橡胶坝技术规范样本.doc

中 华 人 民 共 和 国 行 业 标 准
橡 胶 坝 技 术 规 范
SL227－98
条 文 说 明
1 总　则
1.0.1　橡胶坝是用胶布按要求尺寸，锚固于底扳上成封闭状，用水（气）充胀形成袋式挡水坝。它是本世纪50年代末，伴随高分子合成材料工业发展而出现一个新型水工建筑物，其利用条件和水闸相同，用于防洪、浇灌、发电、供水、航运、挡潮等工程中。橡胶坝工程建设是指橡胶坝工程计划、设计和施工等内容。因为橡胶坝结构新奇，使用材料新，在其建设和管理中又不一样于水闸而自成体系。为使橡胶坝工程建设和管理有章可循，依据橡胶坝特点、使用条件和技术要求，总结30年来实践经验，统编成本规范。
1.0.2　中国已建成橡胶坝工程中坝高最高为5m，单跨长度通常为50～100m，使用寿命可达20年以上。本规范仅适适用于挡水高度5m及其以下橡胶坝工程。伴随合成高分子材料发展和水利事业建设需要，当橡胶坝高度大于5m，或坝袋结构型式有改变时，应进行试验研究，专题论证。
1.0.3　橡胶坝工程建设和其它建设项目一样有其特定工作程序，如先计划后建设，先勘察后设计，先设计后施工，先验收后使用等。必需严格按基础设程序办事。据统计近30年来已建成500多座橡胶坝工程中，关键是为农业浇灌服务。工程等级多属4级或5级，故橡胶坝工程等级可参考水闸工程等级划分标准进行划分，通常划分为4级或5级，关键橡胶坝工程也可划分为3级。对于部分投资少规模小地方性工程，依据实际情况，建成程序能够简化，但不能省略可行性论证和施工图设计。
1.0.4　和橡胶坝工程建设和管理相关标准和规范有《防洪标准》(GB50201－94），《水闸设计规范》（SD133－84），《泵站设计规范》(GB/T50265－97），《水闸施工规范》(SL27－91），《水闸技术管理规程》，《中小型水利水电工程地质勘察规范》，《水工混凝土结构设计规范》（SL/T191－96），《水利水电工程环境影响评价规范》(SDJ302－88），《水利水电工程水文计算规范》(SDJ214－83），《水利建设项目经济评价规范》，《水利水电工程验收规程》，《水利水电基础建设工程单元工程质量等级评定标准》等。
2 工 程 规 划
2.1基础资料
2.1.1　搜集社会、经济及环境效益等资料有以下两个作用：①为编制设计、施工概预算提供依据，进行技术经济论证；②结合橡胶坝工程服务特点，对工程建成后为所在地域工农业发展作出评价，如供水、发电、防洪、浇灌、航运、美化环境等。有目标地搜集工程所在地域社会、经济及环境效益等资料，关键有以下六个方面：
　　1）　地域经济资料包含：①关键工农业产品产量和产值、成本、供销和调运费用；②工农业产品和建筑材料等价格；③国家从相关工农业产品中征收税利，国家在粮食、农用电和其它相关方面政策性补助；④地域国民经济现实状况和发展计划、当地群众经济收人和增加趋势等。
　　2）　工程计划设计指标包含：①概算编制依据和关键定额指标；②可供水量、装机容量和年发电量等；③和水利经济评价相关防洪、治涝保护范围、增加和改善浇灌面积、增加和改善航运里程、增加水面面积等。
　　3）　水利效益资料包含：①防洪、治涝保护区土地利用情况，交通运输和工业生产情况，国家、集体和个人资财，不一样经典年洪涝灾难损失指标，历史洪涝灾情调查资料等；②灌区作物组成，浇灌产量、产值、成本和成本组成和其它技术经济指标；③相关电网电力、电量、成本和其它经济、财务指标，相关电站技术经济指标；④其它为计算城镇供水、航运、水产等效益所需经济、财务指标资料。
　　4）　年运行费用资料包含：①相关部门对燃料动力费、维修费、管理费等要求；②已经有工程实际支付年运行费和盈亏情况；③相关税收、折旧等年费用要求。
　　5）　相关部门相关经济分析和财务分析要求及参考资料。对搜集资料，应根据经济评价要求，系统地进行整理和分析。
　　6）　环境影响评价包含：①无本工程自然景观、人文地理、生态环境情况、存在关键问题和发展趋势；②工程兴建后可能引发环境原因改变等。
2.2 坝址选择
2.2.2　坝址宜选在过坝水流流态平顺及河床岸坡稳定河段，这不仅避免发生波状水跃和折冲水流、预防有害冲刷和淤积，而且使过坝水流平稳，减轻坝袋振动及磨损，延长坝袋使用寿命。据调查和实际工程观察在河流弯道周围建橡胶坝，过坝水流很不平稳，坝袋易发生振动，加剧坝袋磨损，影响坝袋使用寿命。假如在河床、岸坡不稳定河段建坝，将增加维护费用。所以，在选择坝址时，必需在坝址上、下游全部有一定长度平直段。同时，要充足考虑到河床或河岸改变特点，要估量建坝后对于原有河道可能产生影响。
2.2.3　橡胶坝特点之一是跨度大，通常可不设检修闸门。坝址选择要考虑建坝后检修方便。基础底板不宜低于河床，预防在坍坝泄洪时，坝袋被泥沙覆盖，管理维修困难。所以，在满足泄洪断面情况下，将基础底板合适抬高是适宜。坝址宜选择在水流过坝后有一陡坡段，泥沙轻易排泄，以减轻坝袋振动和磨损。
2．3 工程规模及枢纽部署
2.3.2　橡胶坝整个工程结构是由三部分组成：①基础土建部分：包含基础底板、边墩（岸墙）、中墩（多跨式）、上下游翼墙、上下游护坡、上游防渗铺盖或截渗墙、下游消力池、海漫等；②坝体（即橡胶坝袋）。③控制和安全观察系统：包含充胀和坍落坝体充排设备、安全及检测装置。在进行橡胶坝总体部署时，除考虑通常水工建筑物要求外，还必需考虑橡胶坝本身特点和使用条件，部署型式有以下多个：
　　1）　建在溢流堰或溢洪道上橡胶坝，坝后紧接陡坡段，无下游回流顶托，无需部署上游防渗铺盖和下游消力设备。如建在奥氏溢流堰顶上橡胶坝，基础底板可呈曲面，不需改变原溢流堰顶结构，因为堰顶宽度很窄，故宜采取充气式橡胶坝。建在溢洪道上橡胶坝运行情况是最好。因为在洪水期，大量推移质已在水库沉积，即使有漂浮物过坝，因有过坝水层和堰顶急流，不轻易产生磨损坝袋现象；枯水期，上下游均无水，有利于对坝袋全方面检修。
　　2）　建在平原河道橡胶坝。平原河道水流比较平稳，河流断面较宽，充足发挥橡胶坝跨度大、阻力小优点。建在平原河道橡胶坝，在利用时要注意过坝水流和下游水深关系，认真部署消能设施，预防河床和河岸冲刷，尽可能避免产生坝袋振动磨损。北方部分河床型式，通常全部有深水河槽适宜建橡胶坝，因为泄洪时，坍坝后仍保持原泄洪断面。当河道断面很宽时，为了利用方便则可部署中墩，使橡胶坝分成几段。橡胶坝闸墩长度和外形轮廓应使过坝水流平稳，减小侧向收缩和避免产生旋涡。假如橡胶坝闸墩设计过短，使闸墩两侧形成很大旋涡，闸墩下游水流相互撞击，回流冲击坝袋，造成坝袋振动磨损造成破坏。
　　3）　建在山区河道橡胶坝。山区河道特点是坡陡流急，含大量推移质，水流过坝轻易使坝袋产生振动拍打，造成磨损破裂。部署时要把基础底板合适抬高，改善上下游水面衔接，使过坝沙卵石不易随水流卷人坝袋下面。通常在底板和下游河床之间常见1:2～1:4陡坡段连接。对建在山区河道上橡胶坝，不仅设计要精心，而且要加强对橡胶坝袋振动磨损观察，立即修补。
2.3.3　坝长确实定，应满足校核流量时上游水位不超出防洪限制水位，下游单宽泄流量不超出许可单宽泄流量。假如单宽流量较大时，必需加强下游消能防冲设施。在工程管理运行中探索单宽流量和坝袋振动关系。用调整坝高来控制单宽流量，以避免坝袋振动和下游河床冲刷。考虑坝袋运输安装、检修方便和运行管理要求，单跨最大长度在100m以内为宜。对冰凌等漂浮物较多河段，单跨在20～30m为宜。多段式橡胶坝，坝长是指全部坝袋长度之和。
2.3.4　充坝水源水量应有确保，且水质好，无污染，少泥沙，必需时可建蓄水池沉淀泥沙。另外，也可考虑在引水口一侧部署冲沙闸或调整闸控制引水量。
2.3.5　橡胶坝是薄壁柔性结构，因为坝袋内压力改变及坝上下游水位改变等原因，引发坝体变形，坝高也伴随发生改变，在不一样条件下，坝高概念是不一样。依据建坝用途，运行中坝高能够随意调整，以满足需要。设计坝高，是指上游为设计水位，坝下游水位为零时坝高。在设计坝高时坝袋内压为设计内压。确定设计坝高时应考虑坝袋坍肩和褶皱处溢水影响。橡胶坝泄流量，按附录A公式计算。
2.3.6　坝底板高程和利用要求及坝袋检修有着亲密关系。坝底板高程定得低部分，能够加大泄流量，但坝袋高度增加，对应坝袋周长加长，坝袋检修条件差。所以，在不影响泄流情况下，尤其是在山区推移质较严重河道上，底板比河床略高较为有利，可预防过坝推移质泥沙随水流卷入坝袋底部从而减轻坝袋磨损，坝底板高程比上游河床地形平均高程合适抬高0.2～0.4m。底板厚度常采取0.5～0.8m。底板宽度应满足坝袋坍落线宽度要求，并于上下游留足安装检修交通道。底板顺水流方向设永久缝，缝距依据具体情况确定。沉陷缝应有一定宽度，以免不均匀沉陷发生相互挤压。在防渗段沉陷缝内必需设止水，以确保防渗段连续性。底板前后两端需设齿墙，齿墙深度通常为0．5～2m。
2.3.8　橡胶坝泄流有三种流态：
　　1）　橡胶坝全部坍落，袋面行洪，水流比较平稳，流速和原河床流速相近。
　　2）　橡胶坝全部充起，顶部类似实用堰。当坝顶开始溢流时，下游水深很浅甚至无水，水流连接条件不利，伴随溢流量增加，下游水深逐步提升，形成水跃。水跃有一定程度淹没，对消能有利；但当坝下游护坦和底板高程齐平时，下游坝脚处易产生局部负压区，使坝袋振动。
　　3）　橡胶坝未充到设计高度，或在坍落过程中，坝型类似于宽顶堰，坝顶溢流时，水流含有两个自由表面跌差：一个在上游面顶端，一个在下游面顶尾。如淹没式宽顶堰，则只有一个自由表面跌差。坝下游连接及消能方法：建在溢洪道上橡胶坝，无需另设消能设施。建在河渠上橡胶坝，基础采取底流式水跃消能。消力池和底板之间采取陡坡段连接，坡度为1:3～1:4。如基坑开挖有困难时，坝下游护坦和底板高程齐平，护坦设置范围，应依据计算综合分析决定。
2.3.11　多跨橡胶坝应用中墩分开，距离由单跨长度定。墩厚大于0．5m，方便部署超压溢流管；墩高应大于坝顶溢流时水头；墩长大于坝袋工作状态时长度，但宜小于底板长度0.5～1.0m。橡胶坝和其它水工建筑物结合时，中墩长度应和上游铺盖和下游消力池长度一样。
3 工程设计
3.1坝袋
3.1.1　橡胶坝按充胀介质可分为充水式、充气式。充水橡胶坝在坝顶溢流时袋形比较稳定，过水均匀，对下游冲刷较小；因为气体含有较大压缩性，充气橡胶坝在坝顶溢流时，出现凹口现象，水流集中，对下游河道冲刷较强。在有冰冻地域，充气橡胶坝内介质没有冰冻问题；充水橡胶坝不含有这一优点。充气橡胶坝气密性要求高；充水橡胶坝这方面要求相对低些。充气橡胶坝比充水橡胶坝工程投资低。在选择方案时应依据利用要求和工作条件，考虑上面优缺点选择合适坝型。
3.1.2　橡胶坝常常在宽河道上使用，除经济效益显著，管理方便外，景观优美，壮观雄伟，也是一大优点。但单个坝袋过长会带来一系列问题，如加工不便，运输困难，安装难度大，充坝时间长，不利检修等。所以在宽河道或溢洪道上修建橡胶坝时，选择过长坝袋要认真论证。在直立岸墙情况下，宜优先采取坝袋袋壁几乎不产生纬向应力堵头式结构。
3.1.4　设计内压比α＝H0／H1，其中H0为坝袋内压水头，H1为设计坝高。
　　依据调查，设计充水式橡胶坝采取内压比最低为1.25，大多数选择范围是1.3～1.6。充气橡胶坝内压比选择范围为O.75～1.10。从利用角度出发，在没有尤其要求时，内压比无须选择太大。从强度角度讲，坝高较小时，强度选择基础不受材料限制，内“压比选择幅度很大，为节省坝袋材料，可选择较大值。而高坝强度选择受材料限制很大，宜选择较小值。在内压比选择幅度较大时，内压比选择应经技术经济比较。
3.1.5　坝袋强度设计安全系数为坝袋抗拉强度和坝袋设计计算强度之比。北京右安门橡胶坝强度设计安全系数取4．0，而且该坝正常运行22年后才拆掉，说明安全系数取值对于右安门橡胶坝是可行。不过，右安门橡胶坝能够运行22年和它良好工作条件不无关系。如长久低坝过水运行，极少把坝充至设计坝高，坝袋受力条件极好。因为坝上长久过水，夏季少受热，对预防热空气老化和防紫外线老化也很有好处。冬季过水预防了冰冻，冰冻和冰压力对坝袋影响也不大。总而言之，右安门橡胶坝利用条件对延长坝使用寿命极为有利。所以，在研究右安门橡胶坝成功经验同时，还应考虑其使用条件和通常橡胶坝使用条件差异，方便坝袋强度设计安全系数不致定得太低。
　　据调查多年来已修建橡胶坝强度设计安全系数选择多大于6.0，只有极部分工程因材料强度达不到要求，才不得不把安全系数降到6.0以下。所以把强度设计安全系数下限定为6.0是可行。
　　充气式橡胶坝中国建不多，日本是已建充气橡胶坝最多国家，这里考虑采取日本橡胶坝坝袋强度设计安全系数，取值应大于8.0。
　　确定坝袋纬向强度设计安全系数方法是一个经验和近似方法。依据试验结果分析，绪头式坝纬向强度设计安全系数可按径向强度设计安全系数0.5倍选择。橡胶坝坝体纵断面采取梯形或矩形部署，在边墙、边坡采取压板锚固时，纬向强度设计安全系数取用径向强度设计安全系数0.8～1.0倍。在确定坝袋强度安全系数时还应考虑下列原因：坝袋胶布材料加工制成胶布时强度损失通常达15％～25％左右，而且材料强度存在不均匀性；坝袋在使用过程中因老化所造成强度损失，和工程规模和关键性等。
3.1.6　因为本条篇幅较长，列人附录B。坝袋实际运行情况有多个，但对设计结果起控制作用是坝上游水深等于坝高，坝下游无水情况。此时，坝袋径向所受拉力最大，故此种情况作为设计情况。附录B只就设计情况列出数解法计算公式及计算表。
　　和“橡胶坝技术指南”相比，修正了充气式坝袋设计参数表中部分计算结果。为正确地描述坝袋外形，正确地给出坝袋堵头轮廓尺寸，附录B给出充水式橡胶坝和充气式橡胶坝坝面曲线部分坐标表，设计时可直接使用坐标绘制坝袋外形。使用坐标绘制坝袋外形可达成正确效果，而且便于制做放线。
3.1.7　橡胶坝袋应满足下列结构要求：
　　1）　在胶布加工条件许可情况下，应尽可能选择布幅较大帆布。
　　2）　坝袋胶布帆布层数不宜超出三层。
　　3）　坝袋胶布各层胶厚度宜参考表C.0.2选择。
　　4）　在有推移质河道上，坝袋宜考虑缓冲垫层设计。
　　5）　坝袋胶布布幅间搭接强度应大于坝袋纬向设计强度。搭接方法应和胶布制做厂家约定，搭接强度须经试验验证，并应确保坝袋锚固安装有良好止水效果。在坝体纵断面为矩形部署，且选择堵头结构时，可选择平搭接或无搭接坝袋。
　　6）　充水橡胶坝坝顶须设排气阀。
　　7）　充水橡胶坝应设安全溢流装置。充气橡胶坝应设压力监测设备监测充气压力。
　　8）　坝袋和底板连接可采取双锚线锚固或单锚线锚固，充水坝宜优先采取双锚线锚固，充气坝宜优先采取单锚线锚固。
　　9）　采取双线锚固橡胶坝应设底垫片，底垫片应不漏水并含有一定抗拉强度。
　　10）　坝体纵断面为矩形部署时，宜优先采取坝袋和岸墙无锚固堵头式结构。
　　11）　坝体纵断面为梯形部署时，两端坝顶以略高于设计坝高为宜，两端坝高可取设计坝高1.1-1.2倍。
3.2 锚固结构
3.2.1　橡胶坝锚固作用，是用锚固构件将坝袋胶布固定在承载底板和端墙（或边坡）上，形成一个封闭袋囊。所以，锚固是橡胶坝能否稳定起到挡水作用关键部位，其构件必需满足设计强度和耐久性，达成牢靠可靠和严密不透水（气）要求。
　　锚固结构型式有以下三类：
　　1）　螺栓压板式锚固锚固构件由螺栓和压板组成。①按锚紧坝袋方法可分为穿孔锚固和不穿孔锚固。穿孔锚固是在锚固部位将坝袋穿孔套进预埋地脚螺栓，用压板锚紧。穿孔锚固优点是胶布和锚件所需长度较短，约为不穿孔锚固长度二分之一。施工安装和拆卸检修方便。缺点是锚固部位要穿孔，在孔周围要补强，以防应力集中将坝袋撕裂。另外，穿孔锚固是靠螺栓和钢压板锚紧，其构件在污水河道中使用，轻易锈蚀而失效。不穿孔锚固是将锚固部位胶布用一根压轴卷起或塞人锚固槽内，用压板压紧。锚固部位压轴材料可用圆木或钢管。优点是不需在坝袋上打孔和补强，锚固长度相对较长，施工安装费工。②按使用压板材料分为不锈钢、一般钢、铸铁和钢筋混凝土压板等。③为预防锈蚀，螺栓应用不锈钢材料，若用一般钢应经过防锈蚀处理，如镀锌等。因细纹螺栓在利用中易于滑扣，应采取粗纹很好。
　　2）　楔块挤压式锚固。楔块挤压式锚固系由前楔块、后楔块和压轴组成。锚固槽有靴形和梯形两种，施工时用压轴将坝袋胶布卷塞人槽中，用楔块挤紧。因为锚固槽内受力比较复杂，坝袋安装时，锚固槽受楔块挤压，这个挤压力极难估算。坝袋充胀后，锚固槽受到坝袋拉力作用带动前楔块上升，槽前壁受到摩擦力，同时带动压轴挤压前楔块，其作用结果是挤压后楔块向上位移。总而言之，楔块挤压式锚固计算比较复杂，关键工程应由锚固结构试验确定。
　　3）　胶囊充水锚固。胶囊充水锚固是用胶布做成胶囊，胶囊内充水或充气将坝袋挤紧，制造全部工厂化，拆装方便，止水性好。
3.2.3　锚固线部署分为单线锚固和双线锚固。单线锚固只有上游一条锚固线，锚线短，锚固件少，但多费坝袋胶布，低坝和充气坝多采取单线锚固。因为单线锚固仅在上游侧锚固，坝袋可动范围大，对坝袋防振防磨不利，尤其在坝顶溢流时，有可能在下游坝脚处产生负压，将泥沙吸进坝袋底部，造成坝袋磨损。双线锚固是将胶布分别锚固于四面，锚线长，锚固件多，安装工作量大对应地处理密封工作量也大，但因为其四面锚固，坝袋可动范围小，于坝袋防振防磨有利。另外在上下游锚固线间可用纯胶片替换坝袋胶布防渗，从而节省胶布约三分之一。
　　在沿海潮区，因为河水位和海水位常常变动，可采取对称双线部署。对有双向挡水任务橡胶坝，也宜双线锚固部署。
　　双线部署时，两条锚固线在底板上距离为设计条件下计算上下游坝袋贴地长度，最好锚固在底板同一高程上。
　　若岸墙为直墙，则采取堵头式坝袋，两端锚固线仍部署在底板两端。若为斜坡，为改善底板和岸墙转角处坝袋折皱及应力状态，依据堤防或岸墙断面，多设渐变爬坡段，使成斜坡连接。
　　斜坡部分锚固，其锚线最好按坝袋设计充涨断面在斜坡上空间投影形成空间曲线形状部署，但这么坝袋须加工成曲线形，锚固件也应做成曲线形，加工安装困难，故上游侧多采取相切于坝袋设计外形折线部署，下游侧成直线部署。上游锚线在边坡上要延长一段，方便在坝袋充涨时降低纬向应力，经过试验并依据工程实践经验，坝端坝高通常可取1.1～1.2倍设计坝高。
3.2.4　橡胶坝锚固是确保坝袋安全关键步骤，对于关键橡胶坝工程，应做锚固结构试验。经过试验对坝袋材料强度、锚固槽及锚固构件设计、加工和安装工艺等进行现场原体试验。试验方法和要求应遵照相关模型试验规程规范要求。
3.3 控制系统
3.3.1　橡胶坝充、坍坝时间选择应依据工程具体利用条件确定。依据中国已建橡胶坝工程统计，其充坝时间为2～3小时，坍坝时间为1～2小时。另外，对建在行洪河道或溢洪道上橡胶坝，因为有突发洪水情况出现，如因排水时间过长，不能立即坍坝，可能造成洪水漫滩或漫坝，由此带来严重后果，其充、坍坝时间或利用方法应作专门研究。
　　双锚固坝坝内亦可设置导水（气）管，用以排除坝内水（气）。
3.3.2　坝袋充排方法有两种，即动力式、混合式。所谓动力式，即坝袋充、坍完全利用水泵或空压机进行；混合式即坝袋充、坍部分利用水泵或空压机来完成，部分利用现有工程条件自充或自排。
　　充排方法选择应依据工程现场条件和使用要求等经技术经济比较后选定，通常采取动力式。有条件地方，当充水量不大时也能够利用自来水充坝；对建于水库溢洪道上或下游水位不影响自流坍坝橡胶坝工程，亦可采取自流坍坝。
3.3.4　充排系统设计关键包含动力设备选型、管道计算。
　　1）　水泵选型
　　水泵选型应依据坝规模、充（坍）坝时间及确定系统计算水泵流量及扬程。
　　水泵流量按下式计算：
Q＝V/nt
 （3.3.4-1）

式中　Q——计算水泵所需最小流量，m3/h；
　　　V——坝袋充水容积，m3；
　　　n——水泵台数；△
　　　t——充坝或坍坝所要求最短时间，h。
　　水泵扬程应依据管道部署分别计算充坝或坍坝时所需水压力：
HB＝（▽1－▽2）＋△H
 （3.3.4-2）

式中　HB——水泵所需扬程，m；
　　　▽1——水泵出水管管口高程,m；
　　　▽2——水泵吸水管最低水位,m；
　　　△H——水泵吸水管和压力管水头损失总和，m。
　　当出水管直接向坝袋充水时，则

 ▽1＝αH1＋▽3
 （3.3.4-3）

式中　α——坝袋内压比；
　　　H1——坝高，m；
　　　▽3——坝底板高程，m。
　　依据计算出口流量和扬程，参考水泵样本选择适宜水泵。
　　2）　空压机选型
　　应依据坝袋容积、设计内压比及充坝时间计算确定空压机额定生产率。空压机工作压力依据橡胶坝额定充气压力确定，工作压力应大于额定充气压力。
　　依据空压机额定生产率、额定充气压力参考空压机样本选择适宜空压机。
　　3）　管道选择
　　管道直径按下式计算：

 （3.3.4-4）

式中　Q——管段内最大计算流量，m3/s；
　　　v——管道采取计算流速，m／s。
　　管道中流速按下述标准选择：水泵吸水管中流速在1.2～2m/s中选择；压水管中流速在2～5m/s中选择；气体流速在10～20m/s中选择。
3.4 安全和观察设备
3.4.1　安全设备设置
　　1）　为预防坝袋超压，充水橡胶坝应在一岸或两岸边墙或中墩上设置安全溢流管（孔），其管出口位置须和坝袋设计内压水头齐平，管径不得小于坝袋充水管管径。溢流管出口形式有直筒式和弯曲式，为预防洪水倒灌，可设阀门控制。对堵头式充水橡胶坝，在坝袋两端顶部装设排气帽。
　　2）　对建在山区河道或水库溢洪道上有突发洪水出现充水橡胶坝和关键橡胶坝，若不能立即坍坝，将可能出现坝袋超压破裂或库区淹没问题，故提出采取自动坍坝装置如虹吸管。该装置国外使用较多，中国广东也使用过，效果很好。
　　3）　充气橡胶坝必需设置安全排气阀，以防坝袋超压破坏，有条件时还能够设置水封管或U型管。
3.4.2　观察装置设置
　　1）　为正确掌握橡胶坝上、下游水位及坝袋内压情况，方便为控制利用及管理提供正确依据，有条件时，宜设置上、下游水位及坝袋内压观察装置。
　　2）　上、下游水位观察简单方法是采取水位标尺，也可采取连通管接至控制室从玻璃管或塑料管读取，伴随中国水利事业管理水平提升，中国部分橡胶坝工程已开始采取计算机自控系统，此时水位监测应采取自动水位传感器。
　　3）　坝袋内压观察，充水橡胶坝通常采取连接管接至控制室从玻璃管或塑料管读取，充气橡胶坝可直接利用压力表读取，当采取计算机自控系统时，应采取压力传感器。
3.5 土建工程
3.5.2　橡胶坝土建工程设计和水闸基础相同，应依据坝设计条件、水工部署分别验算建筑物强度及防渗、抗滑稳定。
3.5.3　作用在橡胶坝上多种荷载可参考《水闸设计规范》进行计算。
3.5.4　橡胶坝底板（包含边坡底板）是橡胶坝工程关键部位，设计中可按以下步骤进行。
　　1）　底板顺水流方向长度确实定
　　底板顺水流方向长度按下式计算：
当单向坍落时

 Ld＝L+l1+l2+l3
 （3.5.4-1）

当双向坍落时（此时对称部署）

 Ld＝L+l1+l2+2l3
 （3.5.4-2）

 13＝L0/2-L
 （3.5.4-3）

式中　Ld——底板顺水流方向长度，m；
　　　L——坝袋底垫片有效长度，m；
　　　l1、l2——上、下游安装、检修通道，通常取0.5～1.0m：
　　　13——坝袋坍落贴地长度，m；
　　　L0——为坝袋有效周长。
　　2）　坝袋底板（包含边坡底板）应力分析可按弹性地基梁进行计算。计算时应依据不一样地质条件及结构分缝情况，分别计算底板及边坡底板纵向及横向强度。
　　3）　坝袋底板防渗长度、沿基础底面抗滑稳定、坝底板平均基底压力、最大压力和最小压力可分别参考《水闸设计规范》进行计算。
　　4）　岸墙（中墩）是橡胶坝在左、右岸进行锚固和充胀坝袋成密封状关键部分。岸墙（中墩）设计高度应首先满足坝袋锚固部署要求，同时高于坝顶溢流时最大溢流水位。岸墙（中墩）有斜坡式和直墙式，在天然河渠中建橡胶坝，为保持原有过水断面，通常见斜坡式，边坡通常在1：2以上，以减小坡脚处坝袋折皱；在已建水库溢洪道上或无行洪要求河、渠上建橡胶坝可采取直墙式。岸墙（中墩）计算和底板基础相同，多种情况下平均基底压力应小于地基许可承载力；基底压力最大值和最小值之比和抗滑安全系数全部大于要求许可值。
3.5.5　橡胶坝因对基础承载力要求不高，通常土基已能满足要求，当出现淤泥质土基时，通常采取换土垫层法进行基础处理较为经济，施工也较方便。换土垫层厚通常采取1.5～2.0m。
3.5.6　为确保上、下游边坡不受水流冲刷，需要进行护坡。当橡胶坝断面为梯形时，上、下游边坡应和坝身段一致；当橡胶坝断面为矩形时，坡比应依据河岸土质情况计算确定。边坡通常采取浆砌或干砌块石护砌，护砌高度应和可能达成高水位加上风浪爬高，护砌长度通常超出防冲槽2.0m左右。
3.5.7　橡胶坝消能防冲设计应综合考虑消能防冲及坝袋振动、磨损等原因。通常分以下多个步骤进行。
　　1）　水流衔接状态判定。坍坝时应依据溢流水深、流量、水位差、下游水深、流速等原因，计算收缩断面水深hc共轭水深h〃c，将其和下游水深ht进行比较。当ht＞h〃c时，产生淹没水跃，无须设消力地；当ht＝h〃c时，产生临界水跃；当ht＜h〃c时，产生远驱式水跃，须设消力池。
　　依据橡胶坝运行时外形改变、水流衔接状态，经和同类水闸消能防冲计算比较，在泄量相同条件下，橡胶坝通常可不设消力池，可在同一高程采取底板和护坦消能形式。为着检修安装方便，习惯上将底板抬高0．3m左右，在底板和护坦间采取1:2～1:4斜坡连接，方便砂石等顺利排到下游，这种部署型式有利于减小坝袋振动及磨损，较多使用。当下游水深ht小于共轭水深hc时，应设消力地。
　　2）　消能防冲设施。消能防冲设计包含护坦（消力池）、海漫。护坦、海漫计算可参考《水闸设计规范》进行。
　　护坦通常采取混凝土结构，其厚度通常为0.3～0.5m。海漫通常采取浆砌石、干砌石或铅丝石笼，其厚度通常为0.3～0.5m。
　　3）　铺盖。铺盖作用首先是增加防渗长度，减小底板扬压力，同时也能够预防上游河底冲刷。铺盖常采取混凝土或粘土结构，铺盖长度应满足防渗长度要求，铺盖厚度视不一样材料而定，通常混凝土铺盖厚0.3m，粘土铺盖厚大于0.5m。
　　4）　排水设施。降低底板扬压力另一个方法是设置排水，由防渗设计综合考虑后确定排水位置。排水起始点便是防渗段终点。
　　排水设施通常见直径1～2cm卵石、砾石、碎石等做成，平铺在地基上，厚度0.2～0.6m。排水设施和地基土壤接触处轻易发生破坏，应予注意。
　　铺盖下设反滤层其要求和设计计算应根据《碾压式土石坝设计规范》要求实施。
3.5.8　充气橡胶坝在坍坝时，在坝顶局部有凹口现象产生，在此处产生单宽流量，远大于按充水坝坍坝，坝体均匀下降时计算单宽流量，且发生凹口现象位置并不固定，设计时应给予考虑。
　　对于关键橡胶坝工程，宜经过模型试验确定凹口发生条件、位置，据以确定消能防冲方法。
3．5．11采取堵头式锚固橡胶坝，充坝时在坝袋和边墙（中墩）结合部位出现坍肩现象，引发局部溢流，影响橡胶坝正常运行。在工程上常采取将边墙（中墩）和坝袋接触部位混凝土做得尽可能光滑、端部底板局部抬高等措施来消除坍肩影响。
4 施工安装
4.1－般要求
4.1.2～4.1.3　橡胶坝工程施工包含：坝袋制造（在工厂进行）安装和土建两部分。在制订施工计划时，应重视以下几点：
　　1）　施工围堰及导流方法。坝址上游如有支汊或和之相连接湖泊、河网能够调整水流，应进行比较，能利用则加以利用，作为施工导流方法。
　　上下游横向围堰宜和水流方向垂直，纵向围堰应和水流方向平行部署。围堰及导流渠施工应满足过流、抗滑稳定和防渗要求。迎水坡面还应考虑风浪、冰凌壅高及设防方法。
　　施工围堰内坡脚线和基坑边线应留有合适距离，方便于施工操作、排水、防渗和抢险。
　　2）　施工道路按临时或永久性考虑，视需要而定。
　　3）　多种建筑材料、机械设备安放地点，钢材、木材仓库及预制构件场地，交通、水、电线路和开挖基坑土方堆放位置等，全部要统一安排场地，专员负责，做到既能加紧施工进度，又能节省劳动量和有利于施工安全。
4.1.6　为确保橡胶坝工程施工质量，施工单位应建立质量确保体系，建设单位应建立质量检验体系。二者各司其职，不能相互替换。
　　质量控制应依据国家和部颁发相关标准及工程设计施工图和技术要求，和施工要求等进行。
　　施工过程中质量问题及其处埋经过和遗留问题，施工人员必需如实统计；对重大质量事故处理，施工单位应会同建设、设计、质检部门查清原因，提出补救方法，立即处理，并应提出专门书面汇报。
　　提议采取摄影进行施工质量管理。自工程开始前至各施工阶段，对工程施工现场摄影留作统计，这能够作为隐蔽工程施工情况确定和检验资料，不在现场时也可经过照片确定施工质量，同时亦可作为其它橡胶坝工程施工示范。
　　照片统计宜做到以下几点：①用摄影确定每一相关临时工种施工质量；②如遇事故时应将情况照下来；③把质量管理（地基处理、混凝土强度、锚固结构、坝袋安装、控制和安全系统安装等）实况照下来；④坝袋制作、尺寸、强度管理情况；⑤隐蔽工程要注意摄影；⑥应能确定摄影部位和尺寸；⑦摄影部位须注明以下几点：工种及名称、测定点、设计尺寸、实测尺寸；⑧照片应按施工日期、工种、施工次序进行整理后贴在相册上；⑨中间检验和完工检验时应将相册作为确定施工质量资料。
4.2 土建工程施工
4.2.1　土建工程施工应注意以下几点：
　　1）　基坑开挖宜在准备工作就绪后进行，开挖至离设计高程还有200～300mm时，应用人工开挖平整至设计高程，然后浇筑混凝土。在开挖过程中，对于降雨积水或地下水渗漏，必需立即抽干，不得长久积水；若地基不满足设计要求，要开挖进行处理，并预防产生局部沉陷，影响工程质量和安全。侧墙开挖要严防塌方，以免影响工期。
　　2）　泵房施工及设备安装宜参考《泵站施工规范》要求进行，并注意防渗要求，使橡胶坝能正常运行操作。
　　3）　土建项目标施工技术要求，可参考《水利水电基础建设工程单元工程质量等级评定标推》(一)、(七)中相关要求实施，施工方法可参考《水闸施工规范》中相关要求进行。
4.2.2　橡胶坝基础底板施工要求和水闸相同，但对特殊部位有其独特要求。坝袋起落时和混凝士表面接触处要求光滑，以降低因为水流脉动、波浪冲击影响而使坝袋产生振动磨损。同时，因为锚固槽处局部有凹凸，和坝袋接触处应认真检验，有棱角去掉磨滑。
4.2.3　锚固施工中应注意以下两点：
　　1）　螺栓压板锚固施工。在预埋螺栓时，可采取活动木夹板固定螺栓位置，用经纬仪测量，螺栓中心线要求成一直线。用水准仪测定螺栓高度，无误差后用木支撑将活动木夹板固定于槽内，再用一根钢筋将全部钢筋和两侧预埋件焊接在一起，使螺栓首先牢靠不动，然后才可向槽内浇筑混凝土。混凝土浇筑通常分为两期，一期混凝土浇筑至距锚固槽底100mm时，应测量螺栓中心位置高程和间距，发觉误差立即纠正。二期混凝土浇筑后，在混凝土初凝前再次进行校核工作。压板除按设计尺寸制造外，还要制备少许尺寸不规格压板，以适适用于拐角等特殊部位。
　　2）　楔块锚固和胶囊充水锚固。必需在基础底板上设置锚固槽，槽尺寸许可偏差为士5mm，槽口线和槽底线一定要直，槽壁要求光滑平整无凸凹现象。为了便于掌握上述标准，可采取二期混凝土施工。二期混凝土预留范围可宽部分。浇筑混凝土楔块，要严格控制尺寸，许可偏差为±2mm；尤其应确保全部直立面垂直；前楔块和后楔块斜面必需吻合，其斜坡角度通常取750左右。
4.3 控制、安全和观察系统施工
4.3.1　控制系统由水泵（鼓风机或空压机）、机电设备、传感器、管造和阀门等组成。这个系统施工安装要求较高，任何部位漏水（气）全部会影响坝袋使用，在安装中应注意下列事项：
　　1）　全部闸阀在安装前，全部要做压力试验，不漏水（气）才能安装使用。全部仪表在安装前应经调校。
　　2）　充水式橡胶坝管道大部分用钢管，其弯头、三通和闸阀连接处均使用方法兰、橡胶圈止水连接，尽可能用厂家产品。管道在底板分缝处，应加橡胶伸缩节和固定法兰连接。
　　3）　充气式橡胶坝管道均采取无缝钢管，为节省管道，进气和排气管路可采取一条主供、排气管。管和管之间尽可能使用方法兰连接，坝袋内支管和坝袋内总管连接采取三通或弯头。排气管道上设置安全阀，当主供气管内压力超出设计压力时开始动作，以防坝袋超压破坏。另外要在管道上设置压力表，以监测坝袋内压力，总管和支管均设阀门控制。
4.3.2　安全装置施工和安装必需符合设计（精度）要求，确保施工安装质量，利用灵活可靠。
　　1）　安全系统由超压溢流孔、安全阀、压力表、排气孔等组成，该系统施工要求严密，不得有漏水（气）现象。
　　2）　密封性高设备全部要在安装前进行调试，符合设计要求方能安装使用。
　　3）　安全装置应设置在控制室内或控制室旁，以利随时控制。
　　4）　超压管设置，其超压排水（气）能力应大于或等于进坝供水（气）量。
4.3.3　观察系统由压力表。内压检测、上下游水位观察装置等组成，其设计和施工应注意以下几点：
　　1）　施工安装时一定要掌握仪器精度，要确保其灵活性、可靠性和安全性。
　　2）　坝袋内压观察要求独立管理，直接从坝内引管观察，上、下游水位观察要求独立埋管引水，取水点尽可能离上下游远点。
　　3）　坝袋经纬向拉力观察，要求厂家提供坝袋胶布伸长率曲线。
4.4 坝袋安装
4.4.2　橡胶坝工程损坏大全部是因为坝袋质量问题而引发，坝袋质量已成为橡胶坝工程推广应用制约原因。现橡胶坝袋还无国家或行业产品标准，各坝袋生产厂家依据各自企业标推生产。为严格确保坝袋制作质量，坝袋出厂时必需附有经过国家计量认证权威检测机构出具含有法律效力坝袋产品检验汇报。
4.4.3　坝袋安装次序和锚固施工步骤
　　1）　底垫片就位（指双锚线型坝袋）：对准底板上中心线和锚固线位置，将底垫片临时固定于底板锚固槽内和岸墙上，按设计位置开挖进出水口和安装水帽，孔口垫片四面作补强处理，补强范围为孔径3倍以上；为避免止水胶片在安装过程中移动，最好将止水胶片粘贴在底垫片上。
　　2）　坝袋就位：底垫片就位后，将坝袋胶布平铺在底垫片上，先对齐下游端对应锚固线和中心线，再使其和上游端锚固线和中心线对齐吻合。
　　3）　双锚线锚固型坝袋安装：按先下游，后上游，最终岸墙次序进行。先从下游底板中心线开始，向左右两侧同时安装，下游锚固好后，将坝袋胶布翻向下游，安装导水胶管，然后再将胶布翻向上游，对准上游锚固中心线，从底板中心线开始向左右两侧同时安装。锚固两侧边墙时，须将坝袋布挂起撑平，从下部向上部锚固。
　　4）　单锚线锚固型坝袋安装：单线锚固只有上游一条锚固线，锚固时从底板中心线开始，向两侧同时安装。先安装底层，装设水帽及导水胶管，放置止水胶，再安装面层胶布。
　　5）　堵头式橡胶坝袋安装：先将两侧堵头裙脚锚固好；从底板中线开始，向两侧连续安装锚固。为了避免误差集中在一个小段上，坝袋产生褶皱，不管采取何种方法锚固，锚固时必需严格控制误差平均分配。
　　6）　螺栓压板锚固施工步骤：压板要首尾对齐，不平整时要用橡胶片垫平；上螺帽时，要进行数次拧紧，坝袋充水试验后，再次拧紧螺帽；上螺帽时宜用扭力扳手，按设定扭力矩逐一螺栓进行拧紧；卷人压轴（木芯或钢管）对接缝应和压板接缝处错开，以免出现软缝，造成局部漏水。
　　7）　混凝土楔块锚固施工步骤：将坝袋胶布和底垫片卷入木芯，推至锚固槽半圆形小槽内；逐一放入前楔