水工建筑物水閘的講義

水工建筑物第六章水閘閘一、水閘的功功能和分類水閘的概念水閘的分類水閘是一種利利用閘門擋水和泄水的低水頭水工工建筑物，多多建于河道、、渠系及水庫庫、湖泊岸坡坡。水閘的功能攔洪、擋潮按承擔任務分分：節(jié)制、進水、、分洪、排水水、擋潮、沖沖沙閘按結構形式分分：開敞式、胸墻式、涵洞式等按操作閘門的的動力分：機機械操作、水水力操作閘門門的水閘6.1概述6.1概述二、水閘等別別劃分工程等別ⅠⅡⅢⅣⅤ規(guī)模大(1)型大(2)型中型小(1)型小(2)型最大過閘流量≥50005000～10001000～100100～20<20防護對象的重要性特別重要重要中等一般三、水閘的組組成部分(Fig6-3)閘室含兩岸翼墻、、兩岸護坡、、河床部分的的鋪蓋及防沖沖墻、護底目的：導流、、防沖、防滲滲、護穩(wěn)包括護坦、海海漫、防沖槽槽、兩岸翼墻墻、兩岸護坡坡等目的：消能、、導流、調流流、減速、防防沖包括閘門、閘閘墩、邊墩(岸墻)、底板、胸墻墻、工作橋、、交通橋、啟啟閉機等上游連接段下游連接段6.1概述三、水閘的工工作特點（承載后沉降量或沉降降差較大，易造成閘室室傾斜、止水水破壞、閘底底斷裂、甚至至失事。因土基的抗沖能力低，仍可能引起起水閘下游的的沖刷。出流流形成的波浪水躍、折折沖水流，將進一步加加劇河床、河河岸的淘刷。。土基在滲透水水流作用下，，容易產生滲流變形，引起沉降、、傾斜甚至倒倒坍.6.1概述四、水閘設計計的內容閘址選擇孔口形式和尺尺寸設計防滲、排水設設計消能、防沖設穩(wěn)定性計算沉降校核和地基處理兩岸連接建筑的型式和尺寸設計結構設計6.1概述一、閘址選擇擇地形開闊、岸岸坡穩(wěn)定、巖巖土堅實、地地下水位較低低；優(yōu)先選擇地質質條件良好的的天然地基，，壤土、中砂砂、粗砂和砂砂礫適于作閘閘基，盡量避避開淤泥、粉粉砂、細砂地地基；過閘水流的形形態(tài)是影響閘閘址選擇的主主要因素，需需出流平順、、均勻，不出出現(xiàn)偏流和危危害性沖刷和和淤積。6.2閘址選擇和閘閘孔設計二、閘孔設計計1堰型選擇2底板高程的確確定：影響運運用和造價寬頂堰低實用堰底板較高時：：單寬流量小小，所需閘室室寬度大，但但兩岸連接建建筑低底板較較低時時：單單寬流流量大大，雖雖閘室室寬度度窄，，但消消能防防沖的的工程程量增增大，，閘門門高度度增加加，啟啟閉機機容量量增加加一般要求6.2閘址選擇和和閘孔設計計3閘孔總凈寬寬的確定出流為堰流流時：出流為孔口口出流時：：L0的確定關系系到單寬流流量，從而而關系到消消能防沖工工程，關系系到上游淹淹沒程度，，關系到底底坎高程等等，需綜合合考慮。6.2閘址選擇和和閘孔設計計4閘室單孔寬寬度和總寬寬度閘室單孔寬寬度l0：依據(jù)閘門門形式、啟啟閉條件、、運用要求求和工程造造價確定；；一般經驗：：大中型采采用8～12m閘孔孔數(shù)：：n＝L0/l0，取整，且且常采用單單孔數(shù)閘室總寬度度：（（不不包括邊墩墩）總寬度與河河寬的比值值：河寬50～100m時，比值≥≥0.6～0.75；河寬大于于200m時，比值≥≥0.85；6.2閘址選擇和和閘孔設計計一、滲流危危害發(fā)生滲流的的位置（圖）滲流的危害害閘基邊墩背水一一側翼墻背水一一側降低閘室的的抗滑穩(wěn)定定及邊墩和和翼墻的側側向穩(wěn)定性性；可能引起閘閘基的滲透透變形，甚甚至破壞；；損失水量；；使閘基的可可溶性物質質加速溶解解。6.3水閘的防滲滲、排水設設計二、水閘的的防滲長度度及地下輪輪廓的布置置1防滲長度的的確定防滲設施：：上游鋪蓋、、板樁、底底板為防滲設施，護坦不是是。地下輪廓線線：上游鋪蓋、、板樁、底底板等防滲滲設施與地地基的接觸觸線，也是是滲流的第第一根流線線。防滲長度：：地下輪廓線線的長度。防滲長度L的確定：L≥CH(C是滲徑系數(shù)，H為上下游水水位差)6.3水閘的防滲滲、排水設設計2地下輪廓線線的布置原則：防滲與排水水相結合，，即上游防防滲、下游游排水。上游水平防防滲有鋪蓋，垂直防滲滲有齒墻、板樁樁、砼防滲滲墻、灌漿漿帷幕等下游排水有有面層排水、、排水孔、、減壓井等粘土地基：：不易發(fā)生管管涌,底板與地基基間摩擦系系數(shù)小,以降壓提高抗抗滑穩(wěn)定為主砂土地基：：底板與地基基摩擦大,抗?jié)B透變形形能力差,以防治滲透透變形和減減小滲漏為為主①粗砂與沙礫礫；②細砂；③粉砂；④含承壓水6.3水閘的防滲滲、排水設設計二、滲流計計算(一）基本方方程滲透壓力、、滲透比降降、滲透流流速、滲流流量閘基滲流為為有壓滲流流假定：地基基均勻、各各向同性，，滲水符合合達西定律律。拉普拉斯方方程：6.3水閘的防滲滲、排水設設計6.3水閘的防滲滲、排水設設計（二）計算算方法流網法：通通過手繪和和實驗獲得得(Fig6-5)改進的阻力力系數(shù)法①基本原理：以流體力學學為基礎的的近似方法法②計算深度的的確定：③滲壓計算：④水力坡降曲曲線的修正正⑤逸出坡降計計算：直線法三、防滲及及排水設施施防滲設施鋪蓋板樁齒墻排水設施鋪設在護坦、漿砌石海漫及閘底板下面的起導導滲作用的的砂礫石層層6.3水閘的防滲滲、排水設設計目的：延長長滲徑要求：相對不透水水以防滲，具具柔性以適應地基基變形材料：粘土土、粘壤土土、瀝青混混凝土，有有時可用鋼鋼筋混凝土土粘土和粘壤壤土鋪蓋：：(Fig6-8)瀝青混凝土土鋪蓋：厚厚度5～10cm；注意與閘閘底板連接接鋼筋混凝土土鋪蓋：(Fig6-9)（一）鋪蓋蓋6.3水閘的防滲滲、排水設設計（三）齒槽槽（二）板樁樁目的：截斷斷透水層(埋深淺)或延長滲徑徑(埋深深)埋深要求：：插入不透透水層1m或插入深度度0.6～1.0倍總水頭材料：木材材、鋼筋混混凝土、鋼鋼材，鋼筋筋砼最常用用。與閘底板連連接：緊貼貼前緣和嵌嵌入凹槽兩兩種形式(Fig6-10)閘底板上下下游均設1.0m左右的短齒槽，增強穩(wěn)定定和延長滲滲徑6.3水閘的防滲滲、排水設設計（四）其他他防滲設施施（五）排水水與反濾混凝土防滲滲墻、灌注注式水泥砂砂漿帷幕……材料：1～2cm的卵石、礫礫石或碎石石位置：平鋪鋪在護坦、、漿砌石海海漫的底部，或深入閘閘底板底部部下游段厚度：0.2～0.3m反濾：與地地基接觸處處設反濾層層6.3水閘的防滲滲、排水設設計一、過閘水水流的特點點1閘下易形成成波狀水躍躍形成原因：：1.0<Fr<1.7危害：①消能效果果差，出流流沖刷能力力較強;②不易擴散而而兩側形成成回流，單單寬流量增增大，加劇劇沖刷。6.4水閘的消能能、防沖設設計2閘下易出現(xiàn)現(xiàn)折沖水流流形成原因:布置、操作作不當危害:左沖右撞淘淘刷河床和和岸坡,影響樞紐的的正常運行行。6.4水閘的消能能、防沖設設計閘下游消能能、防沖設設施消能設施底流消能——消力池輔助消能工工尾坎防沖設施海漫防沖槽防沖墻6.4水閘的消能能、防沖設設計二、底流消消能工設計計（一）底流流消能工的的布置適用于水頭頭較小而下下游水位變變幅大的平平原地區(qū)水水閘淹沒度：1.05～1.10設置消力池池的三種方法消力池與閘閘底板采用用斜坡連接閘室尾設小檻防止波狀水水躍消力池前端端設散流墩防止折沖水水流消力池末端端設尾檻調整流速分分布，減小小出流底部部流速，形形成橫軸旋旋滾進一步步消能6.4水閘的消能能、防沖設設計消力池底板板厚度：由由抗沖、抗抗浮要求確確定消力池長度度（二）消力力池的深度度、長度、、底板厚度度的確定深度：試算算，選取最最不利的流流量對應的的深度；要要求水躍起起點位于消消力池前端端或斜坡坡坡腳6.4水閘的消能能、防沖設設計（三）輔助助消能工主要是消力墩作用：加強消能，，穩(wěn)定水躍躍，減小消消力池長度度和深度.布置：布置在消力力池內，可可前可后，，可單排可可多排，可可交錯排列列。墩高：1/5-1/3躍后水深6.4水閘的消能能、防沖設設計（四）消力力池的構造造消力池底板板、消力墩墩等配筋消力池末端端設齒墻以以增加穩(wěn)定定性水平段的后后半部設排排水孔以減減少揚壓力力底部鋪設反反濾層分縫：垂直直于水流方方向不分縫縫；與底板板、翼墻、、海漫交界界處設沉降降縫。6.4水閘的消能能、防沖設設計三、海漫設設計1海漫的作用用2海漫的布置置與構造防沖：防止止水流出消消力池后的的剩余能量量對下游的的沖刷；順流：調整整水流均勻勻擴散，使使流速分布布逐漸調整整到天然狀狀態(tài)(Fig6-18)。布置：水平平段＋斜坡坡段(Fig6-18)要求：①表表面粗糙，，以進一步步消能②具透水性性，滲流可可自由排除除，降低揚揚壓力③具柔性，，以適應河河床沖刷變變形。6.4水閘的消能能、防沖設設計3海漫的長度度影響因素：：單寬流量量、水位差差、地質條條件、尾水水深度、海海漫粗糙度度……類型①干砌石海海漫：常用用于海漫后后段(Fig6-18)②漿砌石海漫漫：常用于于海漫前段段③混凝土板板海漫：板板中設排水水孔，下設設反濾或墊墊層④鋼筋砼板板海漫：流流速較大時時采用⑤其它形式式海漫：鉛鉛絲籠海漫漫(Fig6-19)6.4水閘的消能能、防沖設設計四、防沖槽槽與末端加加固防沖槽海漫末端預預留足夠d>30cm的石塊，發(fā)發(fā)生沖刷后后石塊自動動滾下阻止止沖刷繼續(xù)續(xù)發(fā)展防沖墻：齒墻、板樁樁、沉井等等6.4水閘的消能能、防沖設設計6.5閘室的布置置與構造閘室的布置置底板、閘墩墩、邊墩、、胸墻、閘閘門、啟閉閉機、工作作橋、交通通橋閘室分縫閘室與邊墩墩的連接與與分縫閘室的設計計要求抗滑穩(wěn)定結構強度沉陷一、底板1底板類型2底板分縫3底板長度按過閘形式式分：水平底板、、低實用堰堰底板按與閘墩的的連接形式式分：整體式底板板、分離式式底板(圖)按結構形式式分：實體底板、、箱式底板板溫度沉降縫縫：將閘室分成成若干閘段段,每個閘段可含單孔、雙雙孔或三孔孔(Fig6-21(a)取決于上部部結構，需需滿足強度度和抗滑要要求，參考考經驗取值值6.5閘室的布置置與構造底板施工二、閘墩頂部高程預制構件框架式閘墩墩6.5閘室的布置置與構造三、閘門閘門型式選選擇考慮的的內容閘門在閘室室中的位置置運用要求求、閘孔孔跨度、、啟閉機機容量、、工程造造價與閘室穩(wěn)穩(wěn)定、閘閘墩應力力、地基基應力、、上部結結構位置置有關平板門通通常設在在上游側側，有時時為了利利于水重重也可設設在下游游側弧形閘門門需靠上上游側設設置，可可縮短閘閘墩檢修閘門門設在上上游側，，與工作作閘門凈凈距1～3m6.5閘室的布布置與構構造四、胸墻墻1胸墻形2胸墻的支支承型式式(Fig6-24)楔形板：：適用于梁板式：跨度>6m的水閘適用,由墻板、底梁、頂梁組成簡支式支支承：柔性連接接，可避避免閘墩墩附近出出現(xiàn)裂縫縫，但截截面尺寸寸較大。。多用于于分離式式底板。。固接式支支承：剛性連接接，截面面尺寸小小，閘室室整體穩(wěn)穩(wěn)定好，，但受溫溫度和變變形影響響大，易易出現(xiàn)裂裂縫。多多用于整整體式底底板。6.5閘室的布布置與構構造五、交通通橋、工工作橋、、檢修便便橋1交通橋2工作橋設在水閘閘下游一一側板式結構構：跨度度<3～6m常用T型梁結構構：跨度度=6～20m常用預應力鋼鋼筋砼結結構：跨跨度>20m常用多用單跨跨簡支板式結構構：小型型水閘常常用裝配式梁梁板結構構：大中中型水閘閘常用采用固定定式啟閉閉機和活活動式啟啟閉機的的工作橋橋高度不不同6.5閘室的布布置與構構造六、分縫縫與止水水1分縫方式式與布置置2止水設備備縫間距：：巖基<20m,土基<30m縫寬：2.0～2.5cm分縫方式式鉛直止水水：閘墩中中間、邊邊墩與翼翼墻間、、上游翼翼墻本身身水平止水水：鋪蓋、、消力池池、底板板、閘墩墩等之間間的沉降降縫止水交叉叉：鉛直交交叉、水水平交叉叉；柔性性連接、、剛性連連接6.5閘室的布布置與構構造一、閘室室穩(wěn)定分分析驗算工況況:竣工期、、運行期期、檢修修、施工工期驗算單元元:整個閘室室或分縫縫之間的的閘段（一）荷荷載及及組合主要荷載載：自重/水重/水推力/揚壓力/浪壓力/泥沙壓力力/土壓力/地震力8類荷載組合合基本組合合：正正常蓄水水位、設設計洪水水位、完完建等工工況特殊組合合：校校核洪水水位、地地震、施施工、檢檢修等工工況6.6閘室穩(wěn)定定分析、、沉降校校核和地地基處理理6.6閘室穩(wěn)定定分析、、沉降校校核和地地基處理理（二）閘閘室的穩(wěn)穩(wěn)定性及及安全指指標閘室的穩(wěn)穩(wěn)定性平均基底底壓力不不大于地地基容許許承載力力不發(fā)生明明顯的傾傾斜，地地基壓力力的最大大值與最最小值之之比不大大于規(guī)定定的容許許值不發(fā)生沿沿地基面面或深層層的滑動動1閘室基底底壓力驗驗算結構布置置和受力力對稱的的閘段：：單向偏心受壓壓公式：：結構布置置和受力力不對稱稱的閘段段：雙向偏向受壓壓公式要求：6.6閘室穩(wěn)定定分析、、沉降校校核和地地基處理理2閘室抗滑滑穩(wěn)定驗驗算地基臨界界法向應應力：地基面(平面滑動動)抗滑穩(wěn)定定計算6.6閘室穩(wěn)定定分析、、沉降校校核和地地基處理理安全系數(shù)數(shù)的要求求：計算的的準確性性取決于于f、c的準確性性增穩(wěn)措施施①減小滲滲透壓力力：增長長鋪蓋、、閘底板板設排水水設施等等②利用上上游鋼筋筋砼鋪蓋蓋作阻滑滑板③多利用水水重：閘閘門向下下移或底底板向上上游延長長④增加閘閘室底板板齒墻深深度⑤增設鋼鋼筋混凝凝土抗滑滑樁或預預應力錨錨固結構構6.6閘室穩(wěn)定定分析、、沉降校校核和地地基處理理3閘基的整整體穩(wěn)定定驗算（（塑性平平衡理論滿足極限平衡狀態(tài)的最小凝聚力點穩(wěn)定狀態(tài)的判別cK<c：計算點穩(wěn)定

cK>c：計算點處于塑性變形狀態(tài)容許塑性開展深度：大型水閘小于B/4，中型水閘小于B/36.6閘室穩(wěn)定定分析、、沉降校校核和地地基處理理二、沉降降校核總沉降量量卵石、礫礫石、中中砂、粗計算方法法：分層層總和法法，每層層計算厚厚度2m計算總厚度6.6閘室穩(wěn)定分析析、沉降校核核和地基處理理沉降量要求減小沉降差的的措施無統(tǒng)一標準,目前最大的沉沉降容許值可可達100~150mm,沉降差可達30~50mm①盡量使重力力分布均勻②重量大的結結構先施工③盡量使地基基反力均勻6.6閘室穩(wěn)定分析析、沉降校核核和地基處理理處理標準處理措施標準貫入擊數(shù)數(shù)：63.5kg的貫入器從76cm自由落下貫入入30cm深需要的次數(shù)數(shù)粘土地基貫入入擊數(shù)大于5、砂土貫入擊擊數(shù)大于8時，可不處理理⑴預壓加固建閘前加重預預壓，待沉降降穩(wěn)定后再施施工預壓時設置砂砂井可加快固固結速度，縮縮短工期⑵換土墊層：：適用于軟性粘粘土、淤泥土土等6.6閘室穩(wěn)定分析析、沉降校核核和地基處理理三、地基處理理⑶樁基礎一般采用鋼筋筋混凝土灌注注樁或預制樁樁適用情況：①閘孔需大跨跨度，用樁承承力、改善底底板受力條件件②水平推力過過大,一般措施難以以滿足抗滑穩(wěn)穩(wěn)定③變形要求嚴嚴格⑷沉井基礎通常采用鋼筋筋混凝土、漿漿砌石等材料料，平面上多多為矩形地基內有承壓壓水層不宜采采用6.6閘室穩(wěn)定分析析、沉降校核核和地基處理理⑹強夯法⑺爆炸法⑻高速旋噴法法⑸振沖砂石柱柱按梅花形或矩矩形布置適用于松砂或或軟弱的壤土土地基6.6閘室穩(wěn)定分析析、沉降校核核和地基處理理一、閘室底板板的結構計算算計算方法彈性地基梁法法：適用于相對緊密度Dr>0.5的非粘性土地地基或粘性土土地基地基反力直線線分布法：適用于相對緊緊密度Dr≤0.5的非粘性土地地基倒置梁法：適用小型水閘閘6.7閘室的結構計計算1彈性地基梁法法假定：沿順流方向，，可認為是剛剛性板梁，可可假定地基反力呈直直線分布沿垂直水流方方向截取單寬寬板條及墩條條，按彈性地地基梁法進行行內力和反力力計算不同地基土層層厚度按不同同的計算方法法2T/L<0.25：采用基床系系數(shù)法2T/L>2.0:采用半無限深深的彈性地基基梁法2T/L=0.25~2.0：采用有限深深的彈性地基基梁法6.7閘室的結構計計算半無限彈性地地基梁法的計計算步驟①用偏心受壓壓公式計算閘閘底縱向（順水流流方向）的地基反力②取單寬截條條并計算板條條及墩條上的的不平衡剪力力截條的取法：：（圖）不平衡剪力：：在墩條和板板條的兩側必必然作用有剪剪力Q1和Q2，并由Q1和Q2的差值來維持持板條及墩條條上力的平衡衡，差值ΔQ=Q1－Q2，稱為不平衡剪力。作用力及分布布圖6-33ΔQ的計算：6.7閘室的結構計計算③不平衡剪力的的分配（圖）④計算基礎梁梁上的荷載6.7閘室的結構計計算6.7閘室的結構計計算梁上的均布荷荷載：⑥地基反力及及梁的內力計計算根據(jù)2T/L鑒別所需的計計算方法⑤考慮邊荷載的的影響（圖）2反力直線分布布法假定地基反力力沿順流方向向呈直線分布布、橫流方向向為均勻分布布計算步驟用偏心受壓公公式計算閘底底縱向地基反反力確定單寬板條條及墩條上的的不平衡剪力力將不平衡剪力力在閘墩和底底板上進行分分配計算作用在底底板梁上的荷荷載按靜定結構計計算底板內力力6.7閘室的結構計計算3倒置梁法假定地基反力力沿順流方向向呈直線分布布、橫流方向向為均勻分布布將閘墩作為底底板的支座，，按連續(xù)梁計計算底板的內內力。6.7閘室的結構計計算二、閘墩的結結構計算1計算方法2作用荷載：主要是結構自重和水壓力力荷載，特殊情情況需加入地地震力采用材料力學學方法按懸臂臂梁計算閘門全關時，，無縫中墩主主要受自重、、上下游水壓壓力等荷載閘門全關時，，縫墩和邊墩墩還受側向水水壓力或土壓壓力等荷載一孔關閉，鄰鄰孔開啟時，，無縫中墩受受力與縫墩一一樣6.7閘室的結構計計算3平面閘門閘墩墩的結構計算算驗算內容：水水平截面上的的應力、門槽槽應力水平截面上的的應力計算正應力按材料料力學雙向偏偏向受壓公式式計算剪應力需計算算順流向和橫橫流向兩個方方向6.7閘室的結構計計算門槽應力計算算門槽承受左右右兩側閘門傳傳來的水壓力：P截取1m高閘墩單元的的上、下水平平截面的剪力為Q上、Q下，且假定水平平截面的剪應應力均勻分布布，應存在Q上－Q下＝P門槽勁部所受拉力力P1由順流方向靜靜力平衡方程程計算門槽勁部拉應力為P1與其厚度b之比當拉應力小于于容許應力僅僅需構造配筋筋，否則需經經正常配筋計計算，可分層層配筋6.7閘室的結構計計算4弧形閘門閘墩墩的結構計算算驗算內容：底底部應力、牛牛腿及其附近近應力支承鉸類型閘墩上直接布布置鉸座在伸出閘墩體體外的牛腿上上布置鉸座計算方法牛腿：材料力力學方法(短懸臂梁)牛腿附近：彈彈性理論、三三向偏光彈性性試驗方法6.7閘室的結構計計算三、胸墻的結結構計算作用荷載：主主要是靜水壓壓力和浪壓力力板式胸墻：取取1m高板條條，按按簡支支或固固端梁梁受均均布荷荷載計計算內內力(Fig6-23)梁板式式胸墻墻：按雙梁梁式結結構計計算，，板上上、下下端支支承在在梁上上，兩兩側支支承在在閘墩墩上頂梁與與底梁梁簡支或或固接接在閘墩墩上，，按結6.7閘室的的結構構計算算四、橋橋梁的的結構構計算算計算對對象：：工作作橋和和交通通橋的的面板板、主主梁、、次梁梁作用荷荷載：：自重重、啟啟閉機機重、、啟閉閉力、、橋面面上的的活荷荷載計算方方法：：結構構力學學法，，注意意其支支承情情況6.一、連連接建建筑的的作用用連接建建筑的的組成成連接建建筑的的作用用上游翼翼墻、、下游游翼墻墻、邊邊墩，，有時時設防防滲刺刺墻擋土護護岸：：擋住住兩側側填土土,維持土土壩及及兩岸岸穩(wěn)定定順流勻勻流：：上游游翼墻墻引導導水流流平順順進閘閘,下游翼翼墻使使出流流均勻勻擴散散,減少沖沖刷護岸防防沖：：保護護兩岸岸或土土坡不不受過過閘水水流沖沖刷防止?jié)B滲透變變形：：控制制通過過閘身身兩側側滲流流,防止河河岸或或相連連土壩壩的滲滲流變變形削弱岸岸坡影影響：：在軟軟基上上,設置獨獨立岸岸墻可可減少少兩岸岸沉降降對閘閘身應應力影影響6.8水閘與與兩岸岸的連連接建建筑連接建建筑的的造價價:占工程程總造造價的的15～40%6.8水閘與與兩岸岸的連連接建建筑二、連連接建建筑的的形式式與布布置1邊墩與與岸墻墻邊墩直直接與與堤岸岸連接接閘基較較好，，閘高高不大大，孔孔數(shù)少少的情情況邊墩形形式(Fig6-40abcd)重力式式：適適用于于墻高高<6m，多采采用混混凝土土或漿漿砌石石懸臂式式：適適用于于墻高高=6～10m，多采采用鋼鋼筋混混凝土土扶壁式式：適適用于于墻高高<10m，多采采用鋼鋼筋混混凝土土y岸墻在邊墩墩背面面設置置岸墻，以防防止較較大的的不均均勻沉沉降。。邊墩墩與岸岸墻間間設縫縫，邊邊墩僅僅支承承閘門門及其其上部部結構構，而而土壓壓力全全部由由岸墻墻承擔擔。岸墻形形式(Fig6-40efgh)懸臂式式、扶扶壁式式、空空箱式式、連連拱式式6.8水閘與與兩岸岸的連連接建建筑2翼墻上游翼翼墻作作用擋土引導水水流平平順入入閘室室配合鋪鋪蓋防防滲保護兩兩岸或或土壩壩邊坡坡不受受過閘閘水流流的沖沖刷下游翼翼墻作作用擋土、、引導導水流流出閘閘后均翼墻形式曲線式、扭曲面式、斜降式6.8水閘與與兩岸岸的連連接建建筑3刺墻（（圖）當側向向防滲滲長度度難以以滿足足要求求時，，需于于邊墩墩背后后設置置插入入岸坡坡的防防滲刺刺墻作用：：防滲滲6.8水閘與與兩岸岸的連連接建建筑三、側側向繞繞滲及及防滲滲、排排水設設施1側向繞繞滲計計算繞滲：：水閘閘與兩兩岸或或土壩壩連接接部分分的滲滲流稱稱繞滲繞滲的的危害害：不不利于于翼墻墻、邊邊墩或或岸坡坡結構構強度度和穩(wěn)穩(wěn)定繞滲的的計算算：復復雜問問題可可采用用三維維有限限元、、電比比擬法法，二二維問問題可可采用用常規(guī)規(guī)方法法2防滲、、排水水設施施防滲設設施必必須與與閘底底地下下輪廓廓線協(xié)協(xié)調一一致。。如翼翼墻短短于鋪鋪蓋需需加設設岸坡坡鋪蓋蓋或垂垂直防防滲設設施下游游翼翼墻墻墻墻身身需需設設排排水水設設施施排水水孔孔連續(xù)續(xù)排排水水墊墊層層6.8水閘閘與與兩兩岸岸的的連連接接建建筑筑四、、連連接接建建筑筑的的破破壞壞形形式式和和穩(wěn)穩(wěn)定定計計算算內內容容1穩(wěn)定定破破壞壞形2穩(wěn)定定計計算算內內容容滑動動破破壞壞淺層層地地基基的的剪剪切切破破壞壞深層層地地基基的的剪剪切切破破壞壞下沉沉破破壞壞抗傾傾覆覆穩(wěn)穩(wěn)定定計計算算抗滑滑穩(wěn)穩(wěn)定定計計算算地基基深深層層滑滑動動驗驗算算地基基承承載載力力驗驗算算6.8水閘閘與與兩兩岸岸的的連連接接建建筑筑一、、灌灌注注樁樁水水閘閘1灌注注樁樁水水閘閘的的概念念采用用鉆鉆機機造造孔孔，，泥泥漿漿固固壁壁，，水水下下灌灌注注混混凝凝土土做做成成的的一一種種樁樁基基形形式式的的水水閘閘。。2灌注注樁樁水水閘閘的的特特點點荷載載由由灌灌注注樁樁傳傳至至深深層層，，表表層層地地基基承承載載小小，，閘閘身身沉沉降降量量大大大大減減小?。?；具有有一一定定水水平平承承載載力力，，抗抗滑滑穩(wěn)穩(wěn)定定和和抗抗震震性性能能好好；；閘孔孔跨跨度度較較大大，，利利于于冰冰凌凌、、漂漂浮浮物物過過閘閘，，改改善善消消能能條條件件；；設備備簡簡單單，，減減輕輕了地地基基處處理理的的工工作作量量，，投投資資少少。。6.9其他他閘閘型型和和軟軟基基上上的的混混凝凝土土溢溢流流壩壩3閘身身結結構構閘底底板板采采用用分分離離式式，，由由灌注注樁樁承承臺臺和中中間間底底板板組組成成；；兩岸岸連連接接盡盡量量減減少少邊邊墩墩背背后后的的填填土土高高度度，，如如采采用用刺刺墻墻或或斜斜坡坡無無翼翼墻墻連連接接4樁的的設設計計內內容容樁的的水水平平承承載載力力、、根根數(shù)數(shù)、、布布置置方方式式、、樁樁徑徑、、樁樁長長等等5閘身身穩(wěn)穩(wěn)定定分分析析主要要抗抗滑滑力力＝＝樁樁的的水水平平承承載載力力＋＋承承臺臺與與地地基基間間的的摩摩擦擦力力6.9其他他閘閘型型和和軟軟基基上上的的混混凝凝土土溢溢流流壩壩二、、裝裝配配式式水水閘閘1裝配配式式水水閘閘的的概概念念底板板采采用用現(xiàn)現(xiàn)澆澆，，其其他他結結構構采采用用多多種種形形式式的的預預制制構構件件裝裝配配而而成成的的水水閘閘。。3專門門設設計計：：構件件的的運運輸輸、、吊吊裝裝、、接接縫縫、、整整體體性性和和防防滲滲2裝配配式式水水閘閘的的特特點點施工工速速度度快快，，工工期期短短；；節(jié)省省大大量量木木材材和和勞勞動動力力；；便于于施施工工管管理理，，提提高高施施工工質質量量；；預制制構構件件不不受受氣氣候候影影響響，，造造型型精精度度高高。。6.9其他他閘閘型型和和軟軟基基上上的的混混凝凝土土溢溢流流壩壩三、、浮浮運運水水閘閘1何為為浮浮運運水水閘閘浮運運水水閘閘是是將將預預制制并并裝裝配配成成整整體體的的閘閘室室浮浮于于水水中中，，然然后后用用船船舶舶拖拖運運到到閘閘址址進進行行裝裝配配的的水水閘閘，，適適用用于于擋擋槽槽閘閘。。2浮運運水水閘閘的的施施工工程程序序預制制并并裝裝配配成成整整體體閘閘室室單單元元，，并并封封閉閉成成可可浮浮于于水水中中的的空空箱箱；；同時時進進行行地地基基處處理理、、防防滲滲排排水水設設置置；；漲潮潮時時空空箱箱自自動動浮浮起起，，用用拖拖船船拖拖運運至至建建閘閘地地點點進進行行安安裝裝；；完成成護護坦坦、、護護坡坡、、交交通通橋橋等等設設施施。。6.9其他閘閘型和和軟基基上的的混凝凝土溢溢流壩壩3浮運水水閘的的特點點①可節(jié)節(jié)約土土方開開挖和和勞力力；②不要要求斷斷流施施工；；③工期期短，，施工工不受受季節(jié)節(jié)限制制；④對地地基的的承載載力要要求低低。6.9其他閘閘型和和軟基基上的的混凝凝土溢溢流壩壩四、橡橡膠水水閘j41何為橡橡膠水水閘橡膠水水閘是以高高強度度合成成纖維維做胎胎(布)層，用用合成成橡膠膠粘合合成袋袋，錨錨固在在閘底底板上上，用用水或或氣沖沖脹擋擋水的的水閘閘。2橡膠水水閘的的發(fā)展展1957年建成成第一一座橡橡膠水水閘；；日本本已建建成2500多座；；我國國建成成360多座；；3橡膠水水閘的的特點點結構簡簡單、、抗震震性能能好、、可大大跨度度、施施工期期短、、造價價低；；易老化化、易易磨損損、常常維修修。6.9其他閘閘型和和軟基基上的的混凝凝土溢溢流壩壩4橡膠水水閘的的組成成土建部部分：：底板板、兩兩岸連連接建建筑、、防滲滲防沖沖設施施等閘體：：橡膠膠閘袋袋控制及及觀測測系統(tǒng)統(tǒng)：沖沖排氣氣(水)的設施施等5橡膠水水閘的的形式式單袋、、多袋袋、單單錨固固、雙雙錨固固等(Fig6-47)6橡膠水水閘的的設計計內容容擋水高高度、、擋水水長度度、充充氣壓壓力……6.9其他閘閘型和和軟基基上的的混凝凝土溢溢流壩壩五、水水力自自控翻翻板閘閘ce1何為水水力自自動翻翻板閘閘利用水水位高高低的的水力力作用用點的的變化化自動動啟閉閉閘門門的水水閘，，由我國創(chuàng)創(chuàng)造。2閘門形形式及及材料料閘門為為平板板門鋼結構構或鋼鋼筋混混凝土土結構構單鉸或或多鉸鉸連接接6.9其他閘閘型和和軟基基上的的混凝凝土溢溢流壩壩3工作原原理門頂與與設計計水位位齊平平，當當水位位超過過5～10cm時閘門門自動動開啟啟，開開度隨隨水位位升高高而逐逐漸增增大，，直到到全開開；水位降降落時時，閘閘門又又逐漸漸關閉閉(Fig6-48)。4特點跨度可可較大大，閘閘室結結構簡簡單，，造價價低；；泄水時時閘門門淹沒沒，不不利于于排放放漂浮浮物；；無檢修修門，，檢修修不便便；流量難難以控控制，，閘門門隨水水流而而振動動。6.9其他閘閘型和和軟基基上的的混凝凝土溢溢流壩壩作業(yè)試述水水閘的的類型型、組組成部部分及及其作作用。。試述水水閘的的工作作特點點及防防止發(fā)發(fā)生波波狀水水躍和和折沖沖水流流的措措施。。如何決決定閘閘底板板高程程？閘室穩(wěn)穩(wěn)定性性計算算包括括那些些內容容？如如何進進行閘閘室穩(wěn)穩(wěn)定驗驗算？？簡述阻阻力系系數(shù)法法計算算閘基基滲流流的基基本原原理。。液壓式式水閘閘某建設設中新新水閘閘莞市東東引運運河上上的石石鼓水水閘昭君電電站取取水壩壩和進進水閘閘、沖沖砂閘閘古老水水閘分水江江下閘閘蓄水水濮陽渠渠村分分洪閘閘黃河河游覽覽區(qū)西海水水閘西海水水閘是是為攔攔截朝朝鮮西西海大大同江江入口口處20多里無無邊大大海而而修建建的。。修建建西海海水閘閘僅用用了短短短的的5年時間間，竣竣工于于1986年6月。西西海水水閘大大壩長長8公里，，有3間閘室室、36個閘門門、3條魚路路。水閘的的分類類Fig6-2ac對有泄泄洪、、過木木、排排冰或或其他他漂浮浮物要要求的的水閘閘，如如節(jié)制制閘、、分洪洪閘等等大多多采用用。開敞式式水閘閘胸墻式式水閘閘一般用用于上上游水水位變變幅較較大、、水閘閘凈寬寬又為為低水水位過過閘流流量所所控制制、在在高水水位時時仍需需用閘閘門控控制流流量的的水閘閘，如如進水水閘、、排水水閘、、擋潮潮閘等等多用用該形形式。。多用于于穿堤堤取水水或排排水。。涵洞式式水閘閘Fig6-3水閘的的組成成Fig6-2i優(yōu)點：：泄流流能力力穩(wěn)定定，結結構簡簡單，，施工工方便便，有有利于于泄洪洪、沖沖沙、、排污污、排排冰、、通航航缺點：：自由由泄流流時比比實用用堰流流量系系數(shù)小小，易易產生生波狀狀水躍躍寬頂堰堰Fig6-2ii低實用用堰水閘滲滲流示示意圖圖水閘地地下輪輪廓及及流網網Fig6-4防滲設設施Fig6-4i地下輪輪廓線線Fig6-4ii地下輪輪廓線線Tab6-1Fig6-4a粘土閘閘基地地下輪輪廓線線的布布置上游設設水平平防滲滲，下下游排排水設設在底底板下下段或或消力力池底底板下下，一一般不不用板板樁Fig6-4b粗砂或或砂礫礫閘基基地下下輪廓廓線的的布置置鋪蓋和和懸掛掛式板板樁相相結合合，下下游排排水設設在消消力池池底板板下Fig6-4c細砂閘閘基地地下輪輪廓線線的布布置可在鋪鋪蓋上上游端端設短短板樁樁以增增加滲滲徑如砂層層較薄薄,其下為為不透透水層層時,采用齒齒墻或或板樁樁隔斷斷砂層層,排水設設在消消力池池下Fig6-4d粉砂閘閘基地地下輪輪廓線線的布布置為防治治液化化，用用板樁樁將閘閘基四四周封封閉起起來Fig6-4e弱透水水層含含承壓壓水的的閘基基地下下輪廓廓線的的布置置在消力力池底底面設設深入入承壓壓水或或透水水層的的排水水減壓壓井Fig6-5阻