水闸的概念及计算概述
水闸介绍

水闸介绍第一节概述水闸是一种低水头的水工建筑物,兼有挡水和泄水的作用,用以调节水位、控制流量,以满足水利事业的各种要求。
一、水闸的种类:1.按水闸所承担的任务分类:水闸的类型及位置示意图●节制闸(或拦河闸):拦河或在渠道上建造。
枯水期用以拦截河道,抬高水位,以利上游取水或航运要求;洪水期则开闸泄洪,控制下泄流量。
位于河道上的节制闸称为拦河闸。
●进水闸:建在河道、水库或湖泊的岸边,用来控制引水流量,以满足灌溉、发电或供水的需要。
进水闸又称取水闸或渠首闸。
●分洪闸:常建于河道的一侧,用来将超过下游河道安全泄量的洪水泄入预定的湖泊、洼地,及时削减洪峰,保证下游河道的安全。
●排水闸:常建于江河沿岸,外河水位上涨时关闸以防外水倒灌,外河水位下降时开闸排水,排除两岸低洼地区的涝渍。
该闸具有双向挡水,有时双向过流的特点。
●挡潮闸:建在入海河口附近,涨潮时关闸不使海水沿河上溯,退潮时开闸泄水。
挡潮闸具有双向挡水的特点。
●排沙闸、排冰闸、排污闸:为排除泥沙、冰块、漂浮物等而设置的。
2.按闸室结构形式分类●开敞式水闸:闸室上面不填土封闭的水闸。
一般有泄洪、排水、过木等要求时,多采用不带胸墙的开敞式水闸,多用于拦河闸、排冰闸等;当上游水位变幅大,而下泄流量又有限制时,为避免闸门过高,常采用带胸墙的开敞式水闸,如进水闸、排水闸、挡潮闸多用这种形式。
●涵洞式水闸:闸(洞)身上面填土封闭的水闸,又称封闭式水闸。
涵洞式水闸常用于穿堤取水或排水的水闸。
洞内水流可以是有压的或者是无压的。
二.水闸的工作特点1.稳定方面:关门挡水时,水闸上、下游较大的水头差造成较大的水平推力,使水闸有可能沿基面产生向下游的滑动,为此,水闸必须具有足够的重力,以维持自身的稳定。
2.防渗方面:由于上下游水位差的作用,水将通过地基和两岸向下游渗流。
渗流会引起水量损失,同时地基土在渗流作用下,容易产生渗透变形。
严重时闸基和两岸的土壤会被淘空,危及水闸安全。
水闸的概念及计算

水闸的概念及计算第八章 水 闸§8-5闸室的布置和构造教学内容底板、闸墩、工作桥、交通桥一、底板按形状分:有水平底板、低实用堰底板(上游水位高,流量又受限制)。
河宽、孔多。
需用横缝将闸室分成若干闸段(每个闸段可分为一孔、两孔、三孔)按底板与闸墩的连接方式分:整体式、分离式 ●整体式闸底板与闸墩浇筑成整体,墩中分缝。
(也有闸室底板中间分缝的) 底板形式⎭⎬⎫⎩⎨⎧--kpa 4030较差,箱式底板:地基承载力实心底板适用于松散地基,地震烈度较高的地区●分离式单孔底板上设双缝,将底板与闸墩分开适用:坚基,紧密的地基上,不会产生不均匀沉降。
底板顺水流方向的长度:满足上部结构布置,结构强度和抗滑稳定要求。
二、闸墩材料:常用混凝土、浆砌石、少筋混凝土。
作用:分隔闸孔,支承闸以及上部结构。
材料:砼或浆砌石。
外形轮廊:过闸水流平顺,侧向收缩小,以加大过水能力。
分方形、三角形、半圆形、流线形。
高程:上游高出最高水位并有一定超高。
长度:与闸底板顺水流长度相同。
上、下游侧:铅直或10:1~5:1竖坡。
闸墩厚度:满足强度,稳定要求,决定于工作门槽深度和门槽颈部厚度。
门槽颈部厚度最小值为0.5m门槽深0.3m 槽宽0.5~1.0缝墩:1.2~1.5检修门槽与工作门槽之间须保持 1.5 ~2.0m 净距。
胸墙与检修门槽之间也应留足1.0m 以上的间距。
三、闸门检修门---平门----位置:上游侧工作门--弧门平门--位置:① 上游侧②下游侧(利用水重帮助闸室稳定) 闸门顶部高程:应高于可能最高蓄水位。
四、胸墙固定式、活动式作用:减少闸的高度,减轻立门重和降低对启闭机重量的要求。
布置位置:置于门后--闸门紧靠胸墙,且止水效果好而简单;门前---止水结构复I —I杂,易于磨损,有利于启闭,钢丝绳不易磨损•顶高程:顶与闸墩齐平。
底梁梁底高程:满足堰流的要求,堰顶高程+堰顶下游水深+ (0.2m)。
厚度:不小于0.15~0.2m 结构形式:板式、梁板式。
水闸工程制作方案怎么写

水闸工程制作方案怎么写一、水闸工程的概述水闸是一种用于控制河流水位和水流的设施,一般由闸门和闸槽组成。
它的主要作用是调节水位,保障沿岸地区的安全和地方水资源的充足。
水闸工程是一项重要的水利工程,在城市化进程加快的当今社会,水闸工程的建设与运行管理对于维护河流生态环境、防洪减灾和城市供水的安全有着重要的意义。
本文将就水闸工程的制作方案进行详细的研究和介绍,从水闸工程的设计、施工、材料选择和运行管理等多个方面展开分析,以期为相关从业者提供有益的参考和建议。
二、水闸工程的设计1. 水闸类型选择:水闸的类型主要有闸门式水闸、卷帘式水闸、船闸式水闸等。
在选择水闸类型时,需要充分考虑河流水位变化的频率、水流量的大小和周边环境等因素,以此确定最合适的水闸类型。
2. 水闸规模确定:水闸规模的确定需要综合考虑河流的水流情况、水位变化、防洪标准等因素,以此确定水闸的尺寸和数量。
3. 水闸结构设计:水闸的结构设计包括闸门、闸槽、闸室等部分,需要根据具体的工程情况进行合理的设计,确保水闸的安全、稳定和高效运行。
4. 自动化控制系统设计:现代水闸工程通常配备自动化控制系统,用于实现水位的自动调节、远程监控等功能。
在水闸工程设计中,需要合理设计自动化控制系统,确保其稳定可靠。
5. 倾斜坝体设计:倾斜坝体设计是水闸工程中非常重要的一部分,需要根据实际情况合理选择坝体倾角、坝体高度和坝基宽度等参数,保证坝体的稳定性和耐久性。
三、水闸工程的施工1. 水闸工程的施工前准备工作:包括工程测量、土地清理、设备安装等。
在进行水闸工程施工时,需要充分考虑环境保护和安全生产,在施工前进行充分的准备工作是非常重要的。
2. 水闸闸室的施工:水闸闸室是水闸工程中的核心部分,施工时需要按照设计要求进行合理分区,合理安排输送设备和施工人员,保证施工质量和安全。
3. 水闸闸门的安装:水闸闸门的安装需要考虑周围环境的限制和闸门的重量、尺寸、材料等因素,确保闸门能够正常运行和安全可靠。
水闸概念、分类及特点(精)

由于上、下游水位差的作用,水将通过地基下渗 和两岸侧向绕向下游渗 流。
1. 产生的危害 (1)水量损失 (2)产生渗透压力,不利于闸室稳定 (3)可能发生渗透变形 2. 防渗设计的原则:高防低排 水利工程管理技术
水闸的概念、分类及特点
• (3)消能防冲方面 • 水闸开闸泄水时,在上、下游水位差的作用下→过闸水 流往往具有较大的动能 →具有较强的冲刷能力,而土质 河床的抗冲能力较低 →导致闸下游易发生冲刷。
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水闸的概念、分类及特点
• 2.水闸的类型
• (1)按所承担的任务分类
节制闸 进水闸
排水闸
• • • • •
节制闸(或拦河闸) 进水闸 分洪闸 拦河闸 排水闸 挡潮闸
分洪闸
排洪闸
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水闸的概念、分类及特点
(⒉)按闸室结构形式分类
1—闸室底板 2—闸墩 3—胸墙 4—闸门 5—工作桥 6—交通桥7—堤顶 8—上游 翼墙 9—下游翼墙 10—护坦11—排水孔12—消力坎 13—海漫 14—下游防冲槽 15— 上游防冲槽 16—上游护底 17—上、下游护坡。
水利工程管理技术
水闸的概念、分类及特点
主 讲 人:赵海滨 黄河水利职业技术学院
2015.04
水闸的概念、分类及特点
水利程管理技术
水闸的概念、分类及特点
一、水闸工作特点
1.定义
水闸是低水头的水工建筑物,兼挡水、泄水的双重作用。它通过 闸门的启、闭来调节闸前水位、控制下泄流量。 用于防洪、灌溉、排涝、挡潮、发电等目的,应用广泛。
水利工程管理技术
水闸的概念、分类及特点
一般有泄洪、排水、过木等要求时,多采用不带 胸墙的开敞式水闸,多用于拦河闸、排冰闸等; 当上游水位变幅大,而下泄流量又有限制时,为 避免闸门过高,常采用带胸墙的开敞式水闸,如 进水闸、排水闸、挡潮闸多用这种形式。 涵洞式水闸:闸(洞)身上面填土封闭的水闸, 又称封闭式水闸。主要建在渠堤较高,引水流量 较小的渠堤之下,闸室后有洞身段。洞身上面填 土作为路基。根据水力条件的不同,涵洞式可分 为有压的和无压的两种。
水闸的概念

水闸的概念1. 定义水闸是一种用于控制水流的设施,通常由拦河堰、溢流堰、泄洪孔等组成。
它可以调节河流、运河、水库等水体的水位,以实现灌溉、航运、排涝等多种目的。
2. 关键概念2.1 拦河堰拦河堰是构筑在河道上的一道阻挡物,用于截断水流,形成一定高度的积水区域。
拦河堰通常由混凝土或钢筋混凝土建造而成,具有一定的强度和稳定性。
它起到了防止洪水泛滥和调节水位的作用。
2.2 溢流堰溢流堰是安装在拦河堰上方或侧面的结构,用于控制水位超过一定限制时的流量。
当水位超过溢流堰高度时,多余的水将从溢流口倾泻而出,以防止积水区域内发生洪灾。
2.3 泄洪孔泄洪孔是安装在拦河堰或溢流堰上部的出水口,用于控制水位过高时的泄洪流量。
泄洪孔通常通过调节开启程度来控制流量,从而实现对水位的调节和排涝功能。
2.4 控制系统水闸的关键组成部分是控制系统,它由传感器、执行机构和控制器等设备组成。
传感器用于监测水位、流量等参数,将数据传输给控制器;控制器根据设定的参数和逻辑判断,通过执行机构来调节拦河堰、溢流堰和泄洪孔等部件的开启程度,以实现对水位和流量的精确控制。
2.5 水闸类型根据不同的功能和用途,水闸可以分为多种类型,包括:•河道水闸:用于调节河道水位,并保护沿岸地区免受洪灾侵袭。
•船闸:用于船只通过两个不同水位的河段或运河段。
•水库闸门:用于调节水库蓄水量、供给农田灌溉或发电。
•排涝闸门:用于排除积水区域内过剩的降雨或地下水。
3. 重要性3.1 水资源管理水闸在水资源管理中起着重要的作用。
通过控制水位和流量,水闸可以合理分配水资源,保证农田灌溉和城市供水的需求。
同时,它还可以调节河流的生态环境,维护河道的稳定性和生物多样性。
3.2 防洪减灾洪水是自然灾害中最常见的一种,对人类和环境造成巨大的损失。
水闸作为防洪工程的重要组成部分,可以调节河道流量,控制洪峰过程,减轻洪水对下游地区的影响。
它还可以通过泄洪功能排除降雨过剩和积聚的地表水。
水闸工程日常管理1

§6 当闸门开启接近最大开度或关闭接近底 板时,应特别注意观察,防止限位开关失 灵。遇有闸门关闭不严时,应查明原因进 行处理。
§ 1 过闸流量应与下游水位相适应,使水跃发生在 消力池内;当初始开闸或较大幅度增加流量时, 应采取分次开启办法,每次泄放的流量应根据 “始流时闸下安全水位~流量关系曲线”确定, 并根据“闸门开高~水位~流量关系曲线”确定 闸门开高;每次开启后需等闸下水位稳定后才能 再次增加开启高度;
§ 2 过闸水流应平稳,避免发生集中水流、折冲 水流、回流、漩涡等不良流态;
§ 5 加强水质观察,防止水污染事件的发生,协同相关部门做好水质 调节和生态保护工作;
§ 6 及时记录工程在调度运用中发生的异常情况和设备存在的缺陷, 以便制定下一年度的岁修计划。
§ 3 上下游河道水质被污染时,除积极向有关部门反映, 要求依法进行污染治理外,有条件时应尽量调节河道径流, 减轻下游水污染,污染严重,向下游排放将造成污染危害 扩大的,应及时向上级主管部门报告。
§ 4 与上、下游和相邻有关工程密切配合运用。 § 5工程的控制运用严格按设计标准执行。如遇特殊水情,
工程需超标准运用时,必须经过原设计单位或相关部门的 复核、验算。必要时采取加固措施,并报上级主管部门批 准后执行。
§ 工程运用原则 § 电力变压器运行规程 § 电力电容器运行规程 § 计算机监控系统运行规程 § 闸门启闭操作规程 § 发电机操作规程 § 反事故预案 § 防汛预案
水闸工程日常管理1
制定详细工作计划
§ 年度工作计划 § 机电设备维修养护计划 § 工程养护修理计划 § 职工培训计划 § 安全生产工作计划
水闸1-4(new)

抗浮:
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3.布置
(1)下挖式消力池、突槛式消力池和综合式消力池是底流式消 能的三种主要形式 。 (2)下挖式消力池与闸室底板之间直接用斜坡段连接即可,规 范规定消力池斜坡段坡度不应陡于1:4。 (3)倾斜段不宜设排水孔,护坦后部设铅直排水孔以降低池底 板渗透压力,并在该部位底面铺设反滤层。
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三.辅助消能工 1.作用: (1)加大水流阻力; (2)加强水流紊动和撞击; (3)稳定水跃; (4)利于扩散水流 2.类型: 消力墩,池首坎,消力梁,散流墩等
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四.上下游防护
1.闸下防冲设施: (a)海漫: 紧接护坦,进一步消除余能,调整流速分布, 达到不冲流速; 要求:抗冲、有一定柔性、表面粗糙、透水; 材料:浆砌石、干砌石; 长度:按经验公式计算。
河床土质 Ks 粉砂,细砂 14~13 中砂,粗砂, 粉质壤土 12~11 粉质粘土 10~9 坚硬粘土 8~7
堰流式闸孔 孔流式闸孔
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三、 底板高程 除考虑运用条件外,还要考虑地质条件和经济要求。 ⒈运用条件: 底板高程低→q↑,底板上水深↑→闸室总宽度↓ 节制闸与河底齐平或略高;进水、分洪闸比河底略高 (防泥沙),排涝闸低。 ⒉经济要求: 底板高程低→q↑,底板上水深↑→闸室总宽度↓, 但增大闸身和两岸结构高度,消能防冲费用↑,泥 沙淤积。 ⒊地质条件:避免复杂地基处理;抗冲刷能力q
*规范: 《水闸设计规范》(SL265-2001) 《水闸施工规范》(SL27-91) 《水闸工程管理设计规范》(SL170-96) 《水闸技术管理规程》(SL75-94) 《水闸安全鉴定规定》(SL214-98)
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第二节 水闸的孔口设计
一、 水闸孔口设计的主要内容 1.确定闸孔型式 2.拟定闸底板高程(即堰顶高程) 3.计算孔口尺寸及溢流前沿总宽 4.泄流能力验算 二 、水闸的闸孔型式(开敞式) 根据水流流态分 : 堰流式,孔流式
建筑知识:水电站水闸建设

建筑知识:水电站水闸建设水电站水闸建设是水利工程的一个重要组成部分,主要用于防洪、调节水位和控制水流。
本文将从水闸的基本概念、建设流程、构造形式、设计要素及技术措施等方面进行详细的阐述和解答,旨在为读者深入了解水电站水闸建设提供帮助。
一、水闸的基本概念水闸,简称闸门,是一种可开闭的水利工程构筑物,用于控制水流、提高水位、防洪等。
水闸的开启和关闭可以调节河流流量,以解决干旱和洪水问题。
目前,常见的水闸有闸室式、堰式和水位式三种。
除此之外,还有密封泄洪闸、明渠泄洪闸、升降闸等不同种类。
二、水闸的建设流程水闸建设的流程主要包括以下几个环节:1.测量勘察:确定水文和地理条件,包括水流速度、流量、水位变化等,制定水闸建设计划。
2.设计方案:根据测量数据,设计出合理的方案,包括水闸类型、施工材料,选定合适的场地、建造过程、施工费用等。
3.审批申请:向有关部门申请批准水闸建设,包括环境影响评价、土地用途变更、水资源利用审批等。
4.施工:绿化和基础设施建设,包括道路、桥梁、排水系统等,然后进行闸门架构建。
安装、测试和调试各部件,进行备灾措施的安排和应急预案制定。
5.验收:完成建设后,进行相应验收。
验收主要涉及工程质量、安全性、技能能力和环境保护等。
验收合格后,方可交付使用。
6.运行维护:定期维护、修理和更新设备,检查和监测水闸状态,以确保其正常运行和安全。
三、水闸的构造形式1.闸室式水闸:闸室式水闸是通过建造闸室,来控制水位变化、水流调节与洪水排放等。
该种型式通常是建造在大型水电设施中,用于控制水体的输出量。
2.堰式水闸:堰式水闸是利用堰坝形成的力量,来防止洪峰和航运设施的维护。
堰式闸门的闸谷较窄,可提高水位,达到闸门控制的目的。
该种类型常用于山区河流、小型水电站和灌浇区的改造。
3.水位式水闸:水位式水闸是通过控制闸门的启闭高度,而控制水流的流量。
其受到的阻力较小,易于安装,适用于灌溉、排水、防洪等方面的应用。
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第八章水闸§ 8-5 闸室的布置和构造教学内容底板、闸墩、工作桥、交通桥、底板按形状分:有水平底板、低实用堰底板(上游水位高,流量又受限制)河宽、孔多。
需用横缝将闸室分成若干闸段(每个闸段可分为一孔、两孔、三孔)按底板与闸墩的连接方式分:整体式、分离式整体式闸底板与闸墩浇筑成整体,墩中分缝。
(也有闸室底板中间分缝的)底板形式:实心底板;,、箱式底板:地基承载力较差,30--40kpa:适用于松散地基,地震烈度较高的地区分离式单孔底板上设双缝,将底板与闸墩分开适用:坚基,紧密的地基上,不会产生不均匀沉降。
底板顺水流方向的长度:满足上部结构布置,结构强度和抗滑稳定要求。
材料:常用混凝土、浆砌石、少筋混凝土。
作用:分隔闸孔,支承闸以及上部结构。
材料:砼或浆砌石。
外形轮廊:过闸水流平顺,侧向收缩小,以加大过水能力。
分方形、三角形、半圆形、流线形。
高程:上游高出最高水位并有一定超高。
长度:与闸底板顺水流长度相同。
上、下游侧:铅直或10:1〜5 :1竖坡。
闸墩厚度:满足强度,稳定要求,决定于工作门槽深度和门槽颈部厚度。
门槽颈部厚度最小值为0.5m门槽深0.3m 槽宽0.5〜1.01.5〜2.0m 净距。
1.0m 以上的间距。
胸墙m3于 小 不缝墩:1.2〜1.5检修门槽与工作门槽之间须保持 胸墙与检修门槽之间也应留足三、 闸门检修门---平门----位置:上游侧(平门)工作门--弧门」--位置:① 上游侧② 下游侧(利用水重帮助闸室稳定) 闸门顶部高程:应高于可能最高蓄水位。
四、 胸墙固定式、活动式作用:减少闸的高度,减轻立门重和降低对启闭机重量的要求。
布置位置:置于门后--闸门紧靠胸墙,且止水效果好而简单;门前---止水结构复杂,易于磨损,有利于启闭,钢丝绳不易磨损?顶高程:顶与闸墩齐平。
底梁梁底高程:满足堰流的要求,堰顶高程+堰顶下游水深+(0.2m )。
厚度:不小于 0.15〜0.2m 结构形式:板式、梁板式。
支撑方式:固接、简支五、交通桥及工作桥*kTil 樂k表一 一堪版12』一般设在水闸下游一侧:交通桥:有时设在水闸上游一侧,利用水重,帮助闸室 稳定(葛洲坝)/ 工作桥:安装启闭设备初步确定桥高时,平面门可取门高的二倍 再加1.0〜1.5m 的超高值,并满足闸门能从闸门 中取出检修的要求。
若用活动式启闭机,桥高 可低些,但亦应大于1.7倍门高。
升卧闸门的桥 高为平面直升门高的70%。
弧形门则视闸门吊 点位置等情况而定,一般要比平面门的工作桥 低得多。
六、分缝方式及止水设备1.分缝水闸沿垂直水流方向每隔一定距离,必须设置沉降缝予以分开, 以免闸室因地基不均匀沉降及伸缩变形而产生裂缝。
缝的间距岩基上不宜超过 20m ,土基上不宜超过 35m ,缝宽2〜 3cm 。
除了闸室分缝外,凡相邻结构荷重相差悬殊或结构较长、 面积较大的地方,都需设缝分 开。
如在铺盖与水闸底板连接处、翼墙与边墩及铺盖连接处、消力池底板与闸底板、翼墙连交通桥净宽启闭机大梁P ---------- 1交通桥f启闭机 •启闭机房Ufa.1-5^34^_rf — 7'I接处都要设沉降缝,当混凝土铺盖及消力池底板面积较大时,也要设沉降缝。
2.止水。
凡具有防渗要求的缝,都应设止水。
按照止水设备的方向,有铅直止水和水平止水两种。
前者设在缝墩中、边墩与翼墙之间以及各段翼墙之间等。
后者设在铺盖、消力池底板与闸底板、翼墙之间,闸底板与铺盖、消力池底板间的分缝处等1) 止水形式垂直止水----闸墩(缝墩)中的边墩 与岸墙之间的、岸墙与翼墙之间的接缝、以及翼 墙的分段缝。
水平止水-----铺盖与底板之间;铺盖与两侧翼墙底板之间;底板分缝隙段;砼或混凝土 铺盖的分坝缝;闸后护坦与闸底板之间的分缝;护坦与翼墙之间的接缝;护坦分坝缝。
2) 止水设备垂直止水设备一般都设在靠近上游挡水面处(临水面0.2 ~ 0.5m )止水设备上游部分的 缝应该是不透水的, 下游宜保持通畅,此外,止水设备应防止两个相邻构件之间因发生相对 垂直位移而被撕裂。
水平止水多布置在距上面 0.2 ~ 0.3m 处,在缝下面铺设 2 ~ 3层油毛毡或沥青片。
材料:紫铜片、塑料止水带、橡皮止水带f, 7_________3“時广Si 止水帶t 中_____ 28-0 -------------------- "fisra 止水常r 井攜型〕下并戏垢上紳懒堵3止水ffiWidi 毛就为址匪立址用iffi 誅 血-E 毡睛审片止水HO*馆前血駐土护理水平氛骼肪用緬青勒 毛苗魅緊昭片水2缝与止水平面位置示意图§ 8-6 闸室稳定分析、沉降校核及地基处理教学内容闸室稳定分析、沉降计算、地基处理教学重点闸室稳定分析、闸室稳定分析闸室应在任何情况下(施工、竣工、运用、检修)都是稳定的。
1竣工期(地基受到的压力最大)(1)沉陷问题:a、过大的(均匀)沉陷一堰顶高程降低,达不到设计要求;b、不均匀沉陷:闸顶倾斜,甚至断裂(2 )压力过大:地基受到压力过大,结构受到破坏,失去稳定性。
2、运用期(或检修期)同时受到重力和水平力的作用a、表面滑动:当底板与地基之间垂直压应力6较小时,在水平推力作用下,闸室底板有可能沿地基表面发生滑动,称为表面滑动b、深层滑动:当作用与地基上的铅直荷载较大时,可能连同一部分地基土体一起滑动, 称为深层滑动计算取一个闸室单元为验算对象(以缝为界,单元可能是一孔、两孔、三孔)(一)荷载及其组合闸室所受的主要荷载:自重、水重、水平水压力、扬压力、波浪压力、地震力、泥沙压力。
地震力按拟静力法计算浪压力:波浪要素(波高、波长、周期)确定后,按重力坝部分所讲公式进行计算浪压力。
水平水压力:砼铺盖:b、d点的水平水压力强,分别等于该点的扬压力强度(浮托力+点之间按直线变化黏土铺盖:P a 二H iP b = 'hbh b为b点的扬压力水头二、闸室的稳定性及其安全指标闸室稳定性所包含的内容:1、不致于沿地基面或深层滑动2、不发生明显的倾斜闸室的倾斜度也越大6、W AB(TU =A YbBtg(1 )当闸底最大压应CT max/卜于CT max丿匸(T (Tf 、 <j ) o 、C o(用钢筋和闸室底板可靠的连接起来)3、平均基底压力不大于地基的容许承载力地基反力分布的不均匀程度(闸室上、下游端地基反力的比值)--max口 min值越大,沉降差越大,三、计算方法 1验算闸室基底压力_ max ° m In对称闸孔:受力不对称的闸孔:按双向偏心受压公式计算 2、验算闸室的抗滑稳定闸室产生平面滑动或深层滑动的判别K c摩擦公式:K c抗剪断公式:抗滑稳定计算的关键,在于合理选用 提高表层抗滑稳定的措施(1) 将高水位一侧的防渗铺盖适当延长,或将低水位一侧的排水设备适当向高水位一侧延 伸,以减小作用在底板上的渗透压力。
(2) 将闸室位置适当移向低水位一侧,利用水重。
(3) 适当增加齿墙深度,以提高抗滑力。
(4 )利用高水位一侧的混凝土铺盖作为阻滑板。
计算公式:S=0.8f(W 1 W 2 U)式中:0.8 —考虑土壤变形及连接钢筋拉伸变形等因素。
3、验算闸基的整体稳定(1) 在竖向荷载作用下的地基承载力(2) 在竖向荷载和水平荷载共同作用下,地基承载力核算。
四、沉降校核土基压缩变形大均匀沉降:建筑物顶部高程降低,影响正常运行。
不均匀沉降:闸室倾斜、裂缝、止水破坏。
计算沉降的方法:采用分层总和法。
(土力学)沉陷允许值:最大沉降允许值:10-15cm ;最大沉降差值:3-5cm 。
减少不均匀沉降的措施:(1)尽量使相邻建筑物重量差不要过大,重量大的建筑物先施工,使地基先行预压。
二max(2)布置要匀称,使二min不超过规定的数值。
(3)分块不宜过大,沉降缝的止水设应能适应地基的不均匀沉陷的要求。
(4)增强闸室刚度以减小不均匀沉降差;如浙江省慈溪市某一挡潮排涝闸,闸室分缝距离为36.40m,采用双胸墙增强闸室刚度后,最大沉降差仅为 4.2cm,效果明显。
(5 )采用轻型结构和加长底板长度,或增加埋置深度以减小基地压力(6)进行必要的地基处理,以提高地基承载力五、地基处理根据工程实践:粘性土贯入击数>5砂性土贯入击数>8可不做地基处理直接建闸.常用的处理方法:(一)预压加固预压堆石高度,应使预压荷重约为 1.5〜2.0倍水闸荷载,但不能超过地基的承载能力,否则会造成天然地基的破坏。
为了缩短预压施工时间,可在地基中设置塑料排水板,以改善软土地基的排水条件,加快地基固结。
塑料排水板间距一般为1〜3m,深度应穿过预压层。
(二)换土垫层适用情况:软弱粘性土薄层、浅表----全部挖除层厚采用换土垫层通常采用砂垫层、壤土垫层垫层作用:(1)垫层使应力扩散,提高地基的稳定性。
(2)减小地基沉降量(3)具有良好的排水作用,有利于软土地基加速固结。
设计内容:换砂厚度、宽度、材料、级配等。
(三)桩基础(深基础)当水闸上部结构重量大,不宜采用上述方法的,可参考桩基。
从施工角度来分:预制桩、钻孔灌注桩受力特点来分:支撑桩----软土、浅层摩擦桩----土层很厚优点:大大提高地基的承载力缺点:底板与土层分离(四)沉井基础(深基础)适用条件:闸下有较厚的软土层,要求闸的基础埋置较深。
不适用于闸基下有流沙、蛮石、树干或表面倾斜较大的岩层。
沉井是一种筒状结构物,可用浆砌石、砼或钢筋砼制成。
沉井平面尺寸视上部结构而定,一般只要略大于上部结构的尺寸即可。
沉井的接缝应置于闸的沉降缝之下,使上部结构能够适应下部基础的沉降。
(五)振冲砂石桩它是利用一个直径为0.3〜0.8m,长约2m,下端设有喷水口的振冲器,先在土基内造孔,下管,然后,向上移动,边振动,边沿管向下填注砂石料形成砂石桩。
桩径一般为0.6〜0.8m,间距1.5〜2.5m,呈梅花形或正方形布置。
桩的深度根据设计要求和施工条件确定,一般为8〜10m。
振冲桩的砂石料宜有良好的级配,碎石最大粒径不宜大于5cm。
振冲砂石桩适用于松砂或软弱的壤土地基。
(六)强夯法它是由重锤夯实法发展起来的。
用100〜400kN重锤从6〜25m高处自由落下,撞击土层,每分钟2或3次。
该法适用于细砂、中砂和砂壤土等强透水的土层。
在透水性差的粘性土地基上,如设置砂井(或排水板),也可收到较好的效果。
(七)爆炸法在松砂层厚度较大的地基上建闸,可采用爆炸振密法。
先在地基内钻孔,孔距约5〜6m,沿孔深每隔一定距离放置适量的炸药,利用爆炸力使松砂密实。
该法对粗砂、中砂地基比较有效,而对细砂,尤其是粉砂地基,效果较差。
爆炸振密深度一般不超过10m。
(八)高速旋喷法旋喷法是用钻机以射水法钻进至设计高程,然后由安装在钻杆下端的特殊喷嘴把高压水、压缩空气和水泥浆或其他化学浆液高速喷出,搅动土体,同时钻杆边旋转边提升,使土体与浆液混合,形成桩柱,以达到加固地基的目的。