闸室稳定分析沉降与地基处理

闸室稳定分析沉降与地基处理§8、6闸室稳定分析、沉降与地基处理一、概述计算内容:水闸在不同工作情况下得稳定性,不均匀沉降量等。计算单元:对于孔数较少而未分缝得小型水闸,可取整个闸室(包括边墩)作为验算单元;对于孔数较多设有沉降缝得水闸,则应取两缝之间得闸室单元分别进行验算。二、荷载及其荷载组合(一)荷载:水闸承受得主要荷载有:自重、水重、水平水压力、扬压力、浪压力、泥沙压力、土压力及地震荷载等。如下图。二、荷载及其荷载组合(二)荷载组合基本荷载组合:完建情况;正常挡水情况;设计洪水位情况。特殊荷载组合:施工情况;检修情况;校核洪水位情况;地震情况。三、荷载简化

对于结构布置及所受外力在垂直河流向具有对称性得闸室,属于单向偏心受压结构,荷载简化就是向闸底板面顺河流方向得中心轴进行。对于结构布置及所受外力在垂直河流向不对称性得闸室,属于双向偏心受压结构,简化中心选在闸底板底面得形心处。四、闸室抗滑稳定验算(一)闸室沿闸基面得抗滑稳定验算水闸挡水时,闸室最不利滑动面就是底板与地基得接触面,闸室沿该面得抗滑稳定安全系数可按下列公式之一验算:式中:ΣP、ΣW---作用在闸底板面以上得总水平荷载与总垂直力,kN。

[Kc]---容许抗滑稳定安全系数;f---摩擦系数;A---闸底板得底面积;四、闸室抗滑稳定验算提高抗滑稳定性得措施调整上部结构位置,可将闸门位置适当向低水位侧移动。适当加长铺盖,或在铺盖上游端加设防渗板桩,或设置排水设施。适当加深闸底板得齿墙,有利于减小渗透压力与增大底板下游侧得阻滑土压力。利用钢筋混凝土铺盖作阻滑板。四、闸室抗滑稳定验算(二)闸室深层滑动判别当闸基所受铅直应力也较大得时,地基内部得塑性区域将连成一片,致使闸室发生深层滑动即闸室连同地基内得部分土体一起沿着地基内得某一曲面滑动,五、闸室基地压应力验算计算公式:1、对于结构布置及受力沿垂直河流向对称得计算闸段2、对于结构布置及受力不对称得计算闸段计算结果要求:六、闸室整体稳定验算

当水闸建于深厚粘性土地基上时,还需对水闸进行整体稳定验算,任务就是验算闸基土塑性变形开展区域就是否过大而影响水闸安全运用。据经验,最大塑性变形区域一般发生在闸基下游边缘附近,如右图。12大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流七、闸室沉降计算由于土基压缩变形大,容易引起较大得沉降与不均匀沉降。沉降过大,会使闸顶高程降低,达不到设计要求;不均匀沉降过大时,会使底板倾斜,甚至断裂及止水破坏,严重地影响水闸正常工作。因此,应计算闸基得沉降,以便分析了解地基得变形情况,作出合理得设计方案。计算时应选择有代表性得计算点进行。计算点确定后,用分层综合法计算其最终沉降量,计算公式如下:七、闸室沉降计算土质地基允许最大沉降量与最大沉降差,应以保证水闸安全与正常使用为原则,根据具体情况研究确定。天然土质地基上水闸地基最大沉降量不宜超过15cm,最大沉降差不宜超过5cm。为了减小不均匀沉降,可采用以下措施:1)尽量使相邻结构得重量不要相差太大;2)重量大得结构先施工,使地基先行预压。3)尽量使地基反力分布趋于均匀,闸室结构布置匀称。4)必要时对地基进行人工加固。八、地基处理

根据工程实践,当粘性土地基得标准贯入击数大于5,砂性土地基得标准贯入击数大于8时,可直接在天然地基上建闸,不需要进行处理。但对淤泥质土、高压缩性粘土与松砂所组成得软弱地基,则需处理。常用得处理方法有以下几种:

1)换土垫层;

2)桩基础;

3)沉井基础;

4)振冲砂石桩;

5)预压加固与强夯法等。八、地基处理1)换土垫层法:该法工程上广为采用,适用于软弱粘性土,包括淤泥质土。当软土层位于基面附近,且厚度较薄时,可全部挖除。如软土层较厚不宜全部挖除,可采用换土垫层法处理,将基础下得表层软土挖除,换以砂性土,水闸即建在新换得土基上,见下图所示。八、地基处理2)桩基础:就是一种比较古老得地基处理方法,有较多得实践经验。即在地基中打桩或钻孔灌注钢筋混凝土桩,在桩顶上设承台以