运用极大地简化了施工的步骤,在降低施工成本的同时也延长了工程的使用寿命。同时随着科学技术的发展,利用各种高科技设备来检测橡胶坝的运行,节约了人力,实现了对于橡胶坝的智能化控制,有利于橡胶坝技术的推广应用和发展。

 

2、从工程的运行管理进行设计

1) 运行管理是保证橡胶坝工程正常运行的基础,想要橡胶坝在最大程度上发挥功能,就必须提高工程的运行管理水平。例如,在设计橡胶坝工程时,务必要结合检修条件。对于北方地区,橡胶坝冬季泵房应当注意保暖设备的设计、检修爬梯的设计,以方便日后的管理和检修,同时要做好自动补水设施的布置,安装坝袋自动调平设施,而低坝则可以采用钢纤维混凝土楔块锚固。大量数据已经证明,应用螺栓锚固更加便于较高坝袋的检查维修。对于坝底板高程,在选择过程中应切实满足河道防洪要求,综合考虑坝袋检修及坝袋泥沙淤积等问题。按照空坝运行的要求,较高的橡胶坝袋应该设计向下倾斜的上游平面段,这样坝袋在冲水时才不会由于水流而向上漂移,导致橡胶坝袋中的水不能全部排出。

 

2) 从程序化、规范化上进行设计。

当前我国的橡胶坝数量较多,可以对橡胶坝的运行中的各项数据进行科学的统计和采集,制定规范化、程序化的橡胶坝管理流程,从而简化管理人员的工作。

 

3、做好橡胶坝技术研究

从整体上来看,橡胶坝技术所涉及的问题较多,需要加强橡胶坝技术的研究,为橡胶坝的优化设计提供技术支撑。诸如多功能橡胶坝开发、坝袋防振动、坝袋的耐老化与耐磨损以及坝袋的修补与维护等问题,都是当前研究的重点,对这些技术的探究可延长橡胶坝的使用寿命,降低橡胶坝的推广应用成本,有利于橡胶坝技术的长远发展。

 

参考文献 :

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