《渠化工程》第章船闸水工建筑物节二

第六章船闸结构计算(4-7)第四节船闸闸首结构第五节引航道上的建筑物第六节船闸的防渗与排水第七节船闸结构有限元分析(自学）第四节船闸闸首结构一、闸首结构布置与构造二、整体式闸首计算三、分离式闸首计算一、闸首结构布置与构造1.闸首结构布置 闸首由墩墙和底板所构成。布置及尺寸与所选用的闸门型式、输水系统及有无帷墙等有密切关系。船闸闸首一般设有输水廊道、闸门、阀门、闸阀门启闭机械及其相应的设备等。闸首结构按其受力状态：整体式结构和分离式结构。

在土基上：为避免由于边墩不均匀沉降而影响闸门正常工作，一般采用整体式闸首结构；

岩基上：可采用分离式结构；

当岩石较完整时，可不设底板，只有当岩石裂隙较多或岩石较软弱时，才考虑加设底板或护底．必要时也可采用整体式结构。6-20船闸闸首一号船闸上闸首2．闸首结构尺度确定

闸首在长度(顺水流)方向上一般由3段组成.(1)门前段长度l1门前段长度l1，主要根据工作闸门形式、检修门尺度、门槽构造及检修要求确定。

检修门槽设于闸首外与导墙接缝时，门前段的长度最小，一般为1.0m左右。检修门槽设于闸首内:L=1~2+C(米),C为检修门槽宽在设置检修门槽不增加闸首长度的情况下，应尽量使检修门槽布置在首范围内。

(2)门龛段长度l2

①人字闸门②横拉闸门③三角闸门④平面闸门

人字础闸门腊其门饿龛段负长度l2为(6蚕-6支1)式中刊：Bc海——闸首毒的口屑门宽投度(m跟)；d霜——门龛形深度(m押)，一栗般为送门厚码加0.即4~教0.舰8m；θ—膀—闸门电与船令闸横史轴线乐的夹救角，近一般粮取20慈°~粥22仙.5们°。为便知于安翠置横钻梁和桑门底境止水稀，保租证闸陆门在轮任何糖位置趴时均兴能检持查和今修理鞭底部丈止水戏，门溜下的各自由毛空间河高度病一般棋不小特于。横拉嚷闸门横拉艳闸门强的门施槽宽耀度，躬主要威由门刷厚、孝上下阁游支拘承木铸的厚霸度及涨闸墩显楔形茎支承厅厚度税组成画：l2=h+2甚(0婆.2朴+0独.2钥5)惠(矛6-垦62虫)式中锈：h—趋—横拉伴门厚袋度(m皱)。支承订木厚叙度取0.散2m．楔耕形支群承厚舌度取0.佩25庄m。矩形及横拉备门的繁厚跨肉比一磁般在1/薄4~贪1/庆7之间歇。三角报闸门三角与闸门框门库叨较大屿，其躁外形掠尺寸羊除要烦满足仪闸门您尺度避及构合造要雷求外疤．还峰应满杀足输丧水消找能的等要求差。据多已建炮船闸摸三角任门门愿库尺他度的伐统计棉，其命门龛雄长度挠可取套为：l2=(福0.变5~戚0.怀7)Bc(6勾-6迎3)平面倒闸门平面杨闸门暖的门兼槽较弓小，潜主要子视门找体结详构尺星度而振定。据已触建船掀闸支洗持段雕尺度帮的统镇计，l3的变停化幅贡度较旦大，互其范耍围如辜下：l3≈(棍0.形3~忧1.稍2)h(6抢-6证4)或l3≈(肆0.每4~踪蝶2.待1)H式中巩：h——步边墩逗自由丧高度吓(m矩)；H——么设计拒水头伏(m嫌)。（3孝)闸慈门支下持段絮长度拣l3闸门因支持拖段主深要应天满足裂结构父稳定掌及强史度的借要求阵，并途应考叹虑输滔水廊拣道进茂出口心布置坏的要奋求。人字作闸门炎的支奇持段启长度终，目蚕前设写计仍烟假定稼是在期其独盏立工辣作条挨件下典进行葬稳定粉和强撤度的样验算枝确定厌的，炼因此旬需要变有足正够的事长度覆。(4赶)闸首催边墩孔宽度拖：根据堪门龛腔深度身；廊道驱宽度哪；阀门坛井尺贫度等贩因素那确定据已扶建船钟闸的秤统计伏，边科墩厚泼度一擦般取蒜为2~咏3倍廊槽道宽留度。边墩括的顶蚊部宽絮度：使用舅要求械；满足恭启闭它机房神；交道茎通道胞；管理子及维巧修场慕地；其他郑设备康等的冤布置为节佣省工座程造田价也淡可在子闸首凤边墩往顶部摘设悬啄臂加移宽。闸首滑的边蚀墩结蒸构：土基专上一御般采稿用空伟箱式共结构闸首栗底板从厚底板芹厚度牙可取窝等于煮（1/仙3~醉1/沃4.独5）边胁墩的题自由林高度序，但肆不应恩小于仿其净竖跨的粉（1/厅6~牛1/颂7），委在粘湾性地弱基上冠取较刑大值摇，在记砂性歌地基拾上可葵取小快值。倒拱丝式底板呈的拱义厚一馆般取摇为口洋门宽祖度的屈（1/萌15图~1局/2触0），抗矢跨括比一悄般为由（1/慈7~衫1/势10）。倒拱痰底板淋对边县墩的祥不均省匀沉档降、遍相对省水平婆位移捐和转敞角相娱当敏迎感，都边墩到即使闹只产眨生较得小的吃变位类，也从会使剩倒拱紫产生顽较大骡的附里加内吩力。带因此跨，倒盼拱底扒板一扩般用字于地狡基条呼件好迁，边色墩高流度不椅大的垒闸首稀。二、俗整体敲式闸勇首计却算闸首防结构士的计较算简么化：闸首陷结构拴的计逐算系平属空昆间问暗题，娇通常绿是将挣空间默问题斩简化让为平叮面问拼题，描分段讽进行纱计算刑。闸首跌结构诞的计款算内货容：闸首谜结构庆稳定寺验算炮包括裁：整许体抗涨滑、林抗倾聋、抗宜浮、清渗流市稳定迁性和答地基抢承载笑力等币验算题。强蝴度验黄算包逢括：剥边墩曲强度壤、底赏板强炕度、罢局部茧强度灿等验猫算。（一余）整槐体抗纺滑稳魄定计猫算抗滑佩稳定粱安全酿系数脂按下瓣式计润算：其中式中Kc——抗滑聚稳定喇安全猴系数躺，可味按船荡闸设绒计规棍范规栗定数徐值取丛用；——作用圾于闸糖首上拴的垂完直力悟总和白，kN；U哪——作用链于闸呆首底覆板上悲的扬爽压力借，kN；f——闸首搬沿地盗基面论的摩熟擦系凉数；Ep——作用些于闸跑首下碧游端董面埋话深部仓分的布抗力涝，kN，土因基与察埋置不深乎的岩泽基可羞不计局；Et——边墩五背面顾与回造填料察间的抢摩擦蛙力，kN，在午粘性险填土俘段可厅不计刷；kt——摩擦往力折纵减系旬数：讲上、秒中闸明首可而取0.来6，下粘闸首投可取0.逝4；E兼——边墩申背面灭的土巩压力绕，kN；——回填哥料与淡边墩皆背面公间的拍摩擦删角，普（°），提取=。H1、H2——作用石于闸洁首上漏、下丝式游端聋面的晋水压即力，kN；E1、E2——作用绒于闸委首上浆、下而端面益的静活止土傲压力被，kN；（6吼-6茄5）（二狼）闸绑首边引墩计胸算闸首厕边墩歼一般冻采用贸分段怜计算订法。1．支油持段揭计算（1）计穴算假鹅定：姜通常蒜将支信持墙躬视为畏一独迎立体塞，即驼假定阅支持兼墙与旋门龛安段用董缝分录开，裳与底岁板也貌用缝显分开鱼，独语立承殊受全加部闸托门推套力。图6-淘24人字垮闸门亏闸首斗支持衔墙段教荷载恢图式（2）闸寇门推匹力式中R—基—闸门区推力滑，kN；P—涛—作用宜于每寄扇闸跌门上播的总井水压笼力，kN；——闸门双与船摔闸横鲁轴线史的夹闹角。将闸胞门推环力R分解丢为平苦行于暗船闸董轴线优的纵妹向分困力E1及垂升直于广船闸宪轴线践的横何向分钉力S，即（6谋-6地6）（6绳-6淹7）（3）其脑它荷时载支持名墙还起作用膀有门读龛水领压力E2;支持自墙与动门龛圾分缝访间的汽水压街力E3支持兔墙与崖底板裂分缝门间的锻扬压胖力E4土压捏力和坊自重吨等荷秤载。其中E3、E4为缝少隙水纲压力骄，均水应乘惧以小秩于1.茅0的折太减系战数（一箱般取政为0.员5）。（4）支伟持墙脚的抗猎滑稳漫定性式中——作用沟于支赶持墙债全部冤垂直勤力的旱总和,（包足括墙能底缝聪内的络扬压慕力E4），KN；f——支持枣墙底魔面的狐摩擦朝系数衡，一欠般取0.哲7撤~计0.渠75；——作用炭于支护持墙掏全部码水平隆力的稳总和乳，kN（6局-6正8）其中也作用龙的纵钟向水泊平力移的总蛋和，就为虚作用的横字向水妈平力貌的总低和。（5）挡支持胜墙的荷强度猎计算支持与墙的摄强度紫计算渣，采作用双辆向弯铸曲受状压公暴式墙底婆四角绪点应土力按乘下式砍计算变：式中——月支持束墙底凝面的隔最大钥应力丘，[话]漫为材夸料允万许抗腾压强伶度；——疫支持天墙底鞭的最凝小应壮力，戴>0秧；F—淡—支愈持墙搁底面士的面竿积，伸m2；Wx、Wz——牢支持点墙底洪面对灯x、扒z轴屈的断奥面模盛量，务m3；Mx、Mz——库分别俗为纵海向水锅平力债对x吃轴的帅力矩寻和及本横向外水平充力、幅垂直屋力对慌z轴择的力剪矩和尘，k臣N·戒m。（6讨-6徒9）（6）带暮形钢怖筋当支师持墙葵不能缘瑞独立茎满足凤水平伏抗滑奖稳定墙要求闲时，资则须狗设置校纵向穿带形翅钢筋带形门钢筋映所受敬的力唯可按少下式桨计算揪：式中Eg——带形馋钢筋喘所受供的力牛，kN；Em——闸门砖推力茧的纵解向分际力，kN；Es——作用口于支董持墙雁上门芝龛的州纵向后水压存力，kN；Ef——缝面亲上的裳纵向蜜水压志力，kN；——折减犯系数瓜，取臣为0.墙5；——作用乒于支浑持墙炼计算本面以鱼上的续垂直随力总耳和,袭kN；f——摩擦巾系数汤，取0.咐7~寺0.剃75；Kc——支持村墙抗愁滑稳身定安堵全系默数，些取为揭。（6棋-7扣0）2．空孝箱结辞构计饺算（1）以喘距底莲板顶姑面1.顺5L（L为箱胖内隔鸣墙跨罚度）免高度资为界居，以腐上部要分的产侧墙栋按多冲跨连往续梁腥计算姻；以编下部场分则岛按三爬边固院定一齐边简拼支的她支持冶板计佣算。（2）垂方直方谢向可盐近似泡地按胞固定阀在底公板上猪的空伤心悬训臂梁龄进行篇核算。3．闸欢首边进墩中你的廊陵道结匀构（1）当炕廊道误壁厚绿小于2.续5D（D为廊鹊道孔斗洞化肥引直瞒径）庭时，晚可按够杆件黎系统廉计算迅。人跌字门围闸首侨，将掏廊道张在平绪面上臣分成危四段似，即嫩进口勇段I、门繁龛段II、支样持段II咸I和出幅口段Ⅳ图6-忙18闸首鄙廊道渴计算剖分段I、Ⅳ段廊俗道可书按固蛾定在喇底板敲上Г形悬伪臂梁命计算胀；II段廊扰道可共按固强定在里底板发上的兄

刚型刚播架计折算。当廊耍道壁见厚大匹于2.讨5D时，罢可按木弹性咐力学煌方法削计算苦。（三低）闸励首底迷板计砍算简化蚂计算局方法一般嫂将底充板纵弊向划练分为多几个煌特征纵段，蛙计入考不平转衡剪钢力，租按平赞面问逮题进谎行分村段计贞算，棒然后旗考虑倍整体吃影响码，将崖各段税所得沸的内秒力进除行调捐整。计算蜂步骤璃：1．闸嫁首底统板的壮纵向陆分段2．不锄平衡配剪力歉计算3．内会力计辟算4．内址力的皇调整大型紧船闸需底板摄内力牢：可懂先将丛横向叹荷载致在纵禁向进悟行的责分配抹，然魔后计舍算各迁段底椅板内止力，械内力算可不投再调缴整。1．闸驰首底粱板的拉纵向喘分段闸首拳底板题的特馅征段眯，一熔般可杰根据潮荷载烟、刚许度及剂跨度索等因租素划哀分。图6-昆19闸首屯底板市特征觉段划乐分(a羽)人字屿闸门捞；（b）平编面闸丙门；虽（c）弧饿形闸泽门2.不平齿衡剪绵力计悉算（1）不求平衡民剪力栋概念闸首猎底板躲划分执为几丘个特央征段义后，逗对每络一特慨征段检，考污虑了亩相邻淋段的寻作用兴后，吸其作绒用在雕各段骡的垂垮直力跳与地婶基反触力也令应该欧是平赢衡的蠢，因皆此相传邻段节分隔巧的截辫面上潜必然瞎产生喂剪力增以使拦各段绵保持呜平衡努，该羞剪力既被称笋为不锣平衡妄剪力2.不平絮衡剪公力计拒算（2）计龟算图汗式分段练计算静的不小平衡摩状态Qi=Ri—Vi式中：Qi—不婆平衡睡剪力北，k挨N；Ri—闸哪首沿散纵向蠢按直靠线反骂力法阔计算肆所得推的作幻玉用于葡该特霸征段拿上的赚地基折反力写，k戏N；Vi—该剪特征梁段上则的向下蹄的垂撒直力烟总和谁，kN貌；包括基自重织、水淡重、巷浮托疮力、帐渗透嫌压力拦。图6-讨21边墩珍不平棋衡剪铁力计苹算图（3）不平茄衡剪牧力截鬼面分抽配各特名征段牲不平察衡剪摩力值吗在闸撑首截认面中按弹滥性力锣学方粥法进富行分骂配分配著于边哥墩截鹊面ab秩ef上的礼不平换衡剪颗力QT，可艇由下猾式计斜算：（6际-7土2）式中如——犹相应押特征素段上掀边墩动截面冷上的填不平膝衡剪费力，倚kN册；Jy托——竹边墩孙和底蜂板截滴面对广y轴者的惯心矩，昼m4枪；H轰——温边墩勿高度太，m甘；(S轧y)水ab姑cd冤—世—碗ab村cd敞截面征对y鄙轴的同静矩戏，m差3。(J译y)酿ab全ef辩—优—渡ab收ef遥截面虹对y椒轴的底惯矩挺，m荷4。分配灿于底松板上弦的不掠平衡靠剪力板QH更为；QH金=绸Q颠i塘—级2Q驾T（4）经啊验分疲配对于金人字闹闸门塘闸首办边墩箱和底泄板可零分别墙按相终应特盗征段友的总不拨平衡培剪力Qi的85匹%取值驶和15寻%取值请。不平库衡剪许力在朵闸首俩横断萄面上银的分扣布，信通常劣以集中钓力的方什式作丛用于字两边墩的中榨点上团；以均布越力的方著式作躲用于确整个底板上。Mc、Qc碍——闸首虹底板阁单位喊条宽央的弯状矩和惯剪力门加权储平均棚值，kN勒·m，kP网a。Bi——各段共的长欣度3、内搅力计朋算：鹅地基辰梁法4．内施力的它调整对纵转向断前面变傻化不商大的献闸首浩闸底柜可采造用加值权平域均法旬，进性行底仰板内蝇力的汪调整燥。式中Mip、Qip——各特拣征段粥调整谁后的桨计算陡弯矩途和计算科剪力强值，kN弄·m，kP游a；Mi、Qi——各特性征段秃单位另条宽类的弯马矩和烛剪力值可，kN然·m，kP回a；Mc、Qc——闸首听底板夫单位押条宽绣的弯泄矩和思剪力加阿权平楼均值懒，kN分·m，kP挺a。对纵掌向断徐面变希化较疲大的雁闸首姜底板排，各沈特征悬段内要力可岁按刚住度进命行调仔整。（6恢-7靠6）横向险荷载跳的分乳配(乖中小睡船闸运可不决进行饿分配荷）人字笨闸门秆推力造的横缩慧向分来力分争配：图6-韵22人字林闸门懒横向恨推力顾沿高炸度分脚布通过骄闸首女边墩悟传递培到单醉位长易度底争板上罪的横辫向力T及其撤所产乏生的域弯矩M为：（6倚-7肾3）式中hi——横向票力Syi距闸虚首底森板中墓心轴挽的距席离，m；li——横向饶力Syi在闸性首底辉板处专的分雷布长棉度，m。图6-脖30闸门讨推力话的横居向分刑力矩兼沿闸乌首长挡度分练布三、疗分离部式闸丹首计沃算计算社内容分离副式闸犁首的决边墩阀和底室板应卧分别和进行泊稳定饰和强吓度计层算。（1）横骡向的巷抗滑愿、抗壤倾稳览定性俗进行狮验算茧；（2）闸沿首的捆中间恋底板延抗浮译稳定亩验算与；（3）土仗基上绍分离烦式闸暮首边盗墩沉甚降及亩边墩缠倾斜灵验算愧；（4）强咱度验牛算（清底板誉及边室墩）第五洞节、霸引航欣道导沟航和查靠船唐建筑境物船闸研引航众道上铅的建膨筑物裙：设有蒙导航拉和靠愧船建娱筑物展以及穿护坡纺、护歌底等兽结构触。1．导航终和靠疼船建似筑物导航薪和靠谅船建棍筑物至型式以：（1）重抬力式话导航类、靠咏船建那筑结闻构;（2）墩梢式、冠框架脊式导咱航、家靠船虽建筑苏物;（3）桩傅墩式顾、浮徐式、睛空箱灰式、家扶壁晕式和嗽连拱症式等浮式喉导航怀墙：适用旗于库全区或蹦水深允较大模的河设流中帮，预位制施自工进催度较艳快，村对地盘基无铁要求善。但惑操作鸣麻烦袍，维场护工绘作量献大，景容易浆受水网流及妹风向诉等自炒然因医素的怜影响际，船咳舶停帐靠不滚太理另想。（1）导慢航、据靠船董建筑攀物结牺构形如式的桶选择获：根据饿地基导特性夏、船闸身规模量；材料随来源虏；施工虎条件羽；使用图要求嘱等因泡素确告定尽可衰能采跑用结猴构简毛单、忽便于冒施工榴、使役用方便、滚经济情合理亮的结锄构形义式。（2）导陈航和登靠船薄建筑抛物设辛置要钩求：前沿楼做成搞垂直害平整劳面，接以利筑于船互舶停笑靠及丈系泊雷安全睡；当引闲航道仔水位攀变幅垮较大蹦时，玩可在糠靠船顾建筑陷物正萍面分层设裕置系击船钩完；为施妖工方归便，膏墩与骑墩间饿的距枯离，雅常布叔置为流等间模距；愿１５坊～２拖５m;墩与裹墩间供一般押设有岔人行夜引桥胞供管泥理人餐员工愈作及澡船员上、靠下岸董之用聚。尺度役应满溪足稳订定和欢强度棒要求黄；满足养系船撞、照藏明及挥信号葵装置技等布裕置要装求。2.护坡亏和护咽底护坡班和护绳底的从必要败性：引航特道的怕岸坡欲和底吹部，由于俭经常手受船赢闸泄供水和胜溢洪时保水流引的冲粒刷以护及暴木雨、氏风浪济及船咬行波狐的影席响等，容易荐造成酒岸坡屠崩塌筋，引艘起引抱航道颠泥沙愈大量闸淤积，过阻碍拘船舶暑航行疑。因像此靠杀近闸声首附漏近的卫一段穴引航道派的边板坡和戏底部剪，应讨适当裤加以捞保护唉。护坡奴和护哈底的提型式动：一般穗采用沉浆砌梳块石援；干砌衡块石柳；混凝跃土块杀体；草皮情等护奔坡护坡惠和护荐底的崇长度垫：在闸对首外逼底部渔和辅盟导墙清外铺苗砌30泄m左右薪长度熊的护崇底；护坡惹结构为25幕-4傲0c盘m块石门，下喷垫以10耐cm中石暖子和10管cm黄砂;通常俭将浆暗砌块恭石或业干砌捡块石霜护坡港铺至盟正常用通航失水位途以上0.洋5m左右，性砌石田岸坡改以上斤至坡伪顶则灯可加帐铺草蚀皮保桐护。6-饼34一、廊船闸虏的渗懒流１．耳渗流懂对建墨筑物掩的影乎响：产生果渗透撒压力涌，降森低建沫筑物浓抗滑茅稳定拔性；可能饰引起铃地基疏土壤册的渗胳透变醉形，包甚至剑会引筹起建谨筑物鞠失事皆。2.渗流穷特点第六死节餐船闸岔的防略渗与成排水图6糖-3揪5恭船闸示的渗某流图研式船闸央的横织向渗语流船闸柔渗流振特点渣：（1）刺闸室内墙下沟的渗邻流为牺双向蜓渗流采;（2）竭船闸伐渗流街呈空露间渗捆流状狐态；（3像）船模闸的胞渗流元具有休不稳泼定流睁性质3．闸环室底衡透水房诚与否凝以及腾闸室狸相对端于坝限轴线禽位置稍对渗叠流影默响：（1）闸作室为棚不透设水闸封底，雨且布缴置在皇坝轴样线下遍游时（2）闸恐室为洽不透尚水闸攻底，唱闸室咏布置耐在坝撇轴线喇上游咳时，滔下闸泊首位则于挡沫水线锈上，菌其渗迅流情皇况在烟很大乌程度怨上取高决于链闸室筹墙后歉回填勿土的批构筑泡方式门。（3牵）当汇闸室根为透指水闸票底时排，闸券首和葡闸室淹均为胶独立宿的挡基水建辜筑物1）地闸首群：渗医流自雅上游垫（或站闸室粥）经掌上（纸或下蹄）闸惹首底贷板向露闸室仰（或师下游蚕）渗妻出，孩同时床它也蚁绕过担闸首清边墩乎向下请游流骂动。2）榨就闸厕室而判言，酸当闸摊室泄储空时第，闸粒室墙低后回尾填土有中的览地下浸水经用过闸脆室墙陶底向德闸室萍方向捐渗出宵。当隆闸室委灌满咐水时矩，渗捎流则俯向闸训室墙蛇后回形填土夸渗出4．做船闸误闸首盗地下指轮廓舌线地下困轮廓租线，辉亦即绕闸基无渗流级的第逢一根木流线糖：该英线长荒度称艳为防亏渗长孟度或甚渗径误长度毁。二、结地基挥渗流温变形1．衫流土在粘瓜性土捕壤中外，由蚀于土没壤颗务粒之遭间存江在粘纸着力欲，阻毅碍了记渗透疼水流租使土说壤颗教粒分搅离，眼因而摔不易倦产生奥土壤料颗粒愈的单爸独移恋动，忍但是勿渗透宇水流柄在其畅逸出推处却秃可能王将部监分土到体顶蛙起，迎使其那处于蚂悬浮岁状态签，这吧种现弟象成音为流巷土。2．旺管涌当渗完透坡硬降（畜或渗派流流搭速）胸达到管某一辟数值残时，岸就有舰可能摄使那含些微猜小颗祥粒开获始移匀动，少使它遥们象异处在伟悬浮扛状态望一样痕，沿软着渗晌流方刮向通申过土且体的共孔隙奥被带等走。揉由于椅小颗违粒的驳被带狡走，霜土体统中孔登隙的锐容积沉和尺讯寸增仿大，脱那些瓣较大拐粒径表的土毛粒将差有可卷能继匀续被话带走逗。发货展下杂去，匀有可静能把池土体全中承住重的隔骨架童颗粒事带走宣，于剩是建归筑物炭将因施此而忠发生术较大击的沉省陷，币甚至胀地基碍因而夕发生恐破坏口。这种联管涌市现象模主要庭发生答在无刻粘性项或粘增性很挡小的各土壤苏（如晋砂土剂、砂誉壤土色等）钻中。三、组船闸甜的防丸渗与裳排水免布置船闸镰的防寇渗布蠢置的悟影响认因素慕：●地间基的主土壤听性质亮、土群层的恢分布痕等●作忆用水志头的拐大小公；●船似闸结斗构型瓣式；●船鼓闸在催枢纽尽中位社置等索因素1．船互闸闸目室为腾透水即闸底覆的防荣渗布沾置当闸完室为竿透水测闸底桥时，荒闸首测和闸秃室均裳是独刷立的朽挡水海建筑佛物，脉它们晒各自嘴都应匀设置诊防渗塌设备壁：图6沈-5榨船闸稼为透鞋水闸柜底的方防渗隆布置1—础铺盖驾；2漠—齿天墙初3通—板逝桩；邻4—护反滤钟层（1谋）闸经首的汽防渗究设施（2穿）闸炎室防干渗设拣施1、防沿渗墙2、反滤唐层3、排偏水管一般双多采未用齿继墙、防渗怖墙、明沟贞或排轮水管等设望施，在粘性现土地基警上，冈通常汉不宜跳施打斯板桩1）设言置齿轨墙，仍土基鲁上深森度一浮般不从大于故２米,宽度泄不小胸于0.病5米．2）在作闸室便内侧而闸墙腿下渗吹流出定口处既设置伪一道按板桩鼻，在惑闸室芳内设亚置反尖滤层伍。3）在叫闸墙鹅的回爽填土右内，险设置境明沟钳或排商水管得排水（2缩慧）闸默室防疼渗设仓施明沟障和排倦水管障的布岔置：探明沟步和排愁水管因的起役始点涝布置在闸嚷室起确点附流近，崇其出偏口高偿程可乱根据卡检修迁要求竖确定；排谊水管煤及明形沟的璃纵坡你宜取猾为1:盖20摸0－1:杜50俯0；墙啄后回棵填土固中的栽排水沃管距阁墙背残的距樱离宜蹈为2－3m。沿率排水锅管每死隔25嗽-5招0m应设脱置检功查井截。对于搜双向养水头圆的船辞闸，珍必要搜时可刻设置械上、携下两绳层排栽水管棉，在原排水农管出秧口处铺设置遭可控拜制阀课门，训以防弱止高廉水时睛水流名进入法墙后已回填末土内置。2．闸惹室为改不透溉水闸使底的冶防渗责布置（1）当劫闸室腥位于旺坝轴斯线的战下游仁时，序一般网仅在行闸室章墙后砖回填根土内拌设置羞明沟号或排鼠水管乞。（2）当如闸室化位于师坝轴馒线上耐游时锋，在闸甘室墙姑后填石筑宽劣度较规大的清回填技土体乳，并催在回耕填土命内设墓置排傍水管基，以值减少顺作用青在闸稠室墙炼上的责水压团力。在闸海室墙当后可小以不炊填筑骂回填肤土或错者不语填筑饰到顶抛，此复时整骨个渗阀流水控头由代位于闻坝轴佩线的柔下闸寸首承始受．四、慌防渗相与排荣水构仓造1、防渗茄铺盖殿：长裁度一盯般采床用设辨计水笔头的2-览3倍篮；防渗治铺盖烧有柔扬性和祝刚性迎的两遍种；您粘性歉铺盖正适用照于砂凑性土萝地基括，混毫凝土障铺盖容适用凉于透坛水性喷较小道的地延基。铺盖的渗贪透系宗数与顾地基旋土渗射透系忧数之忽比宜淡小于0.妨01脖.2、钢畏筋混垫凝土挽铺盖盟厚度羞约为30-俘50休cm疾，一辆般采裕用C谣20匙混凝灵土。济为适躺应地游基沉估降，惭钢筋危混凝找土铺抓盖应汪用纵组横缝只分块础，缝商距可哄取1振0—呆20危米，糠缝内茂设置之止水巷。3、防渗放板桩判可采榴用钢趁筋混易凝土潮板桩捎，板姻桩厚宜度一类般采傅用15闪-3扁0C荣M，入土剥深度倒不小禽于2.需5M，桩蠢尖应膏埋入粉不透裁水层调一定削深度久。在粘惩性地穿基中习，由论于板息桩打德入后刑粘性尘土被种切断水，板巨桩与势粘土关的接真触面煎比较鞋光滑果容易摩产生映集中涌渗流忠，因旷此在消这类饼地基捎中一毁般不央宜采批用板丹桩，泽可采聋用防渗岸墙。防渗邮墙是毁使用交专用尿机具坏钻凿古圆孔可或直员接开枣挖槽吃孔，害孔内涛浇灌刑混凝纳土、闲回填咬黏土刃或其兴他防放渗材怎料等功形成尾连续禁的地延下墙街体。辉也可寻用灌趁注桩数、旋唇喷桩脖、定巧喷桩聋等各倦类桩害体连纪续形滨成防牛渗墙枣。4、舌齿墙姓深度铲一般决不大键于2柔.0蜻M，陪底宽辫不小伏于0挽.5痕M，奥岩基磨上齿蓬墙较骨浅，般一般倒嵌入改新鲜清岩层纳0.顷5-席1.醒0M表。5、钻墙后额填土赛中的摊排水惨暗管叙，可采列用塑丽料、挽铸铁刺、混旺凝土通材料泪。预围制混喇凝土埋管管贯径一辞般为30圈CM优，管厌壁厚挽约5耍CM恳，管盈的下向半部姜开有乱小孔补，孔济径约秧为1霉0M敲M，雪管外赶做反父滤层。6、蔬反滤淘层的举作用肠：主调要是飞增加拉地基啄的抗商渗能粉力和蹲防止扮产生编渗透睁变形菜，防非止土摧壤颗狗粒被零渗流疮带走盲，通你常设肃置在鉴渗流悲逸出拥处。反滤拉层应挑符合垄以下洒规定循：（1贞）透受水性塘应大胡于其鹊所保幅护的恒土壤馒。（2嘴）较星细一焰层的卫颗粒岩不应露穿过锤颗粒托较大讲一层形的孔荐隙。（3怪）被础保护根的土稠壤不苦应穿眯过反暮滤层芬被带产走。（4昆）同累层必济须稳签定，帅颗粒盏在层屿内不内发生暗移动炉。五、停渗流宣计算船闸矩的渗蹦流计抗算可智简化缺为平帐面问辅题。土基凑上船哥闸的踏渗流江计算市方法纪可采谷用渗径傍系数伸法；当水牵头较订高或钥重要扭的船涝闸，扒宜同晌时采枯用阻袍力系绑数法爱、空常间渗效流计迅算法蒸和三眨维电霸模拟翠试验蛋法进研行分索析研弄究。渗径横系数屡法（直替线法单）认为匹建筑植物基贫底的良渗透料压力身与渗柱径长怠度成漂直线警比例把。该法倡是将减船闸鸡下的耀地下形防渗郊轮廓求线，竟化引押为水警平的窃计算寺轮廓毕线，觉即将吨板桩鄙、齿铺墙等钩垂直扶的地筹下轮穿廓线扫按比勒例化宰引为遣水平际长度状而展横开，怪然后筛绘制暂渗透杀压力返图形烤，从愤而可脾以求逢出各躁相应女段的断渗透穿压力讯值。图6-烦7渗径具系数浆法计带算渗先透压疾力渗流屡稳定性验振算：应满夸足下据列公有式要歉求：L≥虾CH式中L—阶—地说下轮撞廓线火的化统引总纲长度得，m针；C—践—渗优径系陡数；H—课—计划算水躲头（西渗透知水头顿），影m；Ln——历地下州轮廓电线水庸平段阿长度授，m怒；Lv——歼地下问轮廓窜线垂离直段腐长度犯，m史；m—钉—垂伏直段泻换算震为水甚平段尊长度跨的换闭算系撕数；迟对多陆板桩,m取者2.邮0；童对齿户墙、德单板滴桩m窗取1巨.5合；对艘墙身些垂直割段m煤取小脂于等愉于1.0跑。L=渗径羊系数C值表6-甲3土壤种类渗径系数C粉砂细砂中砂和粗砂亚粘土和亚砂土粘土9~137~96~75~63~4渗径抛系数然法特旺点：★没有抢考虑菠渗流痕区域卫的边饰界；★没有俩考虑耻地下都轮廓稻形状园的影狭响以邻及地副基土异壤的恐不均脊匀性律等该法槐计算亲简便等，有概一定咏的实沉践经缴验基鉴础，锡目前扰在中卫小型村工程袭中应全用较施广。2.落渗滨透水惰头的蚕确定上闸筐首：为上仍游的蛾设计够高水杜位和摇对应再的闸示室水哪位之旦差，松通常揭当闸膀室抽灵干检为修时晓，渗睡透水淡头最何大，吃为计蹄算控魄制工畏况；下闸路首：为闸拖室内洲高水夸位和陷对应厚的下洋游水威位之帜差，震同时面应核粮算闸赠室检悼修时枝，由敏下游倘向闸械室的西渗透系稳定配。闸室的渗龟流稳偿定主协要计嫂算垂腊直于揭船闸合轴线枕的横转向渗尘流稳具定，调渗透苍水头断需根瓣据墙渣前墙狐后水件位确庆定。墙后俘的地断下水暑位：当闸裙室处锋于挡扒水线述下游翠，墙没后回下填土的中未申设置及排水甚管时翻，墙弹后地芬下水分位纵牢向分猾布可白简化柔为上横、下躲游水票位的茧直线贷连线鸟分布乔；当墙狸后设晃有排亭水管途时，是地下再水位扛一般绑取排躁水管援中心丹高程犹，当纽奉此时枯下游养水位壁超过侧排水知管高多程时矿，地厅下水凤位以扭下游妇水位虽计。当闸谊室处饿于挡芝水线牛上游忍，墙禽后无饶排水吴管时罚，墙唇后水随位应椒按上颗游水野位确爬定。第七影节喝有限饱单元舍法在抱船闸图工程爬中的刊应用(自目学）一.有限员单元椒法基植本概椅念二、女船闸攀结构胃有限拴元法葱有关削问题袋的处伤理一.有限狡单元叙法基戏本概战念有限轧单元元法，腔它是坦将需购要分撞析的坚连续摸区域裕通过区几何臣剖分飘，使退之成助为若讽干个谜“单凯元”翠的结程合，站“单辱元”酿与“昆单元残”之肿间通棚过结扯点相分连。普通过给求解街这些楚连接价点的闪力学毒量，咳进而的得到岂连续聪体的纠应变肤场和驼应力休场。有限农元方沸法解愚题步酬骤可弹概括苗如下：1．结爆构离息散成规有限扒个单淡元；2．选岸择形蚀函数临；3．建胡立各赵单元匆结点魔力与邮结点辩位移贴的关渠系式饿，确定单尝元的食刚度周矩阵[k]e；4．迭焦加各乏单元碎的刚核度矩仓阵成营为结当构的福总刚狸度矩阵[k党]；5．形流成所说有结留点力{FS}与结萝点位榴移{

}之间铃的关系培，即[K织]{

}=仗{FS}；6．形岸成外捕荷载丽向量播；7．解突线性乔方程仔组得逢到未舱知结环点位叙移。8．求唱出单帜元应竞力、至应变请。1．连不续介浮质的享离散绪化图6-庄292．形烂函数丽的选废择形函流数：僵即把蜂单元思内任汽一点张的位泪移描眯述为狐单元到节点布位移必的函怎数。单元蛛内任豆一点洁的形项函数躺可近扩似表洪达为山坐标跌的函偏数，虹对平胀面三附角形姜单元鞭其形岔函数筒的表总达式碰：（6-啄85）（6-勤86）其中（6-骆87）xi，yi，xj，yj，xm，ym为单晶元结享点坐敌标，A为三酸角形编单元僚的面呢积，I为二疾阶单胁元矩攀阵。猜则单嗓元内萌任一麻点的倡位移寨可表不示为叠：式中{

}e——单元穷结点勺位移批列阵歌；[N辩]惨——形函技数，牌为坐班标的框函数搭。（6-佣88）3．等颜效结手点力耀与单城元刚棉度矩脏阵对于拥单元矩来说芒，结陡点力犹是指岩通过唯结点虏作用饥于本穷单元蛇的力咸。利唐用虚启功原饮理，你可以太导出角单元植的节挎点位傅移和原节点袖力之罩间的面关系赌。即（6-纠89）式中——单元喝等效公结点素力；——单元纠刚度矮矩阵畏，其愈物理林意义是梯单位听结点密位移蝴分量爷所引起加的结宵点力叼分量烦，可革根据单劲元的仍几何怕尺寸熔、结概点坐标努、材大料的标性质碧等确逆定；4．结岗点荷端载作用有于结筹构上麦的荷称载有每两种相，一苦种是米集中繁荷载辈，另党一种拳是分误布荷谁载。对于峰集中烈荷载孔，在叼划分室网格身时应吓使集舅中荷率载的锹作用甲点成贞为一宿个结拐点。对于胆分布安荷载底，应某转换咐为等朽效的同结点浙荷载非，其塔荷载袍的移稿置应凝按静伴力等废效原捏则进疫行，怠即原塘荷载沿和移茎置到围结点路上的伶荷载殖在任活何虚控位移煎上所柄作的秆虚功旋应相洁等。5．结蜻点平废衡方延程与煎整体坐刚度炕矩阵每个妈结点惭在结舞点力虏和结杀点荷垒载作荷用下鬼应保梦持平爸衡，当即有（6-李90）式中四：Fi为i结点禽的结险点力鲁，Pi为i结点匹的结雄点荷疗载。涝以喜代入次上式觉，即听可得护到用毛结点竖位移谅表示坑的结驾点平部衡方智程如锻下：（6-展91）式中[k]粥——整体术刚度蚊矩阵咐，可晒由单帆元刚挡度矩悉阵叠加者形成肺；{

}午——整体长结构抄结点懂位移告列阵闭；{P键}烘——作用扩在结饶构上滚所有贸结点仁的外润荷载尸列阵。6．单鸟元应叫力及何应变根据鬼广义赠虎克屡定律坡，有（6-协92）式中[D狠]鄙——弹性蜂矩阵更，取倡决于顶弹性谦常数E、

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}唇——单元寺应变航列阵元；{

}酷——单元侦的应户力列君阵。对于切平面动问题集：（6-饶93）将形颜函数肺代入拦上式享，即聚可得（6-床94）将式纠（6-亏94）代监入式税（6-迟92）有（6-眉95）式中[B晶]称为溪应变忆矩阵狮，[S例]称为尊应力密矩阵狐，按禁上式荡即可昆由结点位扛移计禽算单旋元的支应力欠和应作变。有限完单元衬法的搏特点（1）可贱以反墨映连修续体骂各部硬分的橡共同饿作用释和相页互影童响；（2）因累为它取是离胖散的命，所锯以允养许各塔单元局体根旺据各齐自的罪材料挖特性磨，所辅处的像区域消和受课力条江件的绍不同拥，采稠用不娱同的陪计算烦参数杠。适用桐条件鹿：不但识适用腾于分膜析匀忘质弹惭性体腿，也适劲用于赔分析挺非匀距质的议连续此体；不但焰适用酬线性纵分析懂，也朴能进忌行非袭线性馒分析氏。求解垒多方伪面的规课题世，如迁基坑阔开挖辟问题映；边漆坡稳存定问旋题；糖地愤基承冷载力丸问题景；渗剖流问南题；煌模拟谁施工嘉过程潮；土馒壤与堪结构剖的相亿互作厌用；垦结构鼻的静眠、动炼力等巧问题六。二、废船闸奥结构恐有限疑元法辩有关令问题内的处猜理1．确照定计扬算范闸围对于笔整体灶式闸凉室或株闸首堂，地锤基的冶水平饥工作广范围L可取文闸室膊底部乌轮廓串宽度B的2～4倍，班即L=（2～4）B，地绳基深系度H可取B的1.刷0～1.呆5倍即H=（1.尸0～1.突5）B。图6-颠28船闸堪地基脂工作璃范围豆示意鱼图2.剖分秃单元图6-零29闸室蔑单元旦剖分做示意配图3．地充基和盆回填站土体轨的非柏线性芬特性土体巷的应冈力应各变模反型有梳非线礼性弹哪性模陪型和粘弹塑拒性模泳型两雁大类兆：（1）弹暖塑性染模型败把总木变形省分为诞弹性壮部分晋和塑努性部械分，馋用虎漂克定企律计水弹性证变形唉部分抛，用泡塑性召理论肌来解亩塑性粒变形拐部分杀。（2）线莫性弹溪性模孤型假殃定全邀部变敌形都粱是弹阻性，斜但不魔同的后应力身阶段麦其弹齐性常吵数是灿不同密的。常用筐非线酬性弹至性模架型：招邓肯港（Du没nc集an）和娱张（Ch跳an蹦g）提辱出的秃双曲角线模送型。Du明nc揉an和Ch恐an垒g建议潮在加衣荷时冠用下充列双刺曲函萝数拟饥合三叉轴试委验应尽力应悦变曲准线，枯即（6-籍96）式中a、b为试阻验常授数，

a为轴晶向应护变，并利椒用上鼓述关残系推马导出锄了弹冈性模论量公治式：式中Et——切线虎弹性对模量陕；ut——切线列泊松管比；、——大、坊小主繁应力骄；Rf——破坏样比，替对不拌同的强土约嚷在0.枝75～1.绪0之间读；（6-帽97）（6-输98）式中

——土壤助的内务摩擦跌角；C——土壤惯凝聚嫩力；K、n、D、G、F为计念算常扁数，课可由丝式常规挥三轴均试验万确定锐。利戚用式己（6-陈97）和岭式（6-乒98），密即可到计算垃在不炊同的命应力猛水平样下单斤元的Et和

t，从应而形章成整佳体刚完度矩尺阵，栽进行别非线脉性有业限元容分析皇。卸荷侨及再珍加荷触阶段堆，弹域性模备量Eur可按我下式乱确定沸：（6-扛10骡0）式中Kur——由卸律荷、阿再加师荷试致验确乎定的唱无因次数求，一惩般Kur=（1.奋2～3.央0）k。4．接厉触面翼特性目前毙工程盾中常宫用的捎接触广单元嫂有Go艺od益ma正n和De索ca吸i单元严等。（1）Go贤od贱ma容n单元为无焦厚度抵四结努点单俗元，瘦两接浇触面套之间原设想车由无销数的冲法向征和切秤向微讲小弹铸簧所和连接度，其岛应力揭和相样对位本移关禽系为式中ws——切向南相对允位移圣；wn——法向监相对范位移察；Ks——切向倾弹簧迎系数控。Ks可由歼直剪帐试验精确定羞：（6-读10债1）式中

——接触驼面剪瞒应力北；K1——无因蝴次劲变度；n——劲度旷指数场；rw——水的蜘容重笨；Pa——大气抹压力步，与干法向务应力

n的单位相程同；Rf——破坏希比；

——土体置与结遮构物傍之间趴的摩永擦角独。（6-愧10格2）与上光述其