橡胶坝毕业设计

橡胶坝毕业设计内容摘要：

取为。 坝袋强度设计的安全系数 坝袋强度设计安全系数定义为坝袋抗拉强度与坝袋设计计算强度之比 ， 这是一种不论建筑物等级而采用的单一安全系数法。 在制定 227 98SL  橡胶坝技术规范 时规定 “ 坝袋强度设计安全系数充水坝应不小于 ， 充气坝应不小于 ”。 充 水 坝强度设计安全系数下限定为 ， 这是调查国内已建的橡胶坝坝袋强度设计安全系数的选取情况。 在具体计算坝袋强度安 全系数时 ， 直接采用坝袋胶布名义强度值计算时 ， 应扣 13 除 15%25%的胶布强度损失。 左岸坝袋设计计算 （ 1） 橡胶坝的设计坝高 H=4m 坝袋的设计内外压比 α = 查橡胶坝技术规范表 充水式橡胶坝坝袋设计参数表可得 : 12  11 RH 01 XH  11 SH  1 SH  1 nH  21  由计算可得 : 坝袋径向计算强度 T = 42 = 60 KN/m 上游坝面曲线段长度 S1 = 4 = m 下游坝面曲线段长度 S = 4 = m 坝袋 上游段 贴地段长度 n = 4 = m 坝袋 下游段 贴地段长度 x0 = 4 = m 双锚 坝袋有 效 周长 L0 = S1 + S = m 14 双锚坝底垫片有效长度 n + x0 = m 坝袋上游段曲率半径 R1 = 4 = 6 m 有效周长加锚固长度即为加工长度，而锚固长度 △ L = m，则总周长 L = + + 2 = m 坝袋单宽容积 V = 42 = m3 坝袋横断面曲线坐标 ， 坐标选取如图 . 图 . 上 游坝面曲线坐标 : 查 橡胶坝工程技术指南 附表 12， 充水式橡胶坝椭圆曲线坐标表由 α =可列下表 表 一 1yH 1xH 15 二 1yH 1xH 三 1yH 1xH 把 H1 = 4 m代入表格可得下游坝面曲线点坐标 表 一 y x 二 y x 三 y x （ 2）坝袋堵头设计 堵头处相应坝袋内压比为 1: 16 查《橡胶坝技术规范》表 ，充水式橡胶坝坝袋设计参数表可得 21  11  1  01  1 nH  1 RH  将 H1=4 = 代人得 T==S1== S== X0== n== R== 坝袋堵头 外形尺寸如图 图 17 右岸坝袋设计计算 橡胶坝的设计坝高 H=5 m 坝袋的设计内外压比 α = 查橡胶坝技术规范表 充水式橡胶坝坝袋设计参数表可得 : 12  11 RH 01  11  1 SH  1 nH  21  由计算可得 : 由计算可得 : 坝袋径向计算强度 2 T mKN 上游坝面曲线段长度 S m 下游坝面曲线段长度 S m 下游贴地段长度 2 3 6 4 7 X m 上游贴地段长度 0 7 1 4 n m 上游坝面曲线段半径 5 0 0 0 R m 坝袋有效周长 2 8 0 4 8 3  SSL m 底垫片有效长度 3 0 7 3 6 7  Xnl m 坝袋单宽容积 2 V 3m 坝袋横断面曲线坐标 ， 坐标选取如图 . 18 图 . 上 游坝面曲线坐标 : 查 橡胶坝工程技术指南 附表 12， 充水式橡胶坝椭圆曲线坐标表由 α =可列下表 一 1yH 1xH 二 1yH 1xH 三 1yH 19 1xH 把 mH  代入表格可得下游坝面曲线点坐标 一 y x 二 y x 三 y x （ 2）坝袋堵头设计 堵头处相应坝袋内压比为 1: 查《橡胶坝技术规范》表 ，充水式橡胶坝坝袋设计参数表可得 坝袋堵头外形尺寸如图 20 图 坝袋胶布结构 坝袋胶布的主要材料是橡胶和帆布 .橡胶在坝袋中起胶合密封和保护受力的作用。 对橡胶材料的基本要求是 :耐大气老化 ， 耐水性 ， 耐侵蚀 ， 耐磨损 ， 和有足够的抗拉强度 .抗撕裂性 能 .柔性好 .耐挠曲 .耐久性能好，以及适宜橡胶加工工艺。 左岸： 由坝袋拉力 T = 60 6 = 360 KN/m 和坝高 H=， 选用坝袋型号，坝袋胶布型号为 J3003002。 坝袋为一布两胶，胶布层数为两层，外层胶厚为 内层胶厚为。 坝袋胶布的径向强度为 600KN/m，考虑25%胶布强度损失后胶布强度为 450KN/m。 坝袋强度安全系数 K=600 / 60 (125%) = 故满足设计要求。 右岸 ： 由坝袋拉力 mKNT 6  和坝高 H=，坝袋采用蓝色有缝搭接坝袋，坝袋型号 JBD ，坝袋胶布型号为 3300300J ，坝袋胶布采 21 用锦纶帆布。 坝袋为 两 布 三 胶，胶布层数为 三 层，外层胶厚为 内层胶厚为，夹层胶厚为。 查橡胶坝工程技术指南表 得 坝袋胶布的径向强度为 900KN/m，考虑 25%胶布强度损失后胶 布强度为 675KN/m。 坝袋强度安全系数 %)251( 0 0 K 故满足设计要求。 坝袋展开图 根据橡胶坝的多跨布置，在岸边采用 直墙 边墩，在中墩处采用直墙式连接。 (一 )左岸坝袋展开图 a 为锚固长度， 本设计定 a= 则坝袋长度 A = 60 m E=52m F = 4 m 坝袋宽度的计算 : 根据《橡胶坝设计指南》充水 坝采用穿孔式钢压板锚固，锚固长度为 60cm，即 1a = B =S1+S+2a=+2= C=S1+S=+= D=(BC)/2= 坝袋展开图如图 22 图 (二 )右岸坝袋展开图 A = 60 m E = 52 m mF 4 maSSB 4 8 0 4 8  maXnXnSSC)(1)(2)( 01 mD 8 9 8 6 8 0  23 图 24 4 坝基土建工程设计 橡胶坝 的土建工程包括基础底板、边墩 (岸墙 )、中墩、上下游翼墙、上下游护坡、上游防渗铺盖、下游消力池 、 护坦、海漫、防冲槽等。 底板的设计 橡胶坝 的基础底板是承受其上部自重、水重及荷载，并向地基传递的结构， 同时它又是地下轮廓线的主要组成部分，限制通过地基的渗透水流，减小地基渗透变形的可能性，并 保护地基免受泄水水流的冲刷。 因此，坝底板必须具有足够的坚固性、整体性、抗渗性和耐久性。 坝底板常采用钢筋混凝土结构。 底板顺水流方向的长度 底板顺水流方向的长度即底板宽度应满足坝袋坍落线的宽度要求，并在上下游应留有足够的安装检修的交通道。 底板宽度等于坝袋坍落宽度与上下有坝袋的安装检查维修所需要的交通要道之和，一般交通要道上游与下游各取 (包括坝袋残余变形值所需贴地长度在内 ),本工程上游取 ,下游取。 基础底板长度的计算公式如下。 对于 双 锚固的橡胶坝 L=( L02 + L03 ) / 2+ L1+ L2 式中 L02双锚固时坝袋的有效周长 m L03双锚固时坝袋的有效周长 m L1上游交通道长度 ， 取为 L2下游交通道长度 ， 取为 左岸： 取 L=( + ) / 2+ + = m 所以本设计取 L= 14 m 右岸： 25 mllLLL)(21)(21 2103022 所以本设计取 L= m 底板厚度的确定 底板厚度应根据地基土质作用荷载等因素确定，在满足基础抗滑稳定底板强度和刚度的条件下来确定。 ＳＬ 22798《橡胶坝技术规范》建议，坝底厚度常采 ｍ，应满足管路布置和结构需要，对有防冻和特殊要求的工程可适当加厚。 本设计 有防冻要求， 底板厚度取为 m。 底板高程 橡胶坝基础底板高程的选定不仅与坝高坝袋周长及工程造价有直接关系，还与运用要求及坝袋检修关系密切。 坝底板高程定的低一些，可以加大下泄流量，但坝袋高度增加，坝袋周长加长，坝袋检修条件差。 因此，在不影响泄流的情况下，坝底板高程比上 游河床地形平均高程适当抬高 ，这不但可使整个高程造价降低，检修条件改善和便于观测，而且可防止过坝推移质泥沙随水流卷入坝袋底部，从而减轻坝袋的磨损。 坝底板高程比上游河床地形平均高程适当抬高 ， 取为。 左岸坝底板高程为 ；右岸坝底板高程为。 底板型式 基础底板形式有平底板、低堰底板、折线底板和反拱底板等。 充 水 坝 只适用于平底板，且平底板施工方便，本设计采用 钢筋混凝土 平底板。 采用堵头形式的橡胶坝，充坝时和边墩的结合部位出现坍肩现象，引起局部溢流 ，影响橡胶坝的正常运行。 在工程上采取将边墩与坝袋接触部位的混凝土表面做得尽量光滑、部底板局部抬高等方法来消除影响。 底板分缝 为了防止和减少由于地基不均匀沉降温度变化和混凝土干缩引起的裂缝，必须沿垂直于水流向对底板进行分段，即设置若干道顺水流向的永久缝，分段长度不宜 26 过大，亦不宜过小。 由于基础地基为土基，钢筋混凝土底板顺水流向的永久缝的缝距不宜大于 35m。 本工程底板上永久缝的构造形式采用铅直贯通缝， 每孔 ，距边墩或中墩4m处各设一个，再在距边墩或中墩 ，所以每孔分 4 个永 久缝。 底板地下轮廓的形状和尺寸 根据地基的地质条件、坝上下游的水头差，并结合考虑坝袋锚固槽（深度和位置）的需要来选定坝底板地下轮廓的形状和尺寸。 在坝底板的上、游端，通常设有 ，既能增加渗径长度，降低坝基底部渗透压力，减小渗透水流的出逸坡降，又能增加坝基的抗滑稳定性。 但齿墙深度不宜超过 ，否则施工 有困难。 左岸： 在上下游端设置深度为 的齿墙 ， 齿墙上 游 宽度为 ， 下 游 宽度为 m。 如图 右岸： 在上下游端设置深度为 的齿墙 ， 齿墙上 游 宽 度为 ， 下 游 宽度为 m。 如图 如图 27 如图 底板应力 和稳定 计算 荷载计算及组合 （ 1） 左岸 荷载计算及组合 ① 坝袋及坝底板自重 按其几何尺寸及材料重度计算确定。 在橡胶坝结构使用的建筑材料，主要有混凝土和钢筋混凝土。 混凝土的重度可采用 3/KN m ，钢筋混凝土的重度采用 3/KN m ，坝袋胶布 的重度可采用 3/KN m 坝袋重 : Wd =12 (L0+2a) d =12(+2) =L0 ： 坝袋有效周长 a：锚固长度 d： 坝袋厚度 28 底板重 : mKNW b 1 21142 2125 ）（ ② 坝内水体压力 0HH 坝袋内压数值上等于坝高水头产生的静水压力。 mKNVF 9 44 4   ③ 静水压力。 应根据橡胶坝不同运用情况时最不利的上下游水位组合条件确定。 坝袋充满水后挡水部分为曲面，静水压力可分为水平分力和垂直分力。 水平分力： mKNhFx 804102121 22   垂直分。