水工建筑物水闸的讲义

水工建筑物第六章水闸闸一、水闸的功功能和分类水闸的概念水闸的分类水闸是一种利利用闸门挡水和泄水的低水头水工工建筑物，多多建于河道、、渠系及水库库、湖泊岸坡坡。水闸的功能拦洪、挡潮按承担任务分分：节制、进水、、分洪、排水水、挡潮、冲冲沙闸按结构形式分分：开敞式、胸墙式、涵洞式等按操作闸门的的动力分：机机械操作、水水力操作闸门门的水闸6.1概述6.1概述二、水闸等别别划分工程等别ⅠⅡⅢⅣⅤ规模大(1)型大(2)型中型小(1)型小(2)型最大过闸流量≥50005000～10001000～100100～20<20防护对象的重要性特别重要重要中等一般三、水闸的组组成部分(Fig6-3)闸室含两岸翼墙、、两岸护坡、、河床部分的的铺盖及防冲冲墙、护底目的：导流、、防冲、防渗渗、护稳包括护坦、海海漫、防冲槽槽、两岸翼墙墙、两岸护坡坡等目的：消能、、导流、调流流、减速、防防冲包括闸门、闸闸墩、边墩(岸墙)、底板、胸墙墙、工作桥、、交通桥、启启闭机等上游连接段下游连接段6.1概述三、水闸的工工作特点（承载后沉降量或沉降降差较大，易造成闸室室倾斜、止水水破坏、闸底底断裂、甚至至失事。因土基的抗冲能力低，仍可能引起起水闸下游的的冲刷。出流流形成的波浪水跃、折折冲水流，将进一步加加剧河床、河河岸的淘刷。。土基在渗透水水流作用下，，容易产生渗流变形，引起沉降、、倾斜甚至倒倒坍.6.1概述四、水闸设计计的内容闸址选择孔口形式和尺尺寸设计防渗、排水设设计消能、防冲设稳定性计算沉降校核和地基处理两岸连接建筑的型式和尺寸设计结构设计6.1概述一、闸址选择择地形开阔、岸岸坡稳定、岩岩土坚实、地地下水位较低低；优先选择地质质条件良好的的天然地基，，壤土、中砂砂、粗砂和砂砂砾适于作闸闸基，尽量避避开淤泥、粉粉砂、细砂地地基；过闸水流的形形态是影响闸闸址选择的主主要因素，需需出流平顺、、均匀，不出出现偏流和危危害性冲刷和和淤积。6.2闸址选择和闸闸孔设计二、闸孔设计计1堰型选择2底板高程的确确定：影响运运用和造价宽顶堰低实用堰底板较高时：：单宽流量小小，所需闸室室宽度大，但但两岸连接建建筑低底板较较低时时：单单宽流流量大大，虽虽闸室室宽度度窄，，但消消能防防冲的的工程程量增增大，，闸门门高度度增加加，启启闭机机容量量增加加一般要求6.2闸址选择和和闸孔设计计3闸孔总净宽宽的确定出流为堰流流时：出流为孔口口出流时：：L0的确定关系系到单宽流流量，从而而关系到消消能防冲工工程，关系系到上游淹淹没程度，，关系到底底坎高程等等，需综合合考虑。6.2闸址选择和和闸孔设计计4闸室单孔宽宽度和总宽宽度闸室单孔宽宽度l0：依据闸门门形式、启启闭条件、、运用要求求和工程造造价确定；；一般经验：：大中型采采用8～12m闸孔孔数：：n＝L0/l0，取整，且且常采用单单孔数闸室总宽度度：（（不不包括边墩墩）总宽度与河河宽的比值值：河宽50～100m时，比值≥≥0.6～0.75；河宽大于于200m时，比值≥≥0.85；6.2闸址选择和和闸孔设计计一、渗流危危害发生渗流的的位置（图）渗流的危害害闸基边墩背水一一侧翼墙背水一一侧降低闸室的的抗滑稳定定及边墩和和翼墙的侧侧向稳定性性；可能引起闸闸基的渗透透变形，甚甚至破坏；；损失水量；；使闸基的可可溶性物质质加速溶解解。6.3水闸的防渗渗、排水设设计二、水闸的的防渗长度度及地下轮轮廓的布置置1防渗长度的的确定防渗设施：：上游铺盖、、板桩、底底板为防渗设施，护坦不是是。地下轮廓线线：上游铺盖、、板桩、底底板等防渗渗设施与地地基的接触触线，也是是渗流的第第一根流线线。防渗长度：：地下轮廓线线的长度。防渗长度L的确定：L≥CH(C是渗径系数，H为上下游水水位差)6.3水闸的防渗渗、排水设设计2地下轮廓线线的布置原则：防渗与排水水相结合，，即上游防防渗、下游游排水。上游水平防防渗有铺盖，垂直防渗渗有齿墙、板桩桩、砼防渗渗墙、灌浆浆帷幕等下游排水有有面层排水、、排水孔、、减压井等粘土地基：：不易发生管管涌,底板与地基基间摩擦系系数小,以降压提高抗抗滑稳定为主砂土地基：：底板与地基基摩擦大,抗渗透变形形能力差,以防治渗透透变形和减减小渗漏为为主①粗砂与沙砾砾；②细砂；③粉砂；④含承压水6.3水闸的防渗渗、排水设设计二、渗流计计算(一）基本方方程渗透压力、、渗透比降降、渗透流流速、渗流流量闸基渗流为为有压渗流流假定：地基基均匀、各各向同性，，渗水符合合达西定律律。拉普拉斯方方程：6.3水闸的防渗渗、排水设设计6.3水闸的防渗渗、排水设设计（二）计算算方法流网法：通通过手绘和和实验获得得(Fig6-5)改进的阻力力系数法①基本原理：以流体力学学为基础的的近似方法法②计算深度的的确定：③渗压计算：④水力坡降曲曲线的修正正⑤逸出坡降计计算：直线法三、防渗及及排水设施施防渗设施铺盖板桩齿墙排水设施铺设在护坦、浆砌石海漫及闸底板下面的起导导渗作用的的砂砾石层层6.3水闸的防渗渗、排水设设计目的：延长长渗径要求：相对不透水水以防渗，具具柔性以适应地基基变形材料：粘土土、粘壤土土、沥青混混凝土，有有时可用钢钢筋混凝土土粘土和粘壤壤土铺盖：：(Fig6-8)沥青混凝土土铺盖：厚厚度5～10cm；注意与闸闸底板连接接钢筋混凝土土铺盖：(Fig6-9)（一）铺盖盖6.3水闸的防渗渗、排水设设计（三）齿槽槽（二）板桩桩目的：截断断透水层(埋深浅)或延长渗径径(埋深深)埋深要求：：插入不透透水层1m或插入深度度0.6～1.0倍总水头材料：木材材、钢筋混混凝土、钢钢材，钢筋筋砼最常用用。与闸底板连连接：紧贴贴前缘和嵌嵌入凹槽两两种形式(Fig6-10)闸底板上下下游均设1.0m左右的短齿槽，增强稳定定和延长渗渗径6.3水闸的防渗渗、排水设设计（四）其他他防渗设施施（五）排水水与反滤混凝土防渗渗墙、灌注注式水泥砂砂浆帷幕……材料：1～2cm的卵石、砾砾石或碎石石位置：平铺铺在护坦、、浆砌石海海漫的底部，或深入闸闸底板底部部下游段厚度：0.2～0.3m反滤：与地地基接触处处设反滤层层6.3水闸的防渗渗、排水设设计一、过闸水水流的特点点1闸下易形成成波状水跃跃形成原因：：1.0<Fr<1.7危害：①消能效果果差，出流流冲刷能力力较强;②不易扩散而而两侧形成成回流，单单宽流量增增大，加剧剧冲刷。6.4水闸的消能能、防冲设设计2闸下易出现现折冲水流流形成原因:布置、操作作不当危害:左冲右撞淘淘刷河床和和岸坡,影响枢纽的的正常运行行。6.4水闸的消能能、防冲设设计闸下游消能能、防冲设设施消能设施底流消能——消力池辅助消能工工尾坎防冲设施海漫防冲槽防冲墙6.4水闸的消能能、防冲设设计二、底流消消能工设计计（一）底流流消能工的的布置适用于水头头较小而下下游水位变变幅大的平平原地区水水闸淹没度：1.05～1.10设置消力池池的三种方法消力池与闸闸底板采用用斜坡连接闸室尾设小槛防止波状水水跃消力池前端端设散流墩防止折冲水水流消力池末端端设尾槛调整流速分分布，减小小出流底部部流速，形形成横轴旋旋滚进一步步消能6.4水闸的消能能、防冲设设计消力池底板板厚度：由由抗冲、抗抗浮要求确确定消力池长度度（二）消力力池的深度度、长度、、底板厚度度的确定深度：试算算，选取最最不利的流流量对应的的深度；要要求水跃起起点位于消消力池前端端或斜坡坡坡脚6.4水闸的消能能、防冲设设计（三）辅助助消能工主要是消力墩作用：加强消能，，稳定水跃跃，减小消消力池长度度和深度.布置：布置在消力力池内，可可前可后，，可单排可可多排，可可交错排列列。墩高：1/5-1/3跃后水深6.4水闸的消能能、防冲设设计（四）消力力池的构造造消力池底板板、消力墩墩等配筋消力池末端端设齿墙以以增加稳定定性水平段的后后半部设排排水孔以减减少扬压力力底部铺设反反滤层分缝：垂直直于水流方方向不分缝缝；与底板板、翼墙、、海漫交界界处设沉降降缝。6.4水闸的消能能、防冲设设计三、海漫设设计1海漫的作用用2海漫的布置置与构造防冲：防止止水流出消消力池后的的剩余能量量对下游的的冲刷；顺流：调整整水流均匀匀扩散，使使流速分布布逐渐调整整到天然状状态(Fig6-18)。布置：水平平段＋斜坡坡段(Fig6-18)要求：①表表面粗糙，，以进一步步消能②具透水性性，渗流可可自由排除除，降低扬扬压力③具柔性，，以适应河河床冲刷变变形。6.4水闸的消能能、防冲设设计3海漫的长度度影响因素：：单宽流量量、水位差差、地质条条件、尾水水深度、海海漫粗糙度度……类型①干砌石海海漫：常用用于海漫后后段(Fig6-18)②浆砌石海漫漫：常用于于海漫前段段③混凝土板板海漫：板板中设排水水孔，下设设反滤或垫垫层④钢筋砼板板海漫：流流速较大时时采用⑤其它形式式海漫：铅铅丝笼海漫漫(Fig6-19)6.4水闸的消能能、防冲设设计四、防冲槽槽与末端加加固防冲槽海漫末端预预留足够d>30cm的石块，发发生冲刷后后石块自动动滚下阻止止冲刷继续续发展防冲墙：齿墙、板桩桩、沉井等等6.4水闸的消能能、防冲设设计6.5闸室的布置置与构造闸室的布置置底板、闸墩墩、边墩、、胸墙、闸闸门、启闭闭机、工作作桥、交通通桥闸室分缝闸室与边墩墩的连接与与分缝闸室的设计计要求抗滑稳定结构强度沉陷一、底板1底板类型2底板分缝3底板长度按过闸形式式分：水平底板、、低实用堰堰底板按与闸墩的的连接形式式分：整体式底板板、分离式式底板(图)按结构形式式分：实体底板、、箱式底板板温度沉降缝缝：将闸室分成成若干闸段段,每个闸段可含单孔、双双孔或三孔孔(Fig6-21(a)取决于上部部结构，需需满足强度度和抗滑要要求，参考考经验取值值6.5闸室的布置置与构造底板施工二、闸墩顶部高程预制构件框架式闸墩墩6.5闸室的布置置与构造三、闸门闸门型式选选择考虑的的内容闸门在闸室室中的位置置运用要求求、闸孔孔跨度、、启闭机机容量、、工程造造价与闸室稳稳定、闸闸墩应力力、地基基应力、、上部结结构位置置有关平板门通通常设在在上游侧侧，有时时为了利利于水重重也可设设在下游游侧弧形闸门门需靠上上游侧设设置，可可缩短闸闸墩检修闸门门设在上上游侧，，与工作作闸门净净距1～3m6.5闸室的布布置与构构造四、胸墙墙1胸墙形2胸墙的支支承型式式(Fig6-24)楔形板：：适用于梁板式：跨度>6m的水闸适用,由墙板、底梁、顶梁组成简支式支支承：柔性连接接，可避避免闸墩墩附近出出现裂缝缝，但截截面尺寸寸较大。。多用于于分离式式底板。。固接式支支承：刚性连接接，截面面尺寸小小，闸室室整体稳稳定好，，但受温温度和变变形影响响大，易易出现裂裂缝。多多用于整整体式底底板。6.5闸室的布布置与构构造五、交通通桥、工工作桥、、检修便便桥1交通桥2工作桥设在水闸闸下游一一侧板式结构构：跨度度<3～6m常用T型梁结构构：跨度度=6～20m常用预应力钢钢筋砼结结构：跨跨度>20m常用多用单跨跨简支板式结构构：小型型水闸常常用装配式梁梁板结构构：大中中型水闸闸常用采用固定定式启闭闭机和活活动式启启闭机的的工作桥桥高度不不同6.5闸室的布布置与构构造六、分缝缝与止水水1分缝方式式与布置置2止水设备备缝间距：：岩基<20m,土基<30m缝宽：2.0～2.5cm分缝方式式铅直止水水：闸墩中中间、边边墩与翼翼墙间、、上游翼翼墙本身身水平止水水：铺盖、、消力池池、底板板、闸墩墩等之间间的沉降降缝止水交叉叉：铅直交交叉、水水平交叉叉；柔性性连接、、刚性连连接6.5闸室的布布置与构构造一、闸室室稳定分分析验算工况况:竣工期、、运行期期、检修修、施工工期验算单元元:整个闸室室或分缝缝之间的的闸段（一）荷荷载及及组合主要荷载载：自重/水重/水推力/扬压力/浪压力/泥沙压力力/土压力/地震力8类荷载组合合基本组合合：正正常蓄水水位、设设计洪水水位、完完建等工工况特殊组合合：校校核洪水水位、地地震、施施工、检检修等工工况6.6闸室稳定定分析、、沉降校校核和地地基处理理6.6闸室稳定定分析、、沉降校校核和地地基处理理（二）闸闸室的稳稳定性及及安全指指标闸室的稳稳定性平均基底底压力不不大于地地基容许许承载力力不发生明明显的倾倾斜，地地基压力力的最大大值与最最小值之之比不大大于规定定的容许许值不发生沿沿地基面面或深层层的滑动动1闸室基底底压力验验算结构布置置和受力力对称的的闸段：：单向偏心受压压公式：：结构布置置和受力力不对称称的闸段段：双向偏向受压压公式要求：6.6闸室稳定定分析、、沉降校校核和地地基处理理2闸室抗滑滑稳定验验算地基临界界法向应应力：地基面(平面滑动动)抗滑稳定定计算6.6闸室稳定定分析、、沉降校校核和地地基处理理安全系数数的要求求：计算的的准确性性取决于于f、c的准确性性增稳措施施①减小渗渗透压力力：增长长铺盖、、闸底板板设排水水设施等等②利用上上游钢筋筋砼铺盖盖作阻滑滑板③多利用水水重：闸闸门向下下移或底底板向上上游延长长④增加闸闸室底板板齿墙深深度⑤增设钢钢筋混凝凝土抗滑滑桩或预预应力锚锚固结构构6.6闸室稳定定分析、、沉降校校核和地地基处理理3闸基的整整体稳定定验算（（塑性平平衡理论满足极限平衡状态的最小凝聚力点稳定状态的判别cK<c：计算点稳定

cK>c：计算点处于塑性变形状态容许塑性开展深度：大型水闸小于B/4，中型水闸小于B/36.6闸室稳定定分析、、沉降校校核和地地基处理理二、沉降降校核总沉降量量卵石、砾砾石、中中砂、粗计算方法法：分层层总和法法，每层层计算厚厚度2m计算总厚度6.6闸室稳定分析析、沉降校核核和地基处理理沉降量要求减小沉降差的的措施无统一标准,目前最大的沉沉降容许值可可达100~150mm,沉降差可达30~50mm①尽量使重力力分布均匀②重量大的结结构先施工③尽量使地基基反力均匀6.6闸室稳定分析析、沉降校核核和地基处理理处理标准处理措施标准贯入击数数：63.5kg的贯入器从76cm自由落下贯入入30cm深需要的次数数粘土地基贯入入击数大于5、砂土贯入击击数大于8时，可不处理理⑴预压加固建闸前加重预预压，待沉降降稳定后再施施工预压时设置砂砂井可加快固固结速度，缩缩短工期⑵换土垫层：：适用于软性粘粘土、淤泥土土等6.6闸室稳定分析析、沉降校核核和地基处理理三、地基处理理⑶桩基础一般采用钢筋筋混凝土灌注注桩或预制桩桩适用情况：①闸孔需大跨跨度，用桩承承力、改善底底板受力条件件②水平推力过过大,一般措施难以以满足抗滑稳稳定③变形要求严严格⑷沉井基础通常采用钢筋筋混凝土、浆浆砌石等材料料，平面上多多为矩形地基内有承压压水层不宜采采用6.6闸室稳定分析析、沉降校核核和地基处理理⑹强夯法⑺爆炸法⑻高速旋喷法法⑸振冲砂石柱柱按梅花形或矩矩形布置适用于松砂或或软弱的壤土土地基6.6闸室稳定分析析、沉降校核核和地基处理理一、闸室底板板的结构计算算计算方法弹性地基梁法法：适用于相对紧密度Dr>0.5的非粘性土地地基或粘性土土地基地基反力直线线分布法：适用于相对紧紧密度Dr≤0.5的非粘性土地地基倒置梁法：适用小型水闸闸6.7闸室的结构计计算1弹性地基梁法法假定：沿顺流方向，，可认为是刚刚性板梁，可可假定地基反力呈直直线分布沿垂直水流方方向截取单宽宽板条及墩条条，按弹性地地基梁法进行行内力和反力力计算不同地基土层层厚度按不同同的计算方法法2T/L<0.25：采用基床系系数法2T/L>2.0:采用半无限深深的弹性地基基梁法2T/L=0.25~2.0：采用有限深深的弹性地基基梁法6.7闸室的结构计计算半无限弹性地地基梁法的计计算步骤①用偏心受压压公式计算闸闸底纵向（顺水流流方向）的地基反力②取单宽截条条并计算板条条及墩条上的的不平衡剪力力截条的取法：：（图）不平衡剪力：：在墩条和板板条的两侧必必然作用有剪剪力Q1和Q2，并由Q1和Q2的差值来维持持板条及墩条条上力的平衡衡，差值ΔQ=Q1－Q2，称为不平衡剪力。作用力及分布布图6-33ΔQ的计算：6.7闸室的结构计计算③不平衡剪力的的分配（图）④计算基础梁梁上的荷载6.7闸室的结构计计算6.7闸室的结构计计算梁上的均布荷荷载：⑥地基反力及及梁的内力计计算根据2T/L鉴别所需的计计算方法⑤考虑边荷载的的影响（图）2反力直线分布布法假定地基反力力沿顺流方向向呈直线分布布、横流方向向为均匀分布布计算步骤用偏心受压公公式计算闸底底纵向地基反反力确定单宽板条条及墩条上的的不平衡剪力力将不平衡剪力力在闸墩和底底板上进行分分配计算作用在底底板梁上的荷荷载按静定结构计计算底板内力力6.7闸室的结构计计算3倒置梁法假定地基反力力沿顺流方向向呈直线分布布、横流方向向为均匀分布布将闸墩作为底底板的支座，，按连续梁计计算底板的内内力。6.7闸室的结构计计算二、闸墩的结结构计算1计算方法2作用荷载：主要是结构自重和水压力力荷载，特殊情情况需加入地地震力采用材料力学学方法按悬臂臂梁计算闸门全关时，，无缝中墩主主要受自重、、上下游水压压力等荷载闸门全关时，，缝墩和边墩墩还受侧向水水压力或土压压力等荷载一孔关闭，邻邻孔开启时，，无缝中墩受受力与缝墩一一样6.7闸室的结构计计算3平面闸门闸墩墩的结构计算算验算内容：水水平截面上的的应力、门槽槽应力水平截面上的的应力计算正应力按材料料力学双向偏偏向受压公式式计算剪应力需计算算顺流向和横横流向两个方方向6.7闸室的结构计计算门槽应力计算算门槽承受左右右两侧闸门传传来的水压力：P截取1m高闸墩单元的的上、下水平平截面的剪力为Q上、Q下，且假定水平平截面的剪应应力均匀分布布，应存在Q上－Q下＝P门槽劲部所受拉力力P1由顺流方向静静力平衡方程程计算门槽劲部拉应力为P1与其厚度b之比当拉应力小于于容许应力仅仅需构造配筋筋，否则需经经正常配筋计计算，可分层层配筋6.7闸室的结构计计算4弧形闸门闸墩墩的结构计算算验算内容：底底部应力、牛牛腿及其附近近应力支承铰类型闸墩上直接布布置铰座在伸出闸墩体体外的牛腿上上布置铰座计算方法牛腿：材料力力学方法(短悬臂梁)牛腿附近：弹弹性理论、三三向偏光弹性性试验方法6.7闸室的结构计计算三、胸墙的结结构计算作用荷载：主主要是静水压压力和浪压力力板式胸墙：取取1m高板条条，按按简支支或固固端梁梁受均均布荷荷载计计算内内力(Fig6-23)梁板式式胸墙墙：按双梁梁式结结构计计算，，板上上、下下端支支承在在梁上上，两两侧支支承在在闸墩墩上顶梁与与底梁梁简支或或固接接在闸墩墩上，，按结6.7闸室的的结构构计算算四、桥桥梁的的结构构计算算计算对对象：：工作作桥和和交通通桥的的面板板、主主梁、、次梁梁作用荷荷载：：自重重、启启闭机机重、、启闭闭力、、桥面面上的的活荷荷载计算方方法：：结构构力学学法，，注意意其支支承情情况6.一、连连接建建筑的的作用用连接建建筑的的组成成连接建建筑的的作用用上游翼翼墙、、下游游翼墙墙、边边墩，，有时时设防防渗刺刺墙挡土护护岸：：挡住住两侧侧填土土,维持土土坝及及两岸岸稳定定顺流匀匀流：：上游游翼墙墙引导导水流流平顺顺进闸闸,下游翼翼墙使使出流流均匀匀扩散散,减少冲冲刷护岸防防冲：：保护护两岸岸或土土坡不不受过过闸水水流冲冲刷防止渗渗透变变形：：控制制通过过闸身身两侧侧渗流流,防止河河岸或或相连连土坝坝的渗渗流变变形削弱岸岸坡影影响：：在软软基上上,设置独独立岸岸墙可可减少少两岸岸沉降降对闸闸身应应力影影响6.8水闸与与两岸岸的连连接建建筑连接建建筑的的造价价:占工程程总造造价的的15～40%6.8水闸与与两岸岸的连连接建建筑二、连连接建建筑的的形式式与布布置1边墩与与岸墙墙边墩直直接与与堤岸岸连接接闸基较较好，，闸高高不大大，孔孔数少少的情情况边墩形形式(Fig6-40abcd)重力式式：适适用于于墙高高<6m，多采采用混混凝土土或浆浆砌石石悬臂式式：适适用于于墙高高=6～10m，多采采用钢钢筋混混凝土土扶壁式式：适适用于于墙高高<10m，多采采用钢钢筋混混凝土土y岸墙在边墩墩背面面设置置岸墙，以防防止较较大的的不均均匀沉沉降。。边墩墩与岸岸墙间间设缝缝，边边墩仅仅支承承闸门门及其其上部部结构构，而而土压压力全全部由由岸墙墙承担担。岸墙形形式(Fig6-40efgh)悬臂式式、扶扶壁式式、空空箱式式、连连拱式式6.8水闸与与两岸岸的连连接建建筑2翼墙上游翼翼墙作作用挡土引导水水流平平顺入入闸室室配合铺铺盖防防渗保护两两岸或或土坝坝边坡坡不受受过闸闸水流流的冲冲刷下游翼翼墙作作用挡土、、引导导水流流出闸闸后均翼墙形式曲线式、扭曲面式、斜降式6.8水闸与与两岸岸的连连接建建筑3刺墙（（图）当侧向向防渗渗长度度难以以满足足要求求时，，需于于边墩墩背后后设置置插入入岸坡坡的防防渗刺刺墙作用：：防渗渗6.8水闸与与两岸岸的连连接建建筑三、侧侧向绕绕渗及及防渗渗、排排水设设施1侧向绕绕渗计计算绕渗：：水闸闸与两两岸或或土坝坝连接接部分分的渗渗流称称绕渗绕渗的的危害害：不不利于于翼墙墙、边边墩或或岸坡坡结构构强度度和稳稳定绕渗的的计算算：复复杂问问题可可采用用三维维有限限元、、电比比拟法法，二二维问问题可可采用用常规规方法法2防渗、、排水水设施施防渗设设施必必须与与闸底底地下下轮廓廓线协协调一一致。。如翼翼墙短短于铺铺盖需需加设设岸坡坡铺盖盖或垂垂直防防渗设设施下游游翼翼墙墙墙墙身身需需设设排排水水设设施施排水水孔孔连续续排排水水垫垫层层6.8水闸闸与与两两岸岸的的连连接接建建筑筑四、、连连接接建建筑筑的的破破坏坏形形式式和和稳稳定定计计算算内内容容1稳定定破破坏坏形2稳定定计计算算内内容容滑动动破破坏坏浅层层地地基基的的剪剪切切破破坏坏深层层地地基基的的剪剪切切破破坏坏下沉沉破破坏坏抗倾倾覆覆稳稳定定计计算算抗滑滑稳稳定定计计算算地基基深深层层滑滑动动验验算算地基基承承载载力力验验算算6.8水闸闸与与两两岸岸的的连连接接建建筑筑一、、灌灌注注桩桩水水闸闸1灌注注桩桩水水闸闸的的概念念采用用钻钻机机造造孔孔，，泥泥浆浆固固壁壁，，水水下下灌灌注注混混凝凝土土做做成成的的一一种种桩桩基基形形式式的的水水闸闸。。2灌注注桩桩水水闸闸的的特特点点荷载载由由灌灌注注桩桩传传至至深深层层，，表表层层地地基基承承载载小小，，闸闸身身沉沉降降量量大大大大减减小小；；具有有一一定定水水平平承承载载力力，，抗抗滑滑稳稳定定和和抗抗震震性性能能好好；；闸孔孔跨跨度度较较大大，，利利于于冰冰凌凌、、漂漂浮浮物物过过闸闸，，改改善善消消能能条条件件；；设备备简简单单，，减减轻轻了地地基基处处理理的的工工作作量量，，投投资资少少。。6.9其他他闸闸型型和和软软基基上上的的混混凝凝土土溢溢流流坝坝3闸身身结结构构闸底底板板采采用用分分离离式式，，由由灌注注桩桩承承台台和中中间间底底板板组组成成；；两岸岸连连接接尽尽量量减减少少边边墩墩背背后后的的填填土土高高度度，，如如采采用用刺刺墙墙或或斜斜坡坡无无翼翼墙墙连连接接4桩的的设设计计内内容容桩的的水水平平承承载载力力、、根根数数、、布布置置方方式式、、桩桩径径、、桩桩长长等等5闸身身稳稳定定分分析析主要要抗抗滑滑力力＝＝桩桩的的水水平平承承载载力力＋＋承承台台与与地地基基间间的的摩摩擦擦力力6.9其他他闸闸型型和和软软基基上上的的混混凝凝土土溢溢流流坝坝二、、装装配配式式水水闸闸1装配配式式水水闸闸的的概概念念底板板采采用用现现浇浇，，其其他他结结构构采采用用多多种种形形式式的的预预制制构构件件装装配配而而成成的的水水闸闸。。3专门门设设计计：：构件件的的运运输输、、吊吊装装、、接接缝缝、、整整体体性性和和防防渗渗2装配配式式水水闸闸的的特特点点施工工速速度度快快，，工工期期短短；；节省省大大量量木木材材和和劳劳动动力力；；便于于施施工工管管理理，，提提高高施施工工质质量量；；预制制构构件件不不受受气气候候影影响响，，造造型型精精度度高高。。6.9其他他闸闸型型和和软软基基上上的的混混凝凝土土溢溢流流坝坝三、、浮浮运运水水闸闸1何为为浮浮运运水水闸闸浮运运水水闸闸是是将将预预制制并并装装配配成成整整体体的的闸闸室室浮浮于于水水中中，，然然后后用用船船舶舶拖拖运运到到闸闸址址进进行行装装配配的的水水闸闸，，适适用用于于挡挡槽槽闸闸。。2浮运运水水闸闸的的施施工工程程序序预制制并并装装配配成成整整体体闸闸室室单单元元，，并并封封闭闭成成可可浮浮于于水水中中的的空空箱箱；；同时时进进行行地地基基处处理理、、防防渗渗排排水水设设置置；；涨潮潮时时空空箱箱自自动动浮浮起起，，用用拖拖船船拖拖运运至至建建闸闸地地点点进进行行安安装装；；完成成护护坦坦、、护护坡坡、、交交通通桥桥等等设设施施。。6.9其他闸闸型和和软基基上的的混凝凝土溢溢流坝坝3浮运水水闸的的特点点①可节节约土土方开开挖和和劳力力；②不要要求断断流施施工；；③工期期短，，施工工不受受季节节限制制；④对地地基的的承载载力要要求低低。6.9其他闸闸型和和软基基上的的混凝凝土溢溢流坝坝四、橡橡胶水水闸j41何为橡橡胶水水闸橡胶水水闸是以高高强度度合成成纤维维做胎胎(布)层，用用合成成橡胶胶粘合合成袋袋，锚锚固在在闸底底板上上，用用水或或气冲冲胀挡挡水的的水闸闸。2橡胶水水闸的的发展展1957年建成成第一一座橡橡胶水水闸；；日本本已建建成2500多座；；我国国建成成360多座；；3橡胶水水闸的的特点点结构简简单、、抗震震性能能好、、可大大跨度度、施施工期期短、、造价价低；；易老化化、易易磨损损、常常维修修。6.9其他闸闸型和和软基基上的的混凝凝土溢溢流坝坝4橡胶水水闸的的组成成土建部部分：：底板板、两两岸连连接建建筑、、防渗渗防冲冲设施施等闸体：：橡胶胶闸袋袋控制及及观测测系统统：冲冲排气气(水)的设施施等5橡胶水水闸的的形式式单袋、、多袋袋、单单锚固固、双双锚固固等(Fig6-47)6橡胶水水闸的的设计计内容容挡水高高度、、挡水水长度度、充充气压压力……6.9其他闸闸型和和软基基上的的混凝凝土溢溢流坝坝五、水水力自自控翻翻板闸闸ce1何为水水力自自动翻翻板闸闸利用水水位高高低的的水力力作用用点的的变化化自动动启闭闭闸门门的水水闸，，由我国创创造。2闸门形形式及及材料料闸门为为平板板门钢结构构或钢钢筋混混凝土土结构构单铰或或多铰铰连接接6.9其他闸闸型和和软基基上的的混凝凝土溢溢流坝坝3工作原原理门顶与与设计计水位位齐平平，当当水位位超过过5～10cm时闸门门自动动开启启，开开度随随水位位升高高而逐逐渐增增大，，直到到全开开；水位降降落时时，闸闸门又又逐渐渐关闭闭(Fig6-48)。4特点跨度可可较大大，闸闸室结结构简简单，，造价价低；；泄水时时闸门门淹没没，不不利于于排放放漂浮浮物；；无检修修门，，检修修不便便；流量难难以控控制，，闸门门随水水流而而振动动。6.9其他闸闸型和和软基基上的的混凝凝土溢溢流坝坝作业试述水水闸的的类型型、组组成部部分及及其作作用。。试述水水闸的的工作作特点点及防防止发发生波波状水水跃和和折冲冲水流流的措措施。。如何决决定闸闸底板板高程程？闸室稳稳定性性计算算包括括那些些内容容？如如何进进行闸闸室稳稳定验验算？？简述阻阻力系系数法法计算算闸基基渗流流的基基本原原理。。液压式式水闸闸某建设设中新新水闸闸莞市东东引运运河上上的石石鼓水水闸昭君电电站取取水坝坝和进进水闸闸、冲冲砂闸闸古老水水闸分水江江下闸闸蓄水水濮阳渠渠村分分洪闸闸黄河河游览览区西海水水闸西海水水闸是是为拦拦截朝朝鲜西西海大大同江江入口口处20多里无无边大大海而而修建建的。。修建建西海海水闸闸仅用用了短短短的的5年时间间，竣竣工于于1986年6月。西西海水水闸大大坝长长8公里，，有3间闸室室、36个闸门门、3条鱼路路。水闸的的分类类Fig6-2ac对有泄泄洪、、过木木、排排冰或或其他他漂浮浮物要要求的的水闸闸，如如节制制闸、、分洪洪闸等等大多多采用用。开敞式式水闸闸胸墙式式水闸闸一般用用于上上游水水位变变幅较较大、、水闸闸净宽宽又为为低水水位过过闸流流量所所控制制、在在高水水位时时仍需需用闸闸门控控制流流量的的水闸闸，如如进水水闸、、排水水闸、、挡潮潮闸等等多用用该形形式。。多用于于穿堤堤取水水或排排水。。涵洞式式水闸闸Fig6-3水闸的的组成成Fig6-2i优点：：泄流流能力力稳定定，结结构简简单，，施工工方便便，有有利于于泄洪洪、冲冲沙、、排污污、排排冰、、通航航缺点：：自由由泄流流时比比实用用堰流流量系系数小小，易易产生生波状状水跃跃宽顶堰堰Fig6-2ii低实用用堰水闸渗渗流示示意图图水闸地地下轮轮廓及及流网网Fig6-4防渗设设施Fig6-4i地下轮轮廓线线Fig6-4ii地下轮轮廓线线Tab6-1Fig6-4a粘土闸闸基地地下轮轮廓线线的布布置上游设设水平平防渗渗，下下游排排水设设在底底板下下段或或消力力池底底板下下，一一般不不用板板桩Fig6-4b粗砂或或砂砾砾闸基基地下下轮廓廓线的的布置置铺盖和和悬挂挂式板板桩相相结合合，下下游排排水设设在消消力池池底板板下Fig6-4c细砂闸闸基地地下轮轮廓线线的布布置可在铺铺盖上上游端端设短短板桩桩以增增加渗渗径如砂层层较薄薄,其下为为不透透水层层时,采用齿齿墙或或板桩桩隔断断砂层层,排水设设在消消力池池下Fig6-4d粉砂闸闸基地地下轮轮廓线线的布布置为防治治液化化，用用板桩桩将闸闸基四四周封封闭起起来Fig6-4e弱透水水层含含承压压水的的闸基基地下下轮廓廓线的的布置置在消力力池底底面设设深入入承压压水或或透水水层的的排水水减压压井Fig6-5阻