浅析橡胶坝工程安全的影响因素及防治对策.docVIP

浅析橡胶坝工程安全的影响因素及防治对策 　　【摘 要】橡胶坝是一种采用新型高分子合成材料的坝体，根据现场实际情况确定坝体的尺寸，然后将其锚固进入河床持力层，与河床形成封闭的整体。在需要挡水的时候就像坝体内注入一定量的水将其充胀，形成一个挡水坝，无需挡水时可以将坝体中的水放空，恢复原河道的过水断面。由于这个独有的特点，使得橡胶坝在城市供水、园林美化、防洪以及灌溉等方面有着极为广泛的应用。本文对橡胶坝工程安全的影响因素以及橡胶坝工程安全的防治对策进行论述分析。 　　【关键词】橡胶坝工程；安全；影响因素；防治对策 　　橡胶坝虽有容易损坏的缺陷，只要在橡胶坝实际运行中，能够结合河道实际情况，严格执行安全操作规程，采取相应有效的措施，实施合理的运行方式，就可以使橡胶坝长期安全运行。 　　一、橡胶坝工程安全的影响因素 　　1、橡胶坝的震动损坏.橡胶坝在运行中会发生拍打或振动等现象，有可能引起坝袋的磨损或撕裂。橡胶坝袋的振动主要是外力（如水流脉动和风荷载）作用下的强迫振动。橡胶坝袋为柔性薄壳结构，袋内充水，在各种不同的外力作用下形状变化及自由度很大，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。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。 　　2、河流及洪水造成的损坏。橡胶坝处于河流中，极容易受到尖利和有尖角物体的刺伤损坏。洪水过后遗留的各种残骸，诸如民用设施与建筑材料这类尖利的物体很可能对坝体的上游面造成损伤。微小处的漏气易于修复，然而，如果漏气面积很大，例如建筑物的碎石造成的漏气，修复起来比较困难。 　　3、磨损造成的损伤。洪水挟沙量量较大，对坝袋极易造成损伤，这样的洪水一般采取塌坝运行，但沙石在通过坝袋时，对坝袋会产生一定程度的磨蚀；泄洪时沙石易被洪水带入上游坝袋锚固槽，或过坝后因负压作用吸入坝袋底部，如果充坝前没有被清除，坝袋在振动或蠕动过程中与这些石块产生摩擦，一旦遇到特别尖锐物体，极易刺破坝袋。同时坝体的振动、坝与坝底板以及与中边墩的摩擦等都可能导致坝的摩损。为避免坝袋磨损破坏，可采取以下方法：（a）尽量避免坝袋运行时产生振动或拍打；（b）下游底板与坝袋接触部分，要保持光滑平整；（c）在坝袋下游易磨损部位可涂敷耐磨防老化涂料；（d）做好水帽（即排水孔）的防护，把具有弹性的缓冲材料贴于坝袋内；（e）把坝袋外层胶层加厚或增加保护袋；（f）及时清除坝体上及其附近的泥沙。 　　4、洪水过程造成橡胶坝坝体的损坏。洪水来临时，大流量、高流速的洪水将对建在河道的橡胶坝造成强烈的冲击和淘刷。由于橡胶坝是建在河道中松软的沙基上，强烈的洪水冲刷，使坝前和坝后形成较大的冲刷坑，导致大坝悬空从而形成险情。 　　5、风浪对坝袋的损坏。风浪对坝袋产生的不利因素主要有三点：一是风浪造成坝袋长时间剧烈振动、拍打，具有往复破坏作用；二是风浪对坝体产生附加作用力，并可使坝袋内压力增大；三是风浪增加了对坝体的冲击力，会使坝袋锚栓的的锚固力加大。一般解决措施是在风浪到来之时降低坝高，减少对坝袋的影响。 　　6、冰冻对坝袋的损坏。橡胶坝冬季需正常蓄水，水面结冰会向下游推压坝袋，造成坝袋变形，同时导致坝袋内压力增加。坝袋内也会结冰，发生冰块对坝袋的摩擦、刺破事故。为防止冰压对坝袋的影响，可采取了如下措施：一是结冰期间尽量不调节坝高，上游来水可通过坝顶溢流或调节闸调节，尽量保持水位不变，避免冰面对坝袋的压力。同时在化冰期间注意观察，防止发生冰块对坝袋的摩擦、刺破事故。 　　二、橡胶坝工程安全的防治对策 　　1、控制运行减轻震动。首先是控制坝顶溢流量，其次是调整下游水位，若下游水位较低，应尽可能提高到一半坝高以上运行，这样震动危害性也就小得多。另外改变坝袋内水压力，改变坝体自振频率，使其避开水流脉动的主频率，防止坝袋共振现象的发生。 　　2、科学调度洪水，减少橡胶坝磨损机会。根据橡胶坝工程特点，洪水初期较小时，应尽量采用调节闸泄洪，因其底板低，泥沙易被冲刷至下游，可减少橡胶坝前淤积并同时减少坝体操作次数，易于管理；遇较大洪水时一定要塌坝泄洪，这样可以加大泄洪能力，也有利于冲砂排淤。泄洪过后要立即检查橡胶坝冲刷磨损情况，必要时可对沙石进行清理打捞，以确保橡胶坝行洪时安全，每年汛后要对橡胶坝彻底检查一遍，并将坝底及锚固槽的沙石清除干净。 　　3、橡胶坝管理人员要从各方面保障工程安全，应熟悉本工程各部结构、设计意图、施工情况及工程中存在的问题，了解橡胶坝