水工建筑物-任旭華-第五章土基上的水閘

第五章土基上的水閘第一節(jié) 概述一、水閘的定義二、水閘的類型三、平原區(qū)水閘樞紐等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)四、水閘的組成及各部分的功用五、水閘的工作特點(diǎn)六、水閘的設(shè)計(jì)內(nèi)容第二節(jié) 水閘的孔口設(shè)計(jì)一、水閘孔口設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容二、開敞式水閘的閘孔型式三、確定底板高程四、水閘閘孔設(shè)計(jì)的具體步驟第三節(jié) 土基上水閘的消能防沖設(shè)計(jì)一、閘下泄流的特點(diǎn)和閘下沖刷的原因二、消能工設(shè)計(jì)1、消能方式2、消力池布置與設(shè)計(jì)3、輔助消能工4、閘下防護(hù)第四節(jié) 閘基的滲流分析與防滲措施一、閘基滲流的主要危害二、防滲設(shè)計(jì)的任務(wù)及設(shè)計(jì)內(nèi)容三、閘基防滲措施四、閘基滲流分析第五節(jié) 閘室的布置與構(gòu)造一、閘室結(jié)構(gòu)布置內(nèi)容二、底板三、閘墩四、閘門五、分縫和止水第六節(jié) 閘室穩(wěn)定分析一、閘室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容二、荷載及荷載組合三、閘室穩(wěn)定計(jì)算的要求四、閘室沿閘基底面抗滑穩(wěn)定分析五、閘室連同閘基的深層抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算六、基底壓力驗(yàn)算七、閘基沉降計(jì)算八、軟基處理第七節(jié) 閘室的結(jié)構(gòu)計(jì)算一、閘墩結(jié)構(gòu)計(jì)算二、底板結(jié)構(gòu)計(jì)算（開敞式閘室整體式平底板）第八節(jié) 水閘與兩岸的連接結(jié)構(gòu)一、連接結(jié)構(gòu)的作用及種類二、連接結(jié)構(gòu)的布置三、連接結(jié)構(gòu)的剖面型式及結(jié)構(gòu)計(jì)算一、定義水閘——是調(diào)節(jié)水位、控制流量的低水頭水工建筑物，主要依靠閘門控制水流，具有擋水和泄（引）水的雙重功能，在防洪、治澇、灌溉、供水、航運(yùn)、發(fā)電等方面應(yīng)用十分廣泛。第一節(jié)概述

低水頭水工建筑物：

一般指水頭不超過30m的水工建筑物，主要有水閘、低壩、橡膠壩、船閘等。二、水閘的類型1、按擔(dān)負(fù)的任務(wù)（作用）分2、按閘室結(jié)構(gòu)分3、按操作閘門的動(dòng)力分節(jié)制閘：攔河興建，調(diào)節(jié)水位，控制流量；進(jìn)水閘：在河、湖、水庫的岸邊興建，常位于引水渠道首部，引取水流；排水閘：在江河沿岸興建，作用是排水、防止洪水倒灌，雙向擋水；分洪閘：在河道的一側(cè)興建，分泄洪水、削減洪峰、分洪、滯洪；擋潮閘：建于河流入海河口上游地段，防止海潮倒灌，雙向擋水；沖沙閘：靜水通航，動(dòng)水沖沙，減少含沙量，防止淤積；排冰閘：在堤岸上建閘防止冬季冰凌堵塞。江蘇水閘:江都水利樞紐：有萬福閘、芒稻閘等12座節(jié)制閘；洪澤湖樞紐：有三河閘、二河閘、高良澗閘等?；窗菜麡屑~：在京杭運(yùn)河與蘇北灌溉總渠交匯處，有運(yùn)東分水閘、運(yùn)南閘、運(yùn)北閘等。京杭運(yùn)河（蘇北段）沿線涵閘沿海擋潮涵閘沿江涵閘二河閘：節(jié)制閘，在洪澤縣高良澗鎮(zhèn)北，是淮沭新河渠首,設(shè)計(jì)流量3000m3/s，設(shè)計(jì)水頭2m?；⌒伍l門。江都西閘：淮河流域新通揚(yáng)運(yùn)河上節(jié)制閘，設(shè)計(jì)流量505m3/s，設(shè)計(jì)水頭7.8m。弧形鋼閘門。沭陽閘：淮河流域淮沭河上節(jié)制閘，設(shè)計(jì)流量3000m3/s，設(shè)計(jì)水頭3m?；⌒伍l門。泗陽閘：淮河流域大運(yùn)河上節(jié)制閘，設(shè)計(jì)流量1000m3/s，設(shè)計(jì)水頭8m。平面閘門。高良澗閘：進(jìn)水閘在洪澤縣高良澗鎮(zhèn)北，是蘇北灌溉總渠首，設(shè)計(jì)流量800m3/s，平面閘門。淮陰閘：淮河流域淮沭河上節(jié)制閘，設(shè)計(jì)流量3000（m3/s），設(shè)計(jì)水頭7m?；⌒伍l門。芒稻閘：淮河流域芒稻河上節(jié)制閘，設(shè)計(jì)流量830（m3/s），設(shè)計(jì)水頭10.2m?；⌒武撻l門。秦淮河新閘皂河閘：淮河流域中運(yùn)河上節(jié)制閘，設(shè)計(jì)流量500（m3/s），設(shè)計(jì)水頭3m。平面閘門。金灣閘：淮河流域中入江水道金灣河上節(jié)制閘，設(shè)計(jì)流量3200（m3/s），設(shè)計(jì)水頭7.7m。雙曲扁殼鋼絲網(wǎng)水泥閘門，鋼筋砼平面門。萬福閘：淮河流域中入江水道廖家溝上節(jié)制閘，設(shè)計(jì)流量7460（m3/s），設(shè)計(jì)水頭8.1m。平面閘門。太平閘：淮河流域中入江水道太平河上節(jié)制閘，設(shè)計(jì)流量1950（m3/s），設(shè)計(jì)水頭7.5m。鋼筋砼波浪板、鋼筋砼雙曲扁殼門。新沂河海口控制北深泓閘

黃墩湖滯洪閘三河閘：三河閘在洪澤湖東南蔣壩，是淮河洪澤湖出口進(jìn)入江水道的咽喉控制工程，淮河流域中三河上節(jié)制閘，設(shè)計(jì)流量12000m3/s，設(shè)計(jì)水頭6m。弧形閘門。2、按閘室結(jié)構(gòu)分(1)開敞式：閘室露天——有胸墻、無胸墻(2)涵洞式：閘室后部有洞身段，洞頂有填土覆蓋。3、按操作閘門的動(dòng)力分(1)機(jī)械操作閘門的水閘(2)水力操作閘門的水閘1、工程等別及建筑物級別平原區(qū)水閘樞紐工程是以水閘為主的水利樞紐工程，一般由水閘、泵站、船閘、水電站等水工建筑物組成，有的還包括涵洞、渡槽等其它泄（引）水建筑物。應(yīng)根據(jù)水閘最大過閘流量及其防護(hù)對象的重要性劃分等別。其中水工建筑物的級別應(yīng)根據(jù)其所屬樞紐工程的等別、作用和重要性劃分。三、平原區(qū)水閘樞紐等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)

表1.1平原區(qū)水閘樞紐工程分等指標(biāo)工程等別IIIIIIIVV規(guī)模大（1）型大（2）型中型?。?）型小（2）型最大過閘流量（m3/s）≥50005000~10001000~100100~20<20防護(hù)對象的重要性特別重要重要中等一般

表1.2水閘樞紐建筑物級別劃分工程等別永久性建筑物級別臨時(shí)性建筑物級別主要建筑物次要建筑物Ⅰ134Ⅱ234Ⅲ345Ⅳ455Ⅴ55\2、

洪水標(biāo)準(zhǔn)平原區(qū)水閘的洪水標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)所在河流流域的防洪規(guī)劃規(guī)定的防洪任務(wù)，以近期防洪目標(biāo)為主，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展要求，按下表所列標(biāo)準(zhǔn)綜合分析確定。水閘級別12345洪水重現(xiàn)期(年)設(shè)計(jì)100~5050~3030~2020~1010校核300~200200~100100~5050~3030~20土基上水閘立體示意圖四、水閘的組成及各部分的功用上游連接段（引導(dǎo)水流平順進(jìn)入閘室）閘室段（調(diào)節(jié)水位和流量）下游連接段（消能、防沖）1.閘室：底板、閘墩、閘門、（胸墻）、工作橋、交通橋2.上游連接段：翼墻、鋪蓋、護(hù)底、上游防沖槽、上游護(hù)坡3.下游連接段：翼墻、護(hù)坦、海漫、下游防沖槽、下游護(hù)坡、下游排水（反濾、排水孔）（整體式平底板）水閘的傳力過程：

閘門（承受水壓力）→閘墩（承受上部結(jié)構(gòu)重量）→底板（將荷載較均勻地傳給地基）→地基五、水閘的工作特點(diǎn)1、地基：平原地區(qū)水閘大部分建在土基上。

抗剪強(qiáng)度低→穩(wěn)定性差； 壓縮性較大→容易產(chǎn)生不均勻沉降； 易產(chǎn)生滲透變形，抗沖刷能力低。2、水流(1)靜水（關(guān)閘）：水平水壓力、土基→滑動(dòng)；水頭差產(chǎn)生滲透壓力→不利于穩(wěn)定；繞岸滲流→不利于翼墻穩(wěn)定。

(2)開閘泄水：水頭差→流速大→對下游河床、岸坡沖刷；水位變幅較大→流態(tài)多（堰流、孔流），淹沒出流、自由出流；閘門全開時(shí)，水頭差小→易形成波狀水躍；閘門開啟順序不合理時(shí)→產(chǎn)生折沖水流。3、結(jié)構(gòu)

防滲排水結(jié)構(gòu) 消能防沖結(jié)構(gòu) 閘室結(jié)構(gòu)閘址選擇總體布置樞紐布置（閘室布置、防滲排水布置、消能防沖布置）兩岸連接布置水力設(shè)計(jì)（閘孔型式和尺寸確定、消能防沖設(shè)施的設(shè)計(jì)、閘門控制運(yùn)用方式的擬定）六、水閘的設(shè)計(jì)內(nèi)容防滲和排水設(shè)計(jì)水閘結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（閘室穩(wěn)定計(jì)算、岸、翼墻穩(wěn)定計(jì)算、結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析）地基處理及處理設(shè)計(jì)觀測設(shè)計(jì)水閘設(shè)計(jì)的規(guī)范：《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL265-2001）《水閘施工規(guī)范》（SL27-91)《水閘工程管理設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL170-96)《水閘技術(shù)管理規(guī)程》（SL75-94)《水閘安全鑒定規(guī)定》（SL214-98)一、水閘孔口設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容確定閘孔型式擬定閘底板高程（即堰頂高程）計(jì)算孔口尺寸及溢流前沿總寬泄流能力驗(yàn)算第二節(jié) 水閘的孔口設(shè)計(jì)二、水閘閘孔的型式1、根據(jù)結(jié)構(gòu)型式分（1）寬頂堰（2）實(shí)用堰（3）胸墻式2、根據(jù)水流流態(tài)分（1）堰流式（2）孔流式（1）寬頂堰：

2.5H<堰頂厚度δ<4H或無坎，常用于平原地區(qū)，自由泄流范圍大且穩(wěn)定；施工簡單；流量系數(shù)較小，易產(chǎn)生波狀水躍。（2）實(shí)用堰：

0.67H<堰頂厚度δ<2.5H，常用于上游水位允許有較大雍高的山區(qū)，自由泄流時(shí)流量系數(shù)m較大，流量Q受下游水位影響較大。（3）胸墻式：

用于上游水位變幅較大時(shí)；可減小閘門及工作橋高度，增加閘室剛度；不利于排冰排污和通航。（1）堰流對于寬頂堰式的閘壩，e/H≥0.65時(shí)，為堰流；對于實(shí)用堰式的閘壩，e/H≥0.75時(shí)，為堰流。（2）孔流式對于寬頂堰式的閘壩，e/H<0.65時(shí)，為孔流；對于實(shí)用堰式的閘壩，e/H<0.75時(shí)，為孔流。三、確定底板高程：

除考慮運(yùn)用條件外，還要考慮地質(zhì)條件和經(jīng)濟(jì)要求。

1、運(yùn)用條件：底板高程低→q↑，底板上水深↑→閘室總寬度↓節(jié)制閘與河底齊平或略高；進(jìn)水、分洪閘比河底略高，排澇閘低。2、經(jīng)濟(jì)要求：底板高程低→q↑，底板上水深↑→閘室總寬度↓，但增大閘身和兩岸結(jié)構(gòu)高度，消能防沖費(fèi)用↑，泥沙淤積。3、地質(zhì)條件：應(yīng)避免復(fù)雜地基處理；考慮抗沖刷能力q。在水閘的可行性研究階段，過閘單寬流量q可按下列數(shù)據(jù)選用：粉砂、細(xì)砂、粉土和淤泥——5~10m2/s；砂壤土——10~15m2/s；壤土——15~20m2/s；粘土——15~25m2/s。四、水閘孔口設(shè)計(jì)的具體步驟：1、確定設(shè)計(jì)流量Q和上、下游設(shè)計(jì)水位2、確定孔口型式3、確定底板高程4、計(jì)算閘孔凈寬B及閘室總寬L5、驗(yàn)算泄流能力1、水閘孔口設(shè)計(jì)的基本資料：過閘Q設(shè)、Q校上下游河道水力要素及水位-流量曲線引水角度及分流比率河床及兩岸地質(zhì)條件和土壤抗沖刷能力特殊運(yùn)用要求（過船、過木、過魚、排冰、排砂、防淤等）4、計(jì)算閘孔凈寬B及閘室總寬L（開敞式）規(guī)范（SL265-2001）中介紹了平底閘閘孔自由堰流、淹沒式堰流、孔流的計(jì)算公式；閘孔數(shù)n=B/b，如果運(yùn)用上無特殊要求，一般b=8~12m，n<8時(shí)n一般取奇數(shù)；溢流前緣總寬L=nb+（n-1）d，d為閘墩厚度。5、驗(yàn)算泄流能力平底閘堰流：平底閘孔流：一、閘下泄流的特點(diǎn)和閘下沖刷的原因1、閘下泄流的特點(diǎn)（1）分洪閘：

開始泄流時(shí)下游無水或水位很低；始流條件差：Qmax→⊿Zmax；水位升高，F(xiàn)r較小，易產(chǎn)生波狀水躍；進(jìn)口流態(tài)不對稱時(shí)會(huì)產(chǎn)生折沖水流。第三節(jié) 土基上水閘的消能防沖設(shè)計(jì)（2）節(jié)制閘

閘門開啟不對稱時(shí)會(huì)產(chǎn)生折沖水流；水頭最大時(shí)流量并非最大，流量最大時(shí)水頭最小。2、閘下沖刷的原因：

q大而土壤的抗沖刷能力低； 河道收縮，水流未充分?jǐn)U散； 運(yùn)用不合理，產(chǎn)生折沖水流； 消能工設(shè)計(jì)不合理。二、消能工設(shè)計(jì)改善水流與固體邊界的接觸條件，防護(hù)加固下游河床。消能防沖設(shè)施必須在各種可能出現(xiàn)的水力條件下，都能滿足消散動(dòng)能與均勻擴(kuò)散水流的要求，且應(yīng)與下游河道有良好的銜接。

1、消能方式：大多數(shù)采用底流消能，“我國已建的大、中型水閘，多數(shù)建在平原、濱海地區(qū)，一般在軟基上建閘，且承受的水頭不高，閘下躍前Fr較低，宜采用底流式水躍消能?！?、消力池布置與設(shè)計(jì)：消力池的作用：造成產(chǎn)生淹沒式水躍必需的尾水深度，保護(hù)水躍內(nèi)河床免受沖刷。⑴設(shè)計(jì)情況：不同類型的水閘，其泄流特點(diǎn)各不相同，因此控制消能設(shè)計(jì)的水力條件也不盡相同，并不一定是Qmax的情況，應(yīng)選取可能的q、⊿H的組合，取不利情況。攔河節(jié)制閘宜以在保持閘上最高蓄水位的情況下，排泄上游多余來水量為控制消能設(shè)計(jì)的水力條件；分洪閘宜以閘門全開，通過最大分洪流量為控制消能設(shè)計(jì)的水力條件；排水閘宜以冬、春季蓄水期通過排澇流量為控制消能設(shè)計(jì)的水力條件；擋潮閘宜以蓄水期排泄上游多余來水量時(shí)，有時(shí)需用閘門控制泄水，上、下游可能出現(xiàn)較大的水位差作為控制消能設(shè)計(jì)的控制條件。

(2)計(jì)算消力池長度、深度及消力池底板的厚度①消力池深度：按水躍動(dòng)量平衡方程試算求解，需經(jīng)過試算確定。②消力池的長度：用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。③消力池護(hù)坦厚度：根據(jù)抗沖和抗浮要求確定。①消力池深度計(jì)算：

實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，往往是計(jì)算出各種不同水位組合、閘門開度時(shí)要求的消力池深度，取其最大值作為設(shè)計(jì)值。消力池池深一般為1~3m。

對每種情況進(jìn)行計(jì)算時(shí)，先判斷是否需要設(shè)消力池：先取d=0，算出T0，帶入（3）式求躍前水深hc；然后將hc帶入（2）式求出躍后水深hc″；如果hc″>hs′，則需要設(shè)置消力池。如果需要設(shè)置消力池，則需試算：先假定池深d，求出T0；然后帶入（3）式求躍前水深hc；然后將hc帶入（2）式求出躍后水深hc″；再帶入（4）式求出出池落差△Z；最后將d、hs′、hc″帶入（1）式計(jì)算水躍淹沒度，看它是否在1.05~1.10的范圍內(nèi)。②消力池的長度：用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算

Lj為水躍長度，規(guī)范（SL265-2001）中推薦采用歐勒佛托斯基公式計(jì)算：③消力池底板（護(hù)坦）厚度：要求滿足抗浮和抗沖要求，且不小于0.5m。抗沖：抗?。合峦谑较Τ嘏c閘室底板之間直接用斜坡段連接即可，規(guī)范規(guī)定消力池斜坡段坡度不應(yīng)陡于1：4。傾斜段不宜設(shè)排水孔，護(hù)坦后部設(shè)鉛直排水孔以降低池底板滲透壓力，并在該部位底面鋪設(shè)反濾層。1:4~1:5⑶消力池布置3、輔助消能工(1)作用：

①加大水流阻力；②加強(qiáng)水流紊動(dòng)和撞擊；③穩(wěn)定水躍；④利于擴(kuò)散水流(2)類型：

消力墩，池首坎，消力梁，散流墩等4、上下游防護(hù)(1)閘下防護(hù)：

①護(hù)坦、反濾層②海漫③海漫末端設(shè)大塊石防沖槽：限制沖刷向上游擴(kuò)展，保護(hù)海漫。深度一般為1.0~2.0m，上下游坡度可采用1：2~1：4；④下游兩岸護(hù)坡長度應(yīng)大于護(hù)底長度。(2)上游防護(hù)：齒墻/防沖槽→護(hù)底→鋪蓋為了防止水流沖刷，必要時(shí)上游護(hù)底首端應(yīng)設(shè)防沖槽（或防沖墻），其深度一般采用1.0m即可。②海漫緊接護(hù)坦，進(jìn)一步消除余能，調(diào)整流速分布，達(dá)到不沖流速；要求：抗沖、有一定柔性、表面粗糙、透水；材料：漿砌石、干砌石；長度：按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算河床土質(zhì)粉砂、細(xì)砂中砂、粗砂、粉質(zhì)壤土粉質(zhì)粘土堅(jiān)硬粘土Ks14~1312~1110~98~7海漫布置：漿砌石布置在海漫前部，厚度為30~50cm，其抗沖能力較高，抗沖流速一般為3~6m/s，漿砌塊石內(nèi)應(yīng)設(shè)排水孔，底部設(shè)反濾層或墊層；干砌塊石布置在海漫的后部，其下部一般鋪設(shè)10cm的碎石墊層設(shè)反濾層，規(guī)范規(guī)定干砌塊石海漫應(yīng)做成等于或緩于1：10的斜坡。河床沖刷深度計(jì)算：海漫末端河床沖刷深度：上游護(hù)底首端河床沖刷深度：土壤名稱粉土細(xì)砂粗砂細(xì)礫石粗礫石小卵石中等緊密粘土粘土緊密允許平均流速（m/s）0.19~0.260.26~0.400.7~0.80.8~0.951.2~1.41.4~1.81.11.5不沖流速v0：（水深為3m以上時(shí)）一、閘基滲流的主要危害沿閘基的滲流對建筑物產(chǎn)生向上的壓力，減輕建筑物有效重量，降低閘身抗滑穩(wěn)定性，沿兩岸的滲流對翼墻產(chǎn)生水平推力；由于滲透力的作用，滲透力可能造成土的滲透變形；嚴(yán)重的滲漏將造成大量的水量損失；滲流可能使地基內(nèi)可溶解的物質(zhì)加速溶解。第四節(jié)閘基滲流分析與防滲措施二、防滲設(shè)計(jì)的主要任務(wù)：尋求合理經(jīng)濟(jì)的防滲措施，合理擬定地下輪廓尺寸，消除滲流不利影響，保證水閘安全。防滲設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括：滲透壓力計(jì)算抗?jié)B穩(wěn)定性驗(yàn)算濾層設(shè)計(jì)防滲帷幕及排水設(shè)計(jì)永久縫止水設(shè)計(jì)三、閘基防滲措施1、閘基的防滲長度L：地下輪廓線（閘基滲流第一根流線，即鋪蓋和垂直防滲體等防滲結(jié)構(gòu)以及閘室底板與地基的接觸線）的長度。應(yīng)滿足粉砂細(xì)砂中砂粗砂中礫細(xì)砂粗礫夾卵石輕粉質(zhì)砂壤土砂壤土壤土粘土有反濾時(shí)13~99~77~55~44~33~2.511~79~55~33~2無反濾時(shí)————————————————7~44~3

2、防滲地下輪廓布置(1)布置原則：先阻后排，防滲與導(dǎo)滲相結(jié)合。(2)防滲排水設(shè)施水平防滲→鋪蓋、水平鋪設(shè)土工膜垂直防滲→鋼筋砼板樁、砼防滲墻、灌注式水泥砂漿帷幕、土工膜垂直防滲結(jié)構(gòu)、高壓噴射灌漿、定噴板墻導(dǎo)滲→排水反濾

(3)不同情況下防滲布置①粘性土地基：→降低滲透壓力，增加閘身有效重量?！l室上游宜設(shè)置水平鋼筋砼或粘土鋪蓋，或土工膜防滲鋪蓋，閘室下游護(hù)坦底部應(yīng)設(shè)濾層，下游排水可延伸到閘底板下。②砂性土地基：→防止?jié)B透變形→通過延長滲徑來降低滲透流速和坡降，對降低滲透壓力的要求較低。→砂層很厚→閘室上游可采用鋪蓋和懸掛式防滲墻相結(jié)合的形式，閘室下游滲流出口處應(yīng)設(shè)置濾層，排水布置在護(hù)坦之下。砂層較淺→閘室底板上游端設(shè)置截水槽或防滲墻（嵌入相對不透水層深度不應(yīng)小于1.0m），閘室下游滲流出口處應(yīng)設(shè)置濾層，排水布置在護(hù)坦之下。③粉細(xì)砂地基（或粉土、輕砂壤土、輕粉質(zhì)砂壤土）：→閘室上游宜采用鋪蓋和垂直防滲體相結(jié)合的布置形式?！诘卣饏^(qū)的粉細(xì)砂地基上，有震動(dòng)液化問題，宜采用封閉式布置（閘室底板下布置的垂直防滲體宜構(gòu)成四周封閉的形式），垂直防滲體的長度應(yīng)超過粉砂地基液化深度。

④特殊地基：弱透水地基下有透水層，地基為不同性質(zhì)沖積層，KH>>KV?！l室下游設(shè)置鉛直排水，并防止淤堵。⑤雙向水頭作用→合理地進(jìn)行雙向布置形式，并以水位差較大的一向?yàn)橹鳌Ｒ?guī)范中對水平防滲的要求：鋪蓋長度采用上、下游最大水頭差的3~5倍；砼或鋼筋砼鋪蓋的厚度，一般根據(jù)構(gòu)造要求確定，最小厚度不宜小于0.4m，一般作成等厚；為了減小地基不均勻沉降和溫度變化的影響，通常設(shè)順?biāo)飨虻挠谰每p，縫距可采用8~20m。粘土或壤土鋪蓋的厚度應(yīng)根據(jù)鋪蓋土料的允許水力坡降值計(jì)算確定，為了保證鋪蓋碾壓施工質(zhì)量，粘土或壤土鋪蓋前端最小厚度不宜小于0.6m，鋪蓋與底板之間應(yīng)設(shè)油毛氈止水，鋪蓋上面應(yīng)設(shè)保護(hù)層。水平鋪設(shè)土工膜厚度應(yīng)根據(jù)作用水頭、膜下土體可能產(chǎn)生裂縫寬度、膜的應(yīng)變和強(qiáng)度等因素確定，但不宜小于0.5mm，上部應(yīng)設(shè)保護(hù)層。鋼筋砼板樁最小厚度不宜小于0.2m，寬度不宜小于0.4m；水泥砂漿帷幕或高壓噴射灌漿帷幕的最小厚度不宜小于0.1m；砼防滲墻的最小厚度不宜小于0.2m；規(guī)范中對垂直防滲的要求：地下垂直防滲土工膜厚度不宜小于0.25mm，重要工程可采用復(fù)合土工膜，其厚度不宜小于0.5mm。閘室底板的上、下游端均宜設(shè)置齒墻，齒墻深度可采用0.5~1.5m。四、閘基的滲流分析：

決定滲透壓力、滲透坡降及滲流量。1、假定：滲流符合達(dá)西定理；運(yùn)動(dòng)符合拉普拉斯方程。2、分析方法(1)直線比例法：計(jì)算精度較差，特別是對于進(jìn)、出口部分，不宜采用；(2)直線展開法和加權(quán)直線法：適用于防滲布置簡單、地基不復(fù)雜的中小型水閘；(3)流網(wǎng)法：圖解法，適用于均質(zhì)和非均質(zhì)地基，不同的地下輪廓布置；(4)改進(jìn)阻力系數(shù)法：較精確的近似計(jì)算方法，但不能解決非均質(zhì)地基滲流問題；(5)有限單元法和電擬試驗(yàn)法：用于地基條件較復(fù)雜時(shí)。規(guī)范中推薦采用改進(jìn)阻力系數(shù)法和流網(wǎng)法作為求解土基上閘基滲透壓力的基本方法。復(fù)雜土基上重要水閘，應(yīng)采用數(shù)值計(jì)算法求解。巖基上水閘的滲透壓力，采用全截面直線分布法計(jì)算。上游設(shè)防滲帷幕和排水孔時(shí)，考慮滲透壓力折減。

3、改進(jìn)阻力系數(shù)法

(1)基本原理：把閘基的滲流區(qū)域按可能的等水頭線劃分為幾個(gè)典型流段，根據(jù)滲流連續(xù)性原理，流經(jīng)各流段的滲流量相等，各段水頭損失與其阻力系數(shù)成正比，各段水頭損失之和等于上下游水頭差；對進(jìn)出口段和齒墻不規(guī)則部位水頭損失進(jìn)行修正。(2)具體計(jì)算步驟①確定地基有效深度Te②分段并計(jì)算各段的阻力系數(shù)③求出各段水頭損失，初繪滲壓圖④進(jìn)行進(jìn)、出口段水頭損失修正⑤齒墻不規(guī)則部位修正⑥閘基抗?jié)B穩(wěn)定性驗(yàn)算①確定地基有效深度Te若計(jì)算深度Te<地基的透水深度T，則按Te計(jì)算；若計(jì)算深度Te>地基的透水深度T，則取Te=T計(jì)算。令L0為地下輪廓的水平投影長度，T0為地下輪廓的垂直投影長度：②分段并計(jì)算各段的阻力系數(shù)按可能的等水頭線劃分為幾個(gè)典型流段（進(jìn)口段、出口段、水平段、內(nèi)部垂直段）按規(guī)范中基本公式計(jì)算各段的阻力系數(shù)。③求出各段水頭損失，初繪滲壓圖；④進(jìn)行進(jìn)、出口段水頭損失修正TS′T′⑤齒墻不規(guī)則部位修正（當(dāng)齒墻寬度<a時(shí)，需對齒墻再做修正）⑥閘基抗?jié)B穩(wěn)定性驗(yàn)算：要求水平段及出口段的滲透坡降必須小于規(guī)范規(guī)定的允許坡降；水平段的平均滲透坡降根據(jù)各水平段的長度和水頭損失計(jì)算；出口段的平均出逸坡降：TS′T′水平段的允許滲透坡降及出口段防止流土破壞的允許滲透坡降見規(guī)范；驗(yàn)算砂礫石閘基出口段抗?jié)B穩(wěn)定性時(shí)，應(yīng)首先判別可能發(fā)生的滲流破壞型式，為管涌破壞時(shí)，其允許坡降為：

直線比例法又稱滲徑系數(shù)法，即勃萊系數(shù)法和萊因系數(shù)法；勃萊提出了各種土基上水閘的允許滲徑系數(shù)，認(rèn)為水平防滲和垂直防滲的防滲效果相同；萊因?qū)Ω鞣N土質(zhì)地基提出了防滲長度與水頭的允許比值及允許滲透坡降值，認(rèn)為垂直防滲板樁的防滲效果是水平底板的3倍，即加權(quán)直線法：加權(quán)直線法與勃萊法基本相同，不同點(diǎn)在于把地下輪廓上下游端的鉛直滲徑擴(kuò)大一個(gè)倍數(shù)n，而其他部分仍保持不變。假定端板樁（或齒墻）的長度為S，地下輪廓水平投影長度為L，計(jì)算用透水層深度為T，則同時(shí)滿足S/T<0.1和S/L<0.1的為短板樁，取n=4；如果不能同時(shí)滿足或都不滿足，則視為長板樁，取n=2。直線展開法：直線展開法把地下輪廓線垂直段展開為相同效應(yīng)的水平輪廓，再按線性關(guān)系求各點(diǎn)的滲透水頭。Al1l2DCBsA′B′C′D′E′ss第五節(jié)閘室的布置與構(gòu)造一、閘室結(jié)構(gòu)布置：閘室結(jié)構(gòu)閘頂高程，閘檻高程閘孔總凈寬，閘孔孔徑底板型式、厚度、順?biāo)飨蜷L度、垂直水流方向分段長度閘墩型式、厚度、長度閘門型式、啟閉機(jī)型式胸墻結(jié)構(gòu)工作橋、檢修便橋、交通橋二、底板： 1、型式(1)按底板與閘墩的連接方式分①整體式：閘墩和底板澆筑成整體，有分段縫時(shí)縫設(shè)在閘墩上?！装迨莻髁Y(jié)構(gòu)，將荷載較均勻地傳給地基。閘室整體性較好，適用于松軟地基。②分離式：底板與閘墩用沉陷縫分開?！l墩傳力，底板僅防滲抗沖，一般適用于巖基或壓縮性小的土基。(2)按底板的結(jié)構(gòu)型式分平底板、反拱底板、空箱式底板等整體式平底板用得最廣泛2、布置(1)分離式底板材料：混凝土或漿砌石厚度：滿足自身穩(wěn)定要求(2)整體式平底板材料：（鋼筋）混凝土高程：考慮運(yùn)用、經(jīng)濟(jì)和地質(zhì)條件確定厚度：根據(jù)地基條件、作用荷載和閘孔凈寬等因素，滿足強(qiáng)度和剛度要求。通常是等厚度的，也有變厚度的。對于大、中型水閘，平底板厚度可取閘孔凈寬的1/6~1/8，約為1~2m，一般不小于1m。垂直水流方向分段長度：土基上的分段長度不宜超過35m。順?biāo)鞣较蜷L度：需滿足穩(wěn)定、強(qiáng)度及上部結(jié)構(gòu)布置要求，一般與閘墩長度相同。

地基土質(zhì)底板順?biāo)飨蜷L度/上、下游最大水頭差碎石土和礫（卵）石1.5~2.5砂土和砂壤土2.5~3.5粉質(zhì)壤土和壤土2.0~4.0粘土2.5~4.5閘室底板順?biāo)飨蜷L度與上、下游最大水位差的比值三、閘墩：1、材料：混凝土（小型工程常用漿砌塊石）2、閘頂高程：閘頂高程通常指閘室胸墻或閘門擋水線上游閘墩和閘墻的頂部高程。應(yīng)根據(jù)擋水和泄水兩種運(yùn)用情況確定。擋水時(shí)閘頂高程不低于水閘正常蓄水位（或最高擋水位）加波浪計(jì)算高度與相應(yīng)安全超高值之和；泄水時(shí)閘頂高程不應(yīng)低于設(shè)計(jì)洪水位（或校核洪水位）與相應(yīng)安全超高值之和。

水閘安全超高下限值（m）水閘級別1234、5擋水時(shí)正常蓄水位0.70.50.40.3最高擋水位0.50.40.30.2泄水時(shí)設(shè)計(jì)洪水位1.51.00.70.5校核洪水位1.00.70.50.4位于防洪（擋潮）堤上的水閘，其閘頂高程不得低于防洪（擋潮）堤堤頂高程。3、長度：與底板長度相同或比底板長度稍短，取決于上部結(jié)構(gòu)布置和閘門型式。4、厚度：根據(jù)閘孔孔徑、受力條件、結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求和施工方法等確定，平面閘門閘墩門槽處不宜小于0.4m。5、外形：應(yīng)使水流平順、側(cè)向收縮小，過流能力大。四、閘門1、寬度：與孔口一致2、露頂式閘門頂部在可能出現(xiàn)的最高擋水位以上應(yīng)有0.3~0.5m的超高。3、型式：最常用的有平面閘門和弧形閘門。4、布置：要考慮對閘室穩(wěn)定、閘墩和地基的應(yīng)力以及對上部結(jié)構(gòu)布置的影響五、分縫和止水沉陷縫、伸縮縫：防止閘室因地基不均勻沉陷或溫度變化而產(chǎn)生裂縫。土基上的分段長度不宜超過35m。止水：防滲，有水平止水和垂直止水。第六節(jié)閘室和閘基的穩(wěn)定分析水閘結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)受力條件及工程地質(zhì)條件進(jìn)行，其內(nèi)容應(yīng)包括：1、

荷載及其組合2、

閘室和岸、翼墻的穩(wěn)定計(jì)算3、

結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析 一、閘室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容

水閘結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要校核土基所受壓力是否超過其承載能力；校核閘室沿地基表面的抗滑穩(wěn)定性和閘室連同部分地基的深層滑動(dòng)可能性；計(jì)算閘基的沉降并考查其是否影響水閘的正常工作。在這些驗(yàn)算校核得到安全可靠的保證的前提下，再進(jìn)行閘室各部分的內(nèi)力計(jì)算和應(yīng)力分析，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)配筋。二、荷載及荷載組合

1、荷載(1)基本荷載：①自重；②水重；③相應(yīng)于正常蓄水位和設(shè)計(jì)洪水位情況下的靜水壓力；④相應(yīng)于正常蓄水位和設(shè)計(jì)洪水位情況下的揚(yáng)壓力；⑤相應(yīng)于正常蓄水位和設(shè)計(jì)洪水位情況下的波浪壓力；⑥土壓力和泥沙壓力；⑦風(fēng)壓力、冰壓力、土的凍脹力、其他出現(xiàn)機(jī)會(huì)較多的荷載。(2)特殊荷載：①相應(yīng)于校核洪水位情況下水閘底板上的水重；②相應(yīng)于校核洪水位情況下的靜水壓力；③相應(yīng)于校核洪水位情況下的揚(yáng)壓力；④相應(yīng)于校核洪水位情況下的波浪壓力；⑤地震荷載；⑥其他出現(xiàn)機(jī)會(huì)較少的荷載。P1、P2、P3——水壓力WB——波浪壓力G——底板重G1——啟閉機(jī)重G2——工作橋重G3——胸墻重G4——閘墩重G5——閘門重G6——交通橋重W1、W2——水重PF——浮托力PS——滲透壓力閘室的作用力圖計(jì)算荷載時(shí)應(yīng)注意：揚(yáng)壓力=浮托力+滲透壓力，滲透壓力由滲流分析得到。水平水壓力的計(jì)算：

采用粘土鋪蓋時(shí)，底板與鋪蓋連接處的水壓力可近似按梯形分布計(jì)算，a點(diǎn)處按靜水壓強(qiáng)計(jì)算，b點(diǎn)取該點(diǎn)的揚(yáng)壓力強(qiáng)度值，a、b之間按直線變化計(jì)算。采用鋼筋混凝土鋪蓋時(shí)，止水片以上的水平水壓力按靜水壓力分布計(jì)算，以下按梯形分布計(jì)算，a點(diǎn)處的水平水壓力強(qiáng)度等于該點(diǎn)的浮壓強(qiáng)加b點(diǎn)的滲透壓強(qiáng)，b點(diǎn)取該點(diǎn)的揚(yáng)壓力強(qiáng)度值，a、b之間按直線變化計(jì)算。底板上、下游淺齒內(nèi)側(cè)上的水壓力常略去不計(jì)。

(3)土壓力和泥沙壓力的計(jì)算：作用在水閘上的土壓力是按靜止土壓力還是按主動(dòng)土壓力計(jì)算，應(yīng)根據(jù)擋土結(jié)構(gòu)在填土作用下產(chǎn)生的位移情況確定，規(guī)范規(guī)定：對于向外側(cè)移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)的水閘擋土結(jié)構(gòu)，可按主動(dòng)土壓力計(jì)算，對于保持靜止不動(dòng)的水閘擋土結(jié)構(gòu)，按靜止土壓力計(jì)算。土基上一般按主動(dòng)土壓力計(jì)算，巖基上一般按靜止土壓力計(jì)算。泥沙壓力一般按主動(dòng)土壓力計(jì)算。 (4)地震荷載7度及7度以上地震區(qū)的水閘除應(yīng)認(rèn)真分析地震作用和做好抗震計(jì)算外，尚應(yīng)采取安全可靠的抗震措施。當(dāng)?shù)卣鹆叶葹?度時(shí)，可不進(jìn)行抗震計(jì)算，但對6度地震區(qū)的1級水閘仍應(yīng)采取適當(dāng)?shù)目拐鸫胧?。采用擬靜力法計(jì)算地震荷載時(shí)，⑴基本組合

完建正常蓄水位情況設(shè)計(jì)洪水情況冰凍情況2、荷載組合⑵特殊組合

施工情況檢修情況校核洪水位情況正常蓄水位+地震情況三、閘室穩(wěn)定計(jì)算要求:

1、

計(jì)算對象

一般以兩條橫縫之間的閘體為一個(gè)計(jì)算單元，其中包括一個(gè)或幾個(gè)閘孔，含閘底板、閘墩、閘門、胸墻乃至閘頂橋梁等，并常假定底板為剛性的。2、土基上的閘室穩(wěn)定計(jì)算應(yīng)滿足以下要求：⑴在各種計(jì)算情況下，閘室的平均基底壓力不大于地基允許承載力，最大基底壓力不大于地基允許承載力的1.2倍；⑵閘室基底應(yīng)力的最大值和最小值之比不大于規(guī)范規(guī)定的允許值；⑶沿閘室基底面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)不小于規(guī)范規(guī)定的允許值。3、巖基上的閘室穩(wěn)定計(jì)算應(yīng)滿足以下要求：⑴各種計(jì)算情況下，閘室的最大基底壓力不大于地基允許承載力；⑵在非地震情況下，閘室基底不出現(xiàn)拉應(yīng)力；在地震情況下，閘室基底拉應(yīng)力不大于100kPa；⑶沿閘室基底面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)不小于規(guī)范規(guī)定的允許值。四、閘室沿閘基底面的抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算：

1、計(jì)算公式地基類別f砂礫石0.40~0.50碎石土0.40~0.50軟質(zhì)巖石極軟0.40~0.45軟0.45~0.55較軟0.55~0.60硬質(zhì)巖石較堅(jiān)硬0.60~0.65堅(jiān)硬0.65~0.70表7.2土質(zhì)地基φ0、c0值

注：表中φ為室內(nèi)飽和固結(jié)快剪（粘性土）和飽和快剪（砂性土）試驗(yàn)測得的內(nèi)摩擦角，c為室內(nèi)飽和固結(jié)快剪試驗(yàn)測得的粘結(jié)力（kPa）。

土質(zhì)地基類別φ0c0粘性土0.9φ(0.2~0.3)c砂性土(0.85~0.9)φ0表7.3巖石地基f′、c′值巖石地基類別f′c′（MPa）硬質(zhì)巖石堅(jiān)硬1.5~1.31.5~1.3較堅(jiān)硬1.3~1.11.3~1.1軟質(zhì)巖石較軟1.1~0.91.1~0.7軟0.9~0.70.7~0.3極軟0.7~0.40.3~0.052、Kc的允許值：計(jì)算出來的Kc應(yīng)該大于或等于規(guī)范規(guī)定的允許值。荷載組合水閘級別1234、5基本組合1.351.301.251.20特殊組合Ⅰ1.201.151.101.05Ⅱ1.101.051.051.00表7.4土基上沿閘室基底面抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)的允許值表7.5巖基上沿閘室基底面抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)的允許值

荷載組合按公式（7.3.6-1）計(jì)算按公式(7.3.8)計(jì)算水閘級別12、34、5基本組合1.101.081.053.00特殊組合Ⅰ1.051.031.002.50Ⅱ1.002.303、提高閘室抗滑穩(wěn)定性的工程措施(1)增加閘室底板的齒墻深度；(2)將閘門的位置向低水頭一側(cè)移動(dòng)，或?qū)⑺l底板向高水位一側(cè)加長；(3)適當(dāng)增加閘室結(jié)構(gòu)的尺寸；(4)增加防滲體的長度（鋪蓋、板樁），或在不影響防滲安全的前提下，將排水設(shè)施向閘室底板靠近，以減小滲透壓力。

⑸設(shè)置阻滑板，其阻滑力S作為強(qiáng)度儲(chǔ)備。如有鋼筋混凝土鋪蓋，可將鋪蓋與底板以鋼筋鉸接起來，使鋪蓋兼起阻滑板的作用。加上阻滑板的阻滑力后，抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)應(yīng)滿足規(guī)范要求，還應(yīng)注意的是，即使用阻滑板，不計(jì)其作用算出安全系數(shù)值不應(yīng)小于1.0。

五、閘室連同閘基的深層抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算：

目前實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)較豐富的方法是假定滑動(dòng)面為圓弧面的滑弧法。六、基底壓力驗(yàn)算（閘基承載能力驗(yàn)算）由于底板連同閘墩在順?biāo)鞣较虻膭偠群艽?，故順?biāo)鞣较虻装逑碌膲毫山普J(rèn)為呈直線分布。對于結(jié)構(gòu)布置和受力對稱的閘段，底板下閘基面壓應(yīng)力的邊緣最大值用偏心受壓公式計(jì)算：

式中∑Mx為所有荷載對垂直水流方向的形心軸x的力矩之和，B為計(jì)算閘段垂直于水流方向的寬度，L為底板順?biāo)鞣较虻拈L度。對于結(jié)構(gòu)布置和受力不對稱的閘段（例如多孔閘的邊閘段或不對稱的單孔閘），底板下閘基面壓應(yīng)力的邊緣最大值用雙偏心受壓公式計(jì)算：土基上閘室基底應(yīng)力的最大值與最小值之比應(yīng)滿足規(guī)范的要求。基底壓力平均值應(yīng)不大于地基允許承載力。七、閘基沉降計(jì)算一般采用單向壓縮的分層總和法計(jì)算土質(zhì)地基的最終沉降量。式中：e1i為第i計(jì)算層土在平均自重應(yīng)力作用下的孔隙比；e2i為第i計(jì)算層土在平均自重應(yīng)力和平均水閘荷載附加應(yīng)力作用下的孔隙比；n為分層數(shù)目；hi為閘基底面以下第i分層土層厚度；m為地基沉降量修正系數(shù)，可采用1.0-1.6。八、軟基處理常采用換土墊層法、強(qiáng)力夯實(shí)法、樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、振沖砂（碎石）樁等處理方法。深層攪拌法、高壓噴射法等其他處理方法，經(jīng)論證后也可以采用。第七節(jié)閘室的結(jié)構(gòu)計(jì)算一、閘墩結(jié)構(gòu)計(jì)算：計(jì)算模型：平面閘門的閘墩→固定于底板的懸臂梁→材料力學(xué)法弧形閘門的閘墩→一邊固定、三邊自由的彈性矩形板→彈性力學(xué)法1、主要荷載及荷載組合水壓力縱向（順?biāo)鞣较颍M向（垂直水流方向）地震慣性力

交通橋上車輛剎車制動(dòng)力結(jié)構(gòu)自重(1)主要荷載⑵荷載組合①正?；蚍浅跛畷r(shí)期，閘門全關(guān)?！饕怂沩?biāo)鞣较颍v向）的應(yīng)力分布。

平面閘門：閘墩底部應(yīng)力，門槽處應(yīng)力弧形閘門：閘墩牛腿及整個(gè)閘墩的應(yīng)力②正?；蚍浅跛畷r(shí)期，一孔檢修，相鄰孔過水。→閘墩兩側(cè)有水頭差，同時(shí)受到橫向水壓力和車輛剎車制動(dòng)力?！饕怂愦怪彼鞣较颍M向）應(yīng)力分布③正常擋水時(shí)期閘門全關(guān)，遭遇強(qiáng)震。→主要核算垂直水流方向（橫向）的應(yīng)力分布2、平面閘門的閘墩的應(yīng)力分析步驟(1)計(jì)算邊閘墩和中閘墩的形函數(shù)：墩底水平截面形心位置和慣性矩Ix、Iy，面積矩Sx、Sy。(2)計(jì)算墩底水平截面上的正應(yīng)力與剪應(yīng)力①順?biāo)鞣较颍v向）②垂直水流方向（橫向）(3)垂直截面上的應(yīng)力計(jì)算（門槽處應(yīng)力計(jì)算）①順?biāo)鞣较颍v向）：最不利情況是閘門全關(guān)擋水、閘墩承受最大上下游水位差。產(chǎn)生的水壓力。邊閘墩或受力不對稱的中墩水平截面上有扭矩作用。閘墩邊緣位于x—x軸上點(diǎn)的最大扭剪力可近似為②垂直水流方向（橫向）：最不利情況是一孔檢修的情況，此時(shí)該孔上下游檢修閘門關(guān)閉而相鄰孔過水；→閘墩兩側(cè)有水頭差，同時(shí)受到橫向水壓力和車輛剎車制動(dòng)力等荷載。⑶垂直截面上的應(yīng)力計(jì)算（門槽處應(yīng)力計(jì)算）對任一垂直截面位置，在任一高程取高度為1m的閘墩作為脫離體；其頂面、底面上的正應(yīng)力和剪應(yīng)力分布已由⑵得出，均屬已知；由靜力平衡條件可求出任一垂直截面上的N、M、Q；從而可以求出該垂直截面上的平均剪應(yīng)力和平均正應(yīng)力；在門槽處截取脫離體（取上游段閘墩或下游段閘墩都可以），將其作為固結(jié)于門槽位置的懸臂梁，同理可求得門槽處垂直截面上的應(yīng)力。二、底板結(jié)構(gòu)計(jì)算（開敞式閘室整體式平底板）常用方法：倒置梁法、反力直線分布法、彈性地基梁法。各種算法都是以垂直水流方向截取的單寬板條作為計(jì)算對象，簡化為平面問題進(jìn)行計(jì)算。1、倒置梁法⑴計(jì)算模型及基本假定以垂直水流方向截取的單寬板條作為計(jì)算對象，把閘室底板作為固支于閘墩的連續(xù)梁進(jìn)行計(jì)算。即把閘墩作為底板連續(xù)梁的支座。假定

地基反力在順?biāo)鞣较蛑本€分布地基反力在垂直水流方向均勻分布相鄰閘墩間無任何相對位移倒置梁法忽視了閘墩處變位不等的重要因素，誤差較大，因此不宜在大、中型水閘設(shè)計(jì)中采用；大、中型水閘，當(dāng)?shù)鼗鶠橄鄬o密度Dr≤0.5的砂土?xí)r，由于變形容易得到調(diào)整，可用反力直線分布法計(jì)算，當(dāng)?shù)鼗鶠檎承酝粱駾r>0.5的砂土?xí)r，可采用彈性地基梁法計(jì)算。

(2)計(jì)算步驟①用偏心受壓公式計(jì)算縱向（順?biāo)鞣较颍┑鼗戳Α＂谌M向單寬板條，按倒置連續(xù)梁計(jì)算內(nèi)力并進(jìn)行配筋。2、反力直線分布法（截面法）⑴計(jì)算模型及基本假定以垂直水流方向截取的單寬板條作為計(jì)算對象，把閘墩當(dāng)作底板的已知荷載進(jìn)行計(jì)算。(a)地基反力在順?biāo)鞣较蛑本€分布。(b)地基反力在垂直水流方向均勻分布。(c)把閘墩當(dāng)作底板的已知荷載，閘墩對底板無約束，底板可以自由變形。大、中型水閘，當(dāng)?shù)鼗鶠橄鄬γ芏菵r≤0.5的砂土?xí)r，可用反力直線分布法計(jì)算。假定

(2)計(jì)算步驟①用偏心受壓公式計(jì)算縱向（順?biāo)鞣较颍┑鼗戳?；②取橫向單寬板條，計(jì)算不平衡剪力⊿Q；③對不平衡剪力進(jìn)行分配。不平衡剪力⊿Q應(yīng)由閘墩和底板共同承擔(dān)；④計(jì)算作用在底板上的荷載；⑤計(jì)算底板內(nèi)力并進(jìn)行配筋。②取橫向單寬板條，計(jì)算不平衡剪力⊿Q。式中假定不平衡剪力⊿Q的方向向下，如其計(jì)算結(jié)果為負(fù)值，說明⊿Q的實(shí)際方向向上。③對不平衡剪力進(jìn)行分配。不平衡剪力⊿Q應(yīng)由閘墩和底板共同承擔(dān)。

，

對既定截面，Q/I是常數(shù)，bτ與S（y′）成正比，設(shè)閘墩和底板對應(yīng)的S（y′）的面積分別為A1和A2，則閘墩和底板分擔(dān)的不平衡剪力分別為：⊿Q1還要由中墩和縫墩按厚度再進(jìn)行分配，兩者分配的⊿Q1′和⊿Q1″分別為：④計(jì)算作用在底板上的荷載分配給閘墩的不平衡剪力連同包括上部結(jié)構(gòu)的閘墩重力可示為集中力作用在梁上，將分配給底板的不平衡剪力轉(zhuǎn)化為均布荷載，則作用在底板梁上的均布荷載為：均布荷載q=q3+地基反力q4-水重q2′-q1-⊿Q2/2L′。3、彈性地基梁法

(1)計(jì)算模型及基本假定以垂直水流方向截取的單寬板條作為計(jì)算對象，按平面應(yīng)變的彈性地基梁，利用靜力平衡條件及底板與地基的變形協(xié)調(diào)條件，計(jì)算地基反力和底板內(nèi)力。假定(a)地基反力在順?biāo)鞣较蛑本€分布。(b)地基反力在垂直水流方向呈彈性（曲線）分布，為待求未知數(shù)。(c)把閘墩當(dāng)作底板的已知荷載，閘墩對底板無約束，底板可以自由變形。當(dāng)?shù)鼗鶠檎承酝粱駾r>0.5的砂土?xí)r，可采用彈性地基梁法計(jì)算。(2)計(jì)算步驟①用偏心受壓公式計(jì)算縱向(順?biāo)鞣较?地基反力；②取橫向單寬板條，計(jì)算不平衡剪力⊿Q，與反力直線分布法中相同；③對不平衡剪力進(jìn)行分配。不平衡剪力⊿Q應(yīng)由閘墩和底板共同承擔(dān)，與反力直線分布法中相同；④計(jì)算作用在底板(彈性基礎(chǔ)梁)上的荷載；⑤計(jì)算底板內(nèi)力并進(jìn)行配筋。④計(jì)算作用在底板(彈性基礎(chǔ)梁)上的荷載分配給閘墩的不平衡剪力連同包括上部結(jié)構(gòu)的閘墩重力可示為集中力作用在梁上，將分配給底板的不平衡剪力轉(zhuǎn)化為均布荷載，則作用在底板梁上的均布荷載為：均布荷載q=揚(yáng)壓力q3-水重q2′-底板自重q1-⊿Q2/2L′。此時(shí)地基反力的橫向分布為待求未知荷載。注意：在分析底板應(yīng)力時(shí)，底板自重q1的取值也應(yīng)根據(jù)地基的具體情況確定。新規(guī)范指出：“原規(guī)范規(guī)定，在分析底板應(yīng)力時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的地基情況，分別考慮底板自重對其應(yīng)力的影響，即在粘性土地基上，可采用底板自重的50%~100%，在砂性土地基上可不計(jì)底板的自重。經(jīng)分析認(rèn)為，這種考慮方法是不夠全面的，因?yàn)樗l閘室底板絕大多數(shù)是挖埋式，底板自重遠(yuǎn)小于基坑開挖前的原壓荷載，由底板自重引起的地基沉降是基坑開挖回彈后的再壓縮，屬于彈性壓縮的性質(zhì)，不象排水固結(jié)那樣需要較長的時(shí)間，彈性變形可在很短時(shí)間內(nèi)完成。規(guī)范7.5.4規(guī)定，當(dāng)采用彈性地基梁法時(shí)，對于挖埋式底板，可不計(jì)閘室底板的自重，但