橡膠壩設(shè)計(jì)總說明

1、設(shè)計(jì)總說明工程概況工程區(qū)位于河南省鶴壁市新區(qū)的淇河上，淇河發(fā)源于山西省陵川縣棋子山，東 流經(jīng)河南輝縣、林州、鶴壁市淇濱區(qū)、淇縣及?？h，最后注入衛(wèi)河。據(jù)國家地質(zhì)部 門實(shí)測記載，淇河形成于下澳陶統(tǒng)，距今已有五億年的歷史，是中國華北地區(qū)唯一 未被污染的河流,被稱為“北方漓江”。因主要流經(jīng)河南鶴壁市,因此又被稱為“鶴 壁市的母親河”。鶴壁新區(qū)是豫北城市群中心，又是晉、冀、魯、豫四省十市的經(jīng)濟(jì)協(xié)作區(qū)中心， 具有承東啟西、連南接北的有利條件，有利于發(fā)揮聯(lián)絡(luò)和輻射作用。近幾年鶴壁市在大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)同時(shí)，兼顧生態(tài)環(huán)境治理，生態(tài)環(huán)境越來越好。 該項(xiàng)目建成后，可在淇河上形成寬闊水面，蓄水成湖，波光澈湘，湖中泛舟，成

2、為 城市居民理想的休息、游樂場所。二、建設(shè)緣由及依據(jù)橡膠壩工程是在河道治理的基礎(chǔ)上，為更好利用淇河水資源而修建的攔河壩工 程，工程任務(wù)是修建橡膠壩兩座，枯水期攔蓄水量，形成水面，提高城市居民生活 質(zhì)量及鶴壁市城市品位。三、地質(zhì)概況工程區(qū)內(nèi)出露地層比較簡單，河段地層由第四系全新統(tǒng)、上更新統(tǒng)、中更新統(tǒng)、 下更新統(tǒng)和上第三系中新統(tǒng)地層等組成，由新到老分層描述如下。第層，第四系全新統(tǒng)人工堆積（Q/）:由于高速公路、高鐵等工程建設(shè)， 河道內(nèi)砂礫石被開采用作建筑材料，當(dāng)?shù)卮迕裨诤拥纼?nèi)局部卵石層上鋪填壤土，再 種植莊稼。人工堆積層一般厚0.30.5m。第層，第四系全新統(tǒng)沖積物(Q4M)：淺黃色，松散。主要成

3、分為粉質(zhì)粘土， 厚02.0m左右，斷續(xù)分布于河床左側(cè)。第層，第四系上更新統(tǒng)沖積砂壤土 (Q3ai-2):淺黃色，較密實(shí)，成分主要為 砂壤土，局部為粉質(zhì)粘土或粉砂，土質(zhì)均一，手觸砂感較強(qiáng)，撫摸沙粒脫落。該層 厚0.56m,層底高程72.475.2m。分布于工程區(qū)河谷左右兩岸。第層，第四系上更新統(tǒng)沖積砂卵石(Q3ai-0 :淺灰色、雜色，密實(shí)，卵石成 分主要為石英砂巖、灰?guī)r等，呈亞圓狀，磨圓較好，粒徑一艘7cm,最大粒徑為 18cm左右，含量60%70%,充填物以粉細(xì)砂為主。厚9.015.5m左右，層底高程 55.869.4m。分布于整個(gè)工程區(qū)。左岸第層中夾有一層粉砂，淺黃色，較密實(shí)，厚約4.5m

4、。第層，上第三系中新統(tǒng)鶴壁組粉砂質(zhì)泥巖或泥質(zhì)粉砂巖(Nzh)：淺棕色， 泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，半成巖，巖芯一般呈柱狀、短柱狀。地層穩(wěn)定連續(xù)，頂板高 程55.869.4m,鉆孔揭露最大厚度14.7m (未揭穿)。分布于整個(gè)工程區(qū)。四、工程布置要點(diǎn)防洪標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇。工程規(guī)模京珠橡膠壩最大壩3.5m,根據(jù)水利水電樞紐工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn) (SL252-2000),橡膠壩工程等別為IV等，主要建筑物為IV級，次要建筑物為V 級，臨時(shí)建筑物為V級。工程總布置橡膠壩位于樁號K5+522.81處，壩底板頂高程為69.80m,設(shè)計(jì)壩頂高程為73.30m,壩高3.5m,壩總長232m,分三跨，

5、邊跨長75.0m,中跨長76.0m,壩袋 總長226m。三跨壩袋之間設(shè)置隔墩，隔墩厚1.5m；管理房位于橡膠壩左岸，尺寸 為 9m （寬）*12m （長）。自上游到下游依次為鋪蓋段，壩底板段，連接段，消力池段及海漫段。鋪蓋段長5.0m,厚0.3m,鋼筋磴結(jié)構(gòu)，鋪蓋頂高程為69.48m,與本次河道設(shè) 計(jì)河底高程一致；壩底板為鋼筋磴結(jié)構(gòu)，寬13.0m,厚1.5m,前齒墻厚1.5m,深 3.5m,后齒墻厚1.2m,深2.5m,壩底板頂高程為69.80m；連接段坡比為1:3,鋼 筋磴結(jié)構(gòu)，長2.61m,厚0.6m；消力池長11.0m,池深0.8m,尾坎厚1.0m；海漫 段長18.0m,結(jié)構(gòu)材料為格賓石

6、籠。六、工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)（-）攔河橡膠壩設(shè)計(jì)攔河橡膠壩布置長232m,壩高3.5m。（1）壩袋設(shè)計(jì)京珠橡膠壩壩袋設(shè)計(jì)高度叫為3.5m,內(nèi)壓比取1.25,內(nèi)壓高度由橡膠壩技 術(shù)規(guī)范（SL22798）中公式 尸H/H計(jì)算,經(jīng)計(jì)算，橡膠壩內(nèi)壓高度H。為4.38m。壩高3.5m,壩袋長226m,壩袋有效周長1279cm,壩袋總面積3072m2,兩端分 別與堵頭粘接，單個(gè)堵頭面積為27.3m2。壩袋拉力拉力為46KN/m。壩袋容積為5107.6mo壩袋型號：壩高3.5m,選用專業(yè)廠家按部頒標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的氯丁合成橡膠錦綸帆布 壩袋，其型號采用JBD5.0-300-3型，壩袋膠布型號為J300300-3,經(jīng)/緯強(qiáng)度

7、為 900/900kN/m,堵頭采用兩布三膠，堵頭膠布型號為300300-2。壩袋強(qiáng)度安全系數(shù)K二16. 6,符合規(guī)范大于6的規(guī)定。壩袋采用上下游雙線穿孔壓板螺栓錨固。上下游錨固螺栓直徑采用d）32,間距20cm；堵頭錨固螺栓直徑采用M2,間距20cm。（2）壩底板壩底板采用鋼筋磴底板，上下游設(shè)齒墻，C25磴現(xiàn)澆。底板寬度為13m,底板 厚1.5m。上游齒墻深3.5m,下游齒墻深2.5m。（二）控制室段及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（1）控制室段橡膠壩共分三跨，在左岸設(shè)有橡膠壩控制室，控制時(shí)最下層為水泵室，水泵室 內(nèi)布置1臺自吸泵和1臺潛水排污泵，橡膠壩的充水通過下游深井取水，排水通過 自吸泵和啟閉一個(gè)或幾個(gè)

8、蝶閥來控制。（2）控制系統(tǒng)電氣：京珠橡膠壩管理房外放置一套箱式變電站，管理房內(nèi)放置一面水泵控制 柜和一面低壓配電柜。1、箱式變電站一套。箱變內(nèi)的裝置如下：1）主變壓器一臺，采用防火、免維護(hù)、體積小、噪聲低、散熱能力強(qiáng)的樹脂 絕緣干式變壓器，變壓器采用SC10系列，容量80kVA,接線組別為D,Ynll,阻 抗電壓為4%。2）變壓器高壓側(cè)采用XGN15-12型高壓開關(guān)柜，柜內(nèi)設(shè)置FN16A-12RD型負(fù) 荷開關(guān)和XRNT1型高壓熔斷器保護(hù)。3）變壓器低壓側(cè)采用GGD型低壓開關(guān)柜，柜內(nèi)設(shè)置塑殼斷路器，做變壓器 低壓側(cè)的過載、短路保護(hù)。2、水泵控制柜一面。型號為GGD型，用以對水泵和深井泵進(jìn)行控制。

9、3、低壓配電柜一面。型號為GGD型，用以電源進(jìn)線及對蝶閥等其它用電設(shè) 備進(jìn)行控制。橡膠壩控制系統(tǒng)：橡膠壩共分三跨，在左岸設(shè)有橡膠壩控制室，控制時(shí)最下層 為水泵室，水泵室內(nèi)布置1臺自吸泵和1臺潛水排污泵，橡膠壩的充水通過下游深 井取水，排水通過自吸泵和啟閉一個(gè)或幾個(gè)蝶閥來控制。橡膠壩的充、排水管路為 d）630X8 d）820X9 （1）1020X10 鋼管，每跨內(nèi)布置 325X8 的水帽。充壩：利用深井及自吸泵直接向壩袋充水，達(dá)到設(shè)計(jì)內(nèi)壓值所需時(shí)間：邊跨為10小時(shí)；中跨為5小時(shí)；同時(shí)充壩為15小時(shí)。塌壩：塌壩排水時(shí)間：邊跨為115.6分鐘；中跨為102.5分鐘；同時(shí)塌壩時(shí)間 2小時(shí)左右。（三）

10、上游防滲工程設(shè)計(jì)鋪蓋上游設(shè)鋼筋磴厚0. 3mo鋪設(shè)高程69. 48m,鋼筋磴下面鋪0. 1米碎石墊層。 壩底板前齒槽下采用高噴灌漿防滲墻。（四）下游消能防沖工程設(shè)計(jì)（1）橡膠壩控制運(yùn)用辦法汛期根據(jù)天氣預(yù)報(bào)和上游水文站洪水預(yù)報(bào)及時(shí)坍壩泄洪，大汛應(yīng)嚴(yán)禁立壩，非 汛期立壩蓄水，當(dāng)壩頂溢流深超過0.1m時(shí)坍壩泄流，運(yùn)行期間控制壩頂溢流水深 不超過0.1m。（2）消能防沖工程設(shè)計(jì)壩下游消能防沖設(shè)施布置總長度31.61m,由陡坡段、消力池和海漫三部分組 成。陡坡段長2.61m,坡度1:3,始端與底板齊平，末端與消力池底板齊平，采用 60cm厚的C25鋼筋混凝土，末端設(shè)C25磴齒墻，高1.0m,底寬60cm

11、。消力池段長11m,底板高程68.68m,底板底層為厚60cm的C25鋼筋混凝土, 底板設(shè)排水孔，下部設(shè)反濾層。海漫段長18m,米用格賓石籠防護(hù)。壩址處泄流能力驗(yàn)算計(jì)算條件京珠橡膠壩位于淇河下游，河道防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇。根據(jù)水文資料，100 年一遇設(shè)計(jì)洪峰流量為3822m3/so設(shè)計(jì)情況下河道過水能力核算按滿槽驗(yàn)算河道過水能力，堰頂高程69.8m,故按照寬頂堰進(jìn)行泄流能力校核， 驗(yàn)算堤頂高程是否滿足行洪要求。Q = b*式中：Q過壩流量 ，m3/s ；側(cè)收縮系數(shù)；。一淹沒系數(shù)；m流量系數(shù)；B溢流斷面的平均寬度，m；H計(jì)入行近流速的堰頂水頭(m)。結(jié)論通過計(jì)算得：下泄流量為3823.2m3/

12、s時(shí)，壩底板上水深為5.13m,因此，主河槽可安全下泄 流量100年一遇設(shè)計(jì)洪峰流量3822 m3/s,故建壩后不會降低原河道的防洪標(biāo)準(zhǔn)。七、施工施工條件工程位于新規(guī)劃的鶴壁市綜合服務(wù)功能區(qū)核心位置，是未來鶴壁市新區(qū)的重點(diǎn) 發(fā)展建設(shè)方向，工程距離鶴壁市中心約3km,有多條現(xiàn)有道路通往新區(qū)河段，京珠 橡膠壩上游300m有鶴壁至淇縣公路通過，河道上游右岸新建有810m寬沿河大 道，瀝青路面；工程的對外交通條件很好。工程所需主要建筑材料，如水泥、鋼材、木材、油料等在鶴壁市建材市場就近 購買。根據(jù)本工程特點(diǎn)，將橡膠壩水源經(jīng)過相應(yīng)處理后，用于生產(chǎn)用水和生活用水。本工程附近較大村莊均有電網(wǎng)通過，施工期間考

13、慮從高村橡膠壩管理處變電站 引線至施工區(qū)，解決施工期用電。工程位于鶴壁市新區(qū)，當(dāng)?shù)赝ㄐ艞l件齊全，施工時(shí)各施工區(qū)可充分利用現(xiàn)有的 地方通信資源，采用有線和無線相結(jié)合的通信方式。施工導(dǎo)流施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)主要考慮主體工程攔河橡膠壩施工，其余配套工程可參照其導(dǎo)流 方式布置。導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)：本工程屬四等，臨時(shí)建筑物為5級，導(dǎo)流圍堰洪水標(biāo)準(zhǔn)采用5年一 遇。導(dǎo)流程序、建筑物布置、結(jié)構(gòu)型式：淇河橡膠壩工程在河道里進(jìn)行，尤其是在 主河槽施工，施工導(dǎo)流及施工圍堰工作量較大。橡膠壩施工導(dǎo)流采用分段圍堰法， 分2期施工導(dǎo)流；圍堰采用土石圍堰。圍堰高程根據(jù)水位流量關(guān)系曲線，考慮安 全加高等因素確定。一期導(dǎo)流：先圍左岸，修建上、下

14、游圍堰和縱向圍堰，利用左岸束窄河床過流， 進(jìn)行左岸兩個(gè)壩段的施工。二期導(dǎo)流：進(jìn)行右岸河床截流，修建二期上、下游圍堰，縱向圍堰與一期已建 成的閘墩結(jié)合，利用已完成的橡膠壩基座過流，完成右岸一個(gè)壩段的施工。施工期排水初期排水初期排水主要為圍堰閉氣后進(jìn)行基坑初期排水，包括基坑積水、基礎(chǔ)和堰體滲 水、圍堰接頭漏水、降雨匯水等。一期初期排水總量約為1.3萬皿，按3天排干計(jì) 算，初期排水強(qiáng)度約180m3/ho二期初期排水總量約為1. 1萬m3,按3天排干計(jì)算， 初期排水強(qiáng)度約152m3/ho經(jīng)常性排水基坑經(jīng)常性排水包括基礎(chǔ)和圍堰滲水、降雨匯水及施工廢水等。圍堰堰體采用 土工膜防滲，堰基采用土工膜形式的防滲

15、鋪蓋防滲，通過對圍堰及基礎(chǔ)進(jìn)行滲流計(jì) 算分析，一期最大排水強(qiáng)度約為92m3/h,二期最大排水強(qiáng)度約為87m3/h。主要工程施工1)基坑開挖及回填壩基開挖從兩岸向中壩段分段進(jìn)行。壩基開挖分兩部分進(jìn)行，一部分為溝槽開 挖，另一部分為一般開挖。一般開挖采用lm3反鏟挖土機(jī)挖裝，推土機(jī)配合3ms 裝載機(jī)運(yùn)500m至棄渣區(qū)。上游齒墻基礎(chǔ)開挖，用人工開挖，推土機(jī)推運(yùn)至棄磕區(qū)， 邊坡用人工開挖整平。供排水管道溝槽及下游齒墻均采用人工開挖，土砂料用推土 機(jī)推運(yùn)至棄磕區(qū)?；A(chǔ)開挖嚴(yán)禁超欠挖。由8t自卸汽車從卵石料場運(yùn)輸至填筑部位，鋪筑采用74KW推土機(jī)按設(shè)計(jì)厚度攤平，lot振動(dòng)碾壓實(shí)，與建筑物結(jié)合部位采用2.8

16、KW蛙式夯實(shí)機(jī)夯實(shí)?；靥钪?設(shè)計(jì)高程后，采用強(qiáng)夯處理。2）橡膠壩主壩段施工壩基回填至設(shè)計(jì)高程后，人工開挖上下游齒墻，待基礎(chǔ)驗(yàn)收合格后，及時(shí)澆筑 混凝土墊層。上下游齒墻底部墊層澆筑比設(shè)計(jì)斷面寬10cm,先澆底部墊層，再澆 邊坡混凝土墊層和頂部混凝土墊層。邊坡混凝土墊層澆筑時(shí)，因設(shè)計(jì)邊坡較陡，應(yīng) 保持開挖邊坡濕潤，用人工拍實(shí)，墊層混凝土拌制時(shí)，適當(dāng)減少加水量，能在坡面 鋪筑后人工拍平密實(shí)為易。立模采用標(biāo)準(zhǔn)定型組合鋼模板，采用槽鋼和支架鋼管支撐加固，模板內(nèi)側(cè)用 12鋼筋拉條加固，確保立模尺寸準(zhǔn)確?；炷翝仓捶挚p跳塊澆筑，根據(jù)現(xiàn)場情況采用后退法澆筑，混凝土澆筑層厚 度不大于40cm,采用臺階式澆筑方

17、法，混凝土運(yùn)輸由汽車裝料罐運(yùn)到基坑，由設(shè) 在上下游的50t履帶吊車吊運(yùn)入倉，人工平倉，插入式振搗器振搗。由于壩基預(yù)埋 件較多，因此磴澆筑過程中必須小心操作，澆筑過程中在磴沿埋件兩側(cè)交錯(cuò)震搗， 避免埋件錯(cuò)位。平倉時(shí)不得將磴直接傾倒在埋件上，尤其是橡膠止水帶，要確保水 平設(shè)置，避免扭曲、折疊。澆筑過程中測量人員要隨時(shí)檢測上下游錨線的平面位置 和高程，確保準(zhǔn)確無誤，澆筑完成后應(yīng)及時(shí)對面板進(jìn)行抹面，用鐵抹子趕平壓光， 二遍成活，確保底膠片與磴接觸面平整光滑。磴澆筑完畢后1224h后灑水養(yǎng)護(hù)， 養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般不少于14do壩基用振動(dòng)碾壓實(shí)，再進(jìn)行磴施工，并埋設(shè)管道，以機(jī)械施工為主。橡膠壩擋 墻、基礎(chǔ)、控制

18、室等采用現(xiàn)澆磴，使用750L及350L拌和機(jī)現(xiàn)場生產(chǎn)磴，翻斗車 運(yùn)至工作面，人工入倉，插入式振搗器配合平板式振搗器進(jìn)行振搗。施工應(yīng)嚴(yán)格遵 循水工磴施工規(guī)范(DL/T 5144-2001 )o磴施工中注意沉降縫的設(shè)置，填縫材料 應(yīng)提前準(zhǔn)備。磴澆注完成后要注意保養(yǎng)，防止裂縫產(chǎn)生。翼墻模板采用標(biāo)準(zhǔn)組合鋼 模，采用型鋼與方木進(jìn)行加固，并每隔11.5m設(shè)e 14對拉螺栓。磴由磴拌和站 拌和，工程車或手推車運(yùn)到澆筑點(diǎn)，履帶吊吊運(yùn)入倉，插入式振搗器振搗密實(shí)；磴 澆筑時(shí)分層進(jìn)行，分層厚度宜控制在40cm左右。磴澆筑完成后要求及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)， 養(yǎng)護(hù)采用濕麻袋覆蓋并經(jīng)常澆水保持濕潤?？刂剖沂┕た刂剖沂┕づc壩體施工可

19、同時(shí)進(jìn)行，也可稍落后于壩體施工，在控制室施工中 應(yīng)注意管道的埋設(shè)，保證與壩體預(yù)埋管道的平順連接。泵房磴模板采用組合鋼模板， 部分位置采用木模進(jìn)行鑲拼，現(xiàn)澆屋面板及梁板采用滿堂腳手架支撐，鋼管間距根 據(jù)上部荷載進(jìn)行計(jì)算確定，一般控制在Im左右。磴由壩左岸的磴拌和站進(jìn)行拌和，工程車進(jìn)行水平運(yùn)輸，采用手推車運(yùn)輸，井 字架進(jìn)行提升。鋼筋在鋼筋加工廠加工成型，人工運(yùn)到現(xiàn)場進(jìn)行綁扎，屋面鋼筋施 工時(shí)應(yīng)采用短鋼筋設(shè)立撐腳，撐腳間距11.5m。磴入倉后采用人工進(jìn)行平倉，插 入式或平板振搗器振搗密實(shí)。防滲鋪蓋和海漫段施工壩前蓄水區(qū)要進(jìn)行防滲處理，消力池后設(shè)海漫段。工程施工時(shí)與河道修整結(jié)合 進(jìn)行。由于工作區(qū)域面積

20、較大可采取分段施工的方法，建議順?biāo)鞣较?0m為一 分段區(qū)。上游鋪蓋采用20cm后鋼筋磴澆筑，下游海漫賓格網(wǎng)材料采用10#鉛絲，骨架 材料采用10#鉛絲。塊石料的運(yùn)輸以機(jī)械為主、人工為輔，石料砌筑及編網(wǎng)、綁扎 為人工作業(yè)。橡膠壩土建工程完成后，進(jìn)行壩袋安裝。5）高噴灌漿施工高噴灌漿施工分為四個(gè)程序：造孔、試噴和下噴桿、噴射灌漿和噴射結(jié)束靜壓 灌漿。鉆機(jī)造孔質(zhì)量控制指標(biāo)：（1）定孔:鉆孔孔位與設(shè)計(jì)孔位誤差不得大于50mm； （2）鉆孔：孔深小于30m時(shí)，鉆孔偏斜率不應(yīng)超過1%； （3）孔口徑：鉆孔孔徑 應(yīng)大于噴射管外徑20mm以上；（4）鉆進(jìn)：機(jī)體要平穩(wěn)、牢固，每鉆進(jìn)5m測量機(jī)體、 立軸垂直一次；（5）先導(dǎo)孔：應(yīng)選取部分高噴孔作為先導(dǎo)孔，采取芯樣，核對地層， 需要時(shí)可作動(dòng)力觸探實(shí)驗(yàn)。先導(dǎo)孔的深度應(yīng)超過設(shè)計(jì)墻底深度0.3m,間距可為30m 左右；（6）鉆孔深度：鉆孔的有效深度應(yīng)超過設(shè)計(jì)墻底深度0.3m。灌漿施工應(yīng)嚴(yán) 格遵守水電水利工程高壓噴射灌漿技術(shù)規(guī)范（DL/T5200-2004）o6）壩袋安裝安裝前將壩袋底板、錨固槽及墊板清掃干凈，并且用水沖洗，涼干后