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图 １７中转折点不明显，从张拉力着手讨论坝袋周长比 Ｌ?Ｌ取值。锚固间距 Ｄ?Ｌ＝ ０．０８，充气压力
２ １ １
２
Ｌ） ＝０．１５～０．３０ ，压力水头 Ｈ ?Ｌ＝ ０．５０时，分析 Ｌ?Ｌ对上、下层坝袋最大张拉力 Ｔ ?（ Ｌ）及
ｉ１ ｉ２ ２ ２ １ １ｍａｘ γ ｗ １
ｐ?（ γ ｗ １
２
２
２
?（ Ｌ）呈显著非
Ｔ ２ｍａｘ γ ｗ １ ２ １ １ｍａｘ γ ｗ １ ２ｍａｘ γ ｗ １
?（ Ｌ）的影响，见图 １８。由图可知，增加 Ｌ?Ｌ，Ｔ
?（ Ｌ）逐渐降低，Ｔ
线性增加；两者张拉力接近时可以更好地发挥上、下层坝袋的张拉强度，在 Ｌ?Ｌ＝ ０．６６～０．９２时坝袋
２ １
Ｌ） ＝０．３０时，张拉力相同时得到 Ｌ?Ｌ ＝ ０．９２。按照较大充气压力设计时且
张拉力存在重合；ｐ?（ γ ｗ １ ２ １
ｉ１
Ｌ） ＝０．２０ ，压力水头 Ｈ ?Ｌ＝ ０．５０ ，
考虑对临界水位的影响，最佳取值 Ｌ?Ｌ＝ ０．９ 。取充气压力 ｐ?（ γ ｗ １ ｉ２ ２
ｉ１
１
２
锚固间距 Ｄ?Ｌ＝ ０．０８时，Ｌ?Ｌ对张拉力影响见图 １９。由图可知，Ｌ?Ｌ由 ０．５增至 １．１时，下层坝袋
１ ２ １ ２ １
ＰＱ弧段张拉力增加了 ５．６３倍，Ｌ?Ｌ对下层坝袋张拉力影响显著；上层坝袋 ＭＰ弧段张拉力降低了
１
２
２３．４％，原因是上游水位增加提高了与坝袋内部充气压力的抵消部分。
图 １８ 坝袋周长比与张拉力间的关系 图 １９ 坝袋周长比对张拉力的影响
６ 讨论分析
Ｌ） ＝０．２０、Ｈ ?Ｌ＝
ｉ１
２
６．１ 对比分析 由参数分析可知，最优参数组合下（Ｌ?Ｌ＝ ０．９、Ｄ?Ｌ＝ ０．０６、ｐ?（ γ ｗ １ ｉ２ １
１
１
０．４５），水－ 气充灌式双层橡胶坝挡水性能最好。取最优参数的水 － 气充灌式双层橡胶坝与压力水头为
Ｌ） ＝０．２～０．４的传统充气式橡胶坝进行对比
０
Ｈ ?Ｌ＝ ０．３～０．５的传统充水式橡胶坝及充气压力为 ｐ?（ γ ｗ ０
０
０
分析，以讨论膜材用量及张拉力大小。三种橡胶坝结构的临界水位均为 Ｈ ＝ １．０ｍ 时，上层坝袋周长
ｃｒ
２ ２
Ｌ） ＝０．０２８１ 、Ｔ?（ γ ｗ １
Ｌ＝ ２．６６８ｍ ，上、下层坝袋最大张拉力分别为 Ｔ?（ γ ｗ １ Ｌ） ＝０．０３４７ ，坝体截面形状
１ １ ２
见图 ２０。由图可知，水－ 气充灌式双层橡胶坝的截面周长（Ｌ＋ Ｌ）均大于传统橡胶坝的截面周长 Ｌ，
０
１
２
其差值（提高）百分比见表 ２。由表 ２可知，采用相同坝袋膜材，水 － 气式充灌式双层橡胶坝膜材用量
比传统充水橡胶坝至少高出 ５．６％，比传统充气橡胶坝至少高出 ４２．０％。
表 ２ 双层橡胶坝与传统橡胶坝对比
参数 差值百分比?％
对比类型
２
ｐ ０ ?（ γ ｗ Ｌ ０ ） Ｔ ０ ?（ γ ｗ Ｌ ０ ） ＋
Ｈ ０ ?Ｌ ０ Ｌ ０ Ｌ １ Ｌ ２ Ｔ １ Ｔ ２
０．３ ４．８ ０．０２２０ ５．６ － ６０．６ － ５１．３
传统充水橡胶坝 ０．４ ４．３ ０．０３５３ １７．９ － ６９．４ － ６２．３
０．５ ４．０ ０．０４９３ ２６．７ － ７４．７ － ６８．７
０．２ ３．５７ ０．０２９９ ４２．０ － ４７．５ － ３５．２
传统充气橡胶坝 ０．３ ３．４５ ０．０４５３ ４６．９ － ６２．９ － ５４．２
０．４ ３．３８ ０．０６０９ ５０．０ － ７１．３ － ６４．５
设计计算中需要同时考虑坝袋膜材用量及张拉力。膜材的纤维层数及厚度由张拉强度决定。表 ２
同时列出了水－ 气充灌式双层橡胶坝最大张拉力（Ｔ、Ｔ）与传统橡胶坝张拉力（Ｔ）的差值（降低）百分
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