某橡膠壩的結(jié)構(gòu)配筋設計計算過程案例第1章綜合說明驪珠縣龍泉鎮(zhèn)的引黃灌區(qū)內(nèi)河溝灌區(qū)內(nèi)的RT渠和Wenyan渠分水嶺分別位于河南省隴海鐵路以北與京廣鐵路以西，灌區(qū)為黃河中上游的雙軸線。局部為前河洼地與洪泛平原。地面坡度1/3000至1/5000，數(shù)據(jù)表明地面標高78.2～85.4m。當?shù)氐匦慰傮w呈由西南向東北傾斜的態(tài)勢。RT河道地質(zhì)構(gòu)造為雙層粘土砂，自上而下描述如下：下部地層為第一層輕粉質(zhì)壤土（ALQ4），第二層重粉質(zhì)壤土，夾層輕粉質(zhì)壤土（ALQ4），第三層重粉質(zhì)壤土（ALQ4）未出露。RT渠橡膠壩土體單元力學性指標如下表：表1.1作用膠帶的尺寸根據(jù)設計要求進行設計，然后錨固在底板上進行密封，形成密封的壩袋，稱為橡膠壩，在使用過程中可充水形成袋狀。橡膠壩由于可升降，即充水后可阻塞水流，也可坍塌排水，因而收到行業(yè)的青睞。對于本次設計的RT渠道橡膠壩，其作用是：1、通過截留RT渠道水量，控制和儲存調(diào)節(jié)蓄水池I的水量；措施2：截留和儲存RT通道的水，并與RT二級通道進口閥協(xié)調(diào)低水位運行時調(diào)節(jié)儲罐II和調(diào)節(jié)儲罐III的引水。（2）布置該項目擬設計RT渠道橡膠壩凈寬31.11m，總長86.711m，上游連接段長達32.22m，壩室段為12.1m，下游連接段38.52m，墩頂高程80.73m，正常水位78.97m，壩包內(nèi)壓比1.3，詳見表1.2。表1.2部位項目單位數(shù)量河

道5年除澇流量m/s57.255年除澇水位m78.9310年設計流量m/s78.6610年設計水位m79.7規(guī)劃堤頂高程m80.7規(guī)劃河底高程m75.13規(guī)劃河道邊坡1:3規(guī)劃河道底寬m6規(guī)劃河道比降1/6000橡

膠

壩正常蓄水位m78.93孔數(shù)孔1壩孔凈寬m13底板高程m75.13墩頂高程m80.70設計壩高m4內(nèi)壓比1.3建筑物總長m86.7上游連接段長度m32.2閘室段長度m14下游連接段長度m38.5第2章結(jié)構(gòu)配筋設計結(jié)合某橡膠壩施工實例，可以看出，橡膠壩底板結(jié)構(gòu)應力分析應根據(jù)結(jié)構(gòu)特點確定。從橡膠壩的尺寸和受力狀態(tài)來看，橡膠壩底板結(jié)構(gòu)的應力一般是均勻的。應力分析可采用與水閥相同的方法進行，但總體設計計算要求低于常規(guī)水閥。在實際工程中，壩體底板的應力分析往往簡化為平面問題。通常采用截面梁法計算。不平衡剪力計算表如下表2.1計算情況段別底板和壩袋自重水重揚壓力地基反力不平衡剪力完建期上游段1754.10-1741.7012.30下游段1898.10-1912.50-19.2正常蓄水期上游段1754.102554.94-1828.07-2660.93-179.96下游段1898.101238.68-691.93-2271.22173.63（1）完建期①上游段均布荷載：②下游段均布荷載：（2）正常蓄水期①上游段均布荷載：②下游段均布荷載：查彈性地基梁彎矩系數(shù)表（郭式表）可得彎矩系數(shù)底板彎矩計算表7-2彎矩系數(shù)完建期正常蓄水期段別板條上的均布荷載q上游段0.00.1030.10392.520.10.1010.10190.720.20.0970.09782.130.30.0890.08979.95上游段0.40.0790.07970.960.50.0660.06659.290.60.0520.05246.710.70.0360.03632.340.80.0200.02012.960.90.0060.0065.381.00.0000.0000.00下游段0.00.1030.10371.540.10.1010.10170.150.20.0970.09762.370.30.0890.08961.810.40.0790.07954.870.50.0660.06645.840.60.0520.05236.120.70.0360.03625.000.80.0200.02013.890.90.0060.0064.171.00.0000.0000.00由計算可知彎矩值最大為截面尺寸為，采用C30混凝土，的鋼筋,查表,,混凝土保護層厚度,三級安全級別所以按最小配筋率進行配筋選用Φ20@200的鋼筋（）（1）將翼墻當作懸臂式擋土墻，如圖所示：圖2.1主動土壓力：主動土壓力分布圖如下：圖2.2最大彎矩位于板底（即A點）按單筋矩形截面進行配筋計算截面取，混凝土強度等級選C25，用HR335鋼筋，彎矩設計值為,,三級安全級別所以按最小配筋率進行配筋選用Φ16@200的鋼筋（）（2）以下?lián)跬翂Y(jié)構(gòu)為底板時，作用在底板上的荷載為上擋土墻自重產(chǎn)生的集中荷載。和填土產(chǎn)生的均布荷載，以及地基反力產(chǎn)生的均布荷載如下圖所示：圖2.3由計算可知，，對a點求彎矩：（順時針）（順時針）（逆時針）對b點求彎矩：，所以彎矩設計值取計算截面取，混凝土強度等級選用C25，采用HR335鋼筋，彎矩設計值為,,工程處于二類環(huán)境，混凝土保護層厚度,三級安全級別所以按最小配筋率進行配筋選用Φ16/18@200()（1）下游擋土墻鋼筋計算在水位驟降時最不利，按此情況進行鋼筋計算。圖2.4擋土墻計算簡圖水面上的填土對水面處產(chǎn)生的均布荷載水位以下的浮重度則為梯形分布，為方便計算，取其平均值按矩形荷載考慮。即最大彎矩產(chǎn)生于板底：計算截面取，混凝土強度等級選用C25，采用HR335鋼筋，彎矩設計值為。,,工程處于二類環(huán)境，混凝土保護層厚度,三級安全級別選用Φ16@200（）（2）擋土墻下部看作底板，作用在底板上的荷載為上部擋土墻產(chǎn)生的集中荷載、右側(cè)填土產(chǎn)生的均布荷載、地基反力產(chǎn)生的均布荷載。圖2.5集中荷載均布荷載均布荷載①對a點求矩：（順時針）（順時針）（逆時針）②對b點求矩；因為，所以彎矩設計值取計算截面取，混凝土強度等級選用C25，采用HR335鋼筋，彎矩設計值為,,工程處于二類環(huán)境，混凝土保護層厚度,三級安全級別選用Φ18@200根據(jù)圖6.4邊墩，計算截面取，混凝土強度等級選用C30，采用HR335鋼筋,,三級安全級別圖2.6扶壁縱剖面圖2.7立板簡化圖①現(xiàn)以距離立板頂面0—1.8m的區(qū)間為例進行計算按最小配筋率選用20@200（）按最小配筋率選用Φ20@200（）②在距底板地面0～3.2m范圍內(nèi)，計算三邊固定、上邊緣自由的矩形板。荷載可以簡化為三角形荷載和矩形荷載的疊加圖2.8立板下半段按最小配筋率選用Φ20@200（）按最小配筋率選用Φ20@200圖2.9計算簡圖由6.3邊墩應力穩(wěn)定計算可知，、墻腳趾板端部的彎矩按最小配筋率選用Φ20@200（）、墻踵板的計算圖2.9可簡化為一個矩形荷載和一個三角形荷載來計算由于彎矩值過小，因此不需要配筋，所以按構(gòu)造配筋。圖2.10扶手墻與墻踵板連接處的豎板線不小于450，鉸鏈與水平線夾緊度