水閘的穩(wěn)定分析案例

1、水工建筑物 水閘設(shè)計(jì)實(shí)例水閘的穩(wěn)定分析案例（一）設(shè)計(jì)情況及荷載組合1.設(shè)計(jì)情況選擇水閘在使用過程中，可能出現(xiàn)各種不利情況。完建無水期是水閘建好尚未投入使用之前，豎向荷載最大，容易發(fā)生沉陷或不均勻沉陷，這是驗(yàn)算地基承載力的設(shè)計(jì)情況。正常擋水期時(shí)下游無水，上游為正常擋水位，上下游水頭差最大，閘室承受較大的水平推力，是驗(yàn)算閘室抗滑穩(wěn)定性設(shè)計(jì)情況。泄洪期工作閘門全開，水位差較小，對(duì)水閘無大的危害，故不考慮此種情況。本次設(shè)計(jì)地震烈度為6°，不考慮地震情況。2.完建無水期和正常擋水期均為基本荷載組合。取中間三孔一聯(lián)為單元進(jìn)行計(jì)算，需計(jì)算的荷載見表（5315）所示。表5315 荷載組合表荷載組合

2、計(jì)算情況荷 載自重靜水壓力揚(yáng)壓力泥沙壓力地震力浪壓力基本組合完建無水期正常擋水期（二）完建元無水期荷載計(jì)算及地基承載力驗(yàn)算荷載計(jì)算主要是閘室及上部結(jié)構(gòu)自重。在計(jì)算中以三孔一聯(lián)為單元，省略一些細(xì)部構(gòu)件重量，如欄桿、屋頂?shù)?。力矩為?duì)閘底板上游端點(diǎn)所取。鋼筋混凝土重度采用25KN/m3；混凝土重度采用23 KN/m3；水重度采用10 KN/m3；磚石重度采用19 KN/m3。圖5314 完建無水期荷載分布圖表5316 完建無水期荷載計(jì)算表荷 載自 重（KN）力臂（m）力 矩（KN.m）-+閘底板212509191250閘墩中墩112209101061縫墩7480967320工作橋1463811704

3、交通橋16941423716檢修橋6304.52835啟閉機(jī)235.4481883.52啟閉機(jī)房1209.689676.8排架101188088閘門621.1584888.2合計(jì)46814.19 422422.522.地基承載力驗(yàn)算根據(jù)荷載計(jì)算結(jié)果，采用公式（533）、（534）進(jìn)行地基承載力的驗(yàn)算，可得結(jié)論完建無水期的地基承載力能夠滿足要求，地基也不會(huì)發(fā)生不均勻沉陷。地基承載力為，代入數(shù)值得； KPa地基承載力平均值，代入數(shù)值得；KPa 偏心矩，代入數(shù)值得； 地基不均勻系數(shù)，代入數(shù)值得； 。（三）正常擋水期驗(yàn)算1.正常擋水期荷載計(jì)算除閘室自重外，還有靜水壓力，水重，閘底板所受揚(yáng)壓力由滲透計(jì)算

4、中可得。由于浪壓力小于靜水壓力的5%，忽略不計(jì)。圖5315 正常擋水期荷載分布圖表5317 正常擋水期荷載計(jì)算表荷載名稱垂直力（KN）水平力（KN）力臂（m）力 矩（KN.m）-+閘室自重46814.19422422.52上游水壓力9922.822.8328081.583392.811.133833.88浮托力8240.40974163.60滲透壓力7431.017.1453057.40水 重14476.423.855010.40合 計(jì)61290.6116807.53509348.3812722.1044483.0813315.63382127.381.地基承載力驗(yàn)算根據(jù)荷載計(jì)算結(jié)果，采用公式（533）、（534）進(jìn)行地基承載力的驗(yàn)算，可知正常擋水期的地基承載力及地基不均勻系數(shù)均滿足要求。地基承載力 KPa地基承載力平均值KPa偏心矩地基不均勻系數(shù)3.閘室抗滑穩(wěn)定計(jì)算閘底板上、下游端設(shè)置的齒墻深度為1.0m，按淺齒墻考慮，閘基下沒有軟弱夾層。滑動(dòng)面沿閘底板與地基的接觸面，采用式（536）進(jìn)行計(jì)算，其中的閘底板與地基之間的摩擦系數(shù)，根據(jù)閘址處地層分布可知為重粉質(zhì)壤土和細(xì)砂，查閘室基礎(chǔ)底面與地基之間的摩擦系數(shù)表得0.45，允許的抗