文档介绍：影响橡胶坝耐久性和防治措施
影响橡胶坝耐久性和防治措施
摘要:橡胶坝技术在我国水利建设中广泛应用,在橡胶坝迅速发展的同时,其耐久性问题日益突出。通过分析影响橡胶坝耐久性的因素,提出提高橡胶坝耐久性的主要措施。
关键词:橡胶坝耐久性防治措施
中图分类号:: A
引言
橡胶坝出现在20世纪50年代末期,由于结构简单、施工方便且造价低廉,在国内外的工程中应用发展迅速,主要应用于低水头、大跨度的闸坝工程,如水库泄洪道的闸门、河道上的闸门、沿海的挡潮闸,以及城市园林工程中。橡胶坝是用高强度合成纤维织物做受力骨架,内外涂敷橡胶做保护层,加工成胶布,这使得橡胶坝易受各种因素影响其耐久性。本文主要阐述橡胶坝在设计、施工、使用方面采取各种措施,以提高其耐久性。
1 影响橡胶坝耐久性因素分析
坝袋振动
橡胶坝袋为柔性薄壳结构,袋内充水或充气体,在各种不同的外力作用下形状变化及自由度都很大,对水流脉动反应灵敏,易出现振动,尤其是在坝顶溢流时,弹性体坝袋在水流脉动压力作用下,更易产生振动现象。水流脉动压力是随机的,故坝袋的振动也是随机的。若外力强迫振动频率与坝体在水下的自振频率接近时,坝体的振动加重,甚至发生共振现象。共振时坝袋损坏很大,当共振时坝袋产生的内应力大于坝袋材料的允许应力时,坝袋将遭到破坏。橡胶坝在运行中,若长期存在坝袋振动现象,则会导致磨损、脱层和撕裂,严重的甚至破坏整个坝体,影响工程的安全及效益的发挥。
随着坝袋长时间使用,坝袋的弹性变形越来越小,坝袋与岸墙接触处容易产生皱褶,增加坝袋与岸墙产生的静摩擦力。由于坝头在塌坝的过程中,受水流影响,端头坝袋会产生不规则的折叠与褶皱。坝头塌肩现象一旦形成,将降低坝高,全断面溢流不均匀,坝袋内压比增大,给整个工程运行带来安全隐患。
坝体超高、超压运行
一些坝体较小的景观坝,使用自来水充坝,自来水的压力和流量很大,如果安全溢流孔设计不当或控制设备失灵,造成溢流速度与充坝不协调,使得坝体内压力俱增,给整个工程带来安全隐患。
尖利物体造成的损伤
由于橡胶坝是由纤维织物制成,受到冰块、建筑材料等尖利物体的刺、划、摩擦等作用时,易形成裂缝,对坝体的耐久性造成很大不利的影响。
2 防治措施
减震、防震措施
针对橡胶坝坝袋产生振动的原因,主要从工程设计、施工及管理等几个方面着手,采取相应的减振、防振措施。1)设计时在不影响河道泄洪能力前提下,基础底板比河床适当抬高,尽可能使底板高程高于下游正常尾水位;坝址应选择在过坝水流流态平顺及河床岸坡相对稳定的河段;尽量采用使坝袋振动强度小的锚固形式,在有条件时应尽量采用双锚固结构;在坝袋里面的折叠线处敷设一条两旁打孔的胶管,胶管一端接排水管,另一端通所谓的“烟斗头”,引流在坝袋里的这一小部分水倒流向排水管,使坝袋塌平。 2)在施工安装坝袋时,准确定位,放线要准确,要求尺寸精度达到±2~3mm,尽可能符合设计要求,误差在容许值范围之内;槽口线和槽底线一定要直,槽壁要求光滑平整;螺栓压板锚固要求螺栓准确定位,垫板、压板制作精确,不能出现翘板、变形、缺角和粗糙现象。3)控制坝顶的溢流量,调整下游水位,若下游水位较低,应尽可能提高到一半坝高以上运行。