摘要：橡膠壩作為一種新型的柔性薄殼水工建筑物，在灌溉、發(fā)電、行洪、水運(yùn)和美化城市環(huán)境方面不斷擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，顯示出許多突出的優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)外均受到了普遍的重視，得到了迅速的發(fā)展。作為一種可調(diào)節(jié)的攔河壩，可在枯水期充水成壩蓄水，滿足用水及美化環(huán)境的需求，汛期可排空壩內(nèi)水，坍壩過洪，不影響河道行洪。

　　關(guān)鍵詞：橡膠壩 建筑

　　一、工程概況

　　淶源處于恒山、太行山、燕山三山交匯處，聞名遐邇的拒馬河發(fā)源于縣城旗山腳下，由西向東在縣城南部穿過，是淶源縣城主要行洪河道。拒馬河淶源縣南屯大橋至207國(guó)道河道治理工程(以下稱本工程)，實(shí)施2.7Km拒馬河干流清淤疏浚，并對(duì)1.5Km河段岸坡及白石河匯入口處進(jìn)行防護(hù)，新筑右堤防2.5Km，并且在該段河道新建橡膠壩一座。

　　本工程為拒馬河綜合治理工程的一部分，拒馬河綜合治理工程西起張石高速與拒馬河交匯處，東至奧宇揚(yáng)水站，全長(zhǎng)10.3公里。工程包括：河道縱橫斷面調(diào)整及主槽清淤、疏浚工程，岸坡防護(hù);設(shè)6座跌水、2座溢流堰、8座橡膠壩及橡膠壩管理建筑物工程。

　　二、攔河壩方案比選

　　1.傳統(tǒng)型攔河閘壩

　　傳統(tǒng)的攔河閘有固定式和活動(dòng)式兩類。固定式攔河閘在大流域江河上應(yīng)用較多，具有跨度大、控制水位高等特點(diǎn)。但造價(jià)高、工期長(zhǎng)，其閘墩、啟閉機(jī)架等結(jié)構(gòu)阻水嚴(yán)重，降低了河道的行洪能力，需加高河道防洪堤。傳統(tǒng)活動(dòng)式的攔河閘有魚鱗閘和翻板閘兩種，這兩種閘具有使用壽命長(zhǎng)、控制水位靈活、管理方便等優(yōu)點(diǎn);但可控制水位較低、安裝要求高、工期較長(zhǎng)、對(duì)基礎(chǔ)要求高、受漂浮物影響容易產(chǎn)生故障等。

　　2.橡膠壩的特點(diǎn)

　　橡膠壩是隨著高分子合成材料工業(yè)的發(fā)展而出現(xiàn)的一種新型水工建筑物，由高強(qiáng)度帆布做強(qiáng)力骨架與合成橡膠構(gòu)成，錨固在基礎(chǔ)底板上，形成密封袋狀，沖水或氣成壩擋水。具有如下優(yōu)點(diǎn)：

　　(1)造價(jià)低，節(jié)省三材：一般可節(jié)省鋼材30～50%，水泥50%左右，木材60%以上。

　　(2)設(shè)計(jì)、施工簡(jiǎn)單：橡膠壩袋是先在工廠制造，然后現(xiàn)場(chǎng)安裝，施工速度快，安裝須用3～15天，最終工期3～6個(gè)月。

　　(3)不影響行洪：對(duì)已審批的防洪(潮)排澇工程無影響，橡膠壩袋內(nèi)水泄空后，緊貼在底板上，不縮小原有河床斷面，無需建閘墩、啟閉機(jī)架等結(jié)構(gòu)，基本上不阻水。止水效果好，壩袋錨固于底板和岸墻上，能達(dá)到基本不漏水，滿足安全度汛的要求。

　　(4)抗震性能好：橡膠壩的壩體為柔性薄殼結(jié)構(gòu)，富有彈性，抗沖擊彈性40%左右，伸長(zhǎng)率達(dá)60%，具有以柔克剛的性能，能抵抗強(qiáng)大的地震破壞和洪水的波浪沖擊。

　　(5)造型優(yōu)美：可改善城市景觀(橡膠壩可做成彩色的)，橡膠壩屬流線型，造型優(yōu)美，色彩豐富，易與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，增強(qiáng)了其美化環(huán)境的功能。

　　(6)維修方便，橡膠壩裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，充、放水裝置的失靈率低。

　　基于以上特點(diǎn)考量，橡膠壩明顯優(yōu)于傳統(tǒng)攔河壩，因此決定選用橡膠壩作為攔河壩型。

　　三、橡膠壩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　1、工程布置

　　根據(jù)水流條件、地質(zhì)條件、施工條件、淹沒損失及投資等諸多方面對(duì)石門村壩址方案與杜村壩址方案進(jìn)行綜合分析比較，經(jīng)專家論證，本階段推薦石門壩址方案。委托河北省水利水電第二勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院進(jìn)行設(shè)計(jì)工作。

　　石門橡膠壩壩址位于淶源盆地最底部，西部是淶源盆地，地勢(shì)平坦開闊，東部進(jìn)入高山峽谷。壩址區(qū)屬侵蝕堆積河谷地貌。根據(jù)兩岸出露河鉆揭露，壩址區(qū)發(fā)育的地層上部第四系全新統(tǒng)沖洪積物壤土、卵石，厚度0.8米;下部元古界長(zhǎng)城系高于莊組燧石條帶白云巖，河床覆蓋層之下揭露厚度12米。

　　石門橡膠壩兩岸巖體裸露，有利于建筑物建設(shè)。河床段壩基為Q4卵石層，表層卵石較松散，承載力為170kpa，下部卵石稍密，承載力260kpa，卵石層承載力較高且沉降變形小，下伏白云巖巖體強(qiáng)度高，均為建筑物良好的基礎(chǔ)持力層。

　　2、工程概況

　　石門橡膠壩位于河道樁號(hào)8+179，壩長(zhǎng)118米，壩高4.5米，單跨布置。主要由橡膠壩、泵房、供排水管道、機(jī)電設(shè)備等部分組成。壩袋為枕式雙錨固線袋體，與邊墻為直墻式連接。橡膠壩底板采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，兩側(cè)為懸臂式擋墻。鋪蓋長(zhǎng)20米，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。下游護(hù)坦長(zhǎng)12.5米，下接混凝土防沖墻，墻厚0.6米，深度到基巖下1米。橡膠壩工程順河流方向總長(zhǎng)52.5米。橡膠壩充水采用大口井，布置在河道內(nèi)，泵房亦布置在河道內(nèi)，泵房外輪廓尺寸為6.5米×6.5米。橡膠壩底板靠近上游處設(shè)混凝土截滲墻，墻厚0.6米，深度達(dá)到基巖以下1米。

　　3、管理設(shè)施

　　石門橡膠壩采用自動(dòng)化管理系統(tǒng)。主要分為微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和視頻監(jiān)視系統(tǒng)兩部分。微機(jī)控制系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，設(shè)置監(jiān)控中心和現(xiàn)地控制單元兩層，完成橡膠壩的充壩、坍壩及主要設(shè)備的運(yùn)行控制和狀態(tài)及參數(shù)監(jiān)控，監(jiān)控中心布置在管理所內(nèi)。視頻監(jiān)視系統(tǒng)現(xiàn)地設(shè)置攝像機(jī)、硬盤錄像機(jī)，管理所設(shè)置視頻中心，配置視頻工作站。現(xiàn)地視頻設(shè)備與視頻中心之間及監(jiān)控中心與橡膠壩現(xiàn)地單元的通信介質(zhì)均采用光纖。

　　橡膠壩利用潛水泵自壩袋旁側(cè)大口井取水充壩，坍壩利用壩內(nèi)水壓與下游水位落差自流排放。充壩時(shí)間約12至24小時(shí)，坍壩時(shí)間2小時(shí)。供排水管道采用鋼管。冬季利用空壓機(jī)吹冰防凍。

　　4、使用效果

　　橡膠壩投入使用后，夏秋的降雨積水成湖，為穿城而過的河道憑添了幾分靈氣，碧波蕩漾的寬闊水面讓眾多百姓心生漣漪：將投入運(yùn)營(yíng)的水上游樂項(xiàng)目針對(duì)如何管理、安全、服務(wù)等一系列相關(guān)制度也正在緊鑼密鼓籌劃之中，美景如畫的偌大一片水面，泛舟戲水，令人欣喜。另外，水面的擴(kuò)大對(duì)改善淶源的小氣候起到了明顯的作用，2012年無論是降雨還是降雪都比往年有所增加。

　　四、結(jié)論

　　本文論述了橡膠壩技術(shù)的特點(diǎn)，并結(jié)合工程實(shí)例證明，橡膠壩技術(shù)在攔河壩工程上的成功應(yīng)用，不僅有利于河道行洪,控制灌溉,同時(shí)在不降低原堤防的防洪標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，還有美化環(huán)境的目的，而且維修少, 社會(huì)效益經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。文中實(shí)例，可供同類工程參考。