水工建筑物课件 土基上的闸坝

土基上的闸坝1.闸室的结构①闸室--底板、闸墩、闸门、胸墙、工作桥、交通桥闸门（承受水压力)→闸墩（承受上部结构重量）→底板(较均匀地传力给地基） 底板是闸室的基础，承受闸室全部荷载并较均匀地传给地基，还可利用底板与地基之间的摩阻力来维持水闸的稳定；同时底板又具有那个和防渗等作用；闸墩主要是分隔闸孔，支撑闸门工作桥，交通桥；边孔靠岸一侧的闸墩，称为边敦；边敦具有挡土和侧向防渗的作用。2.消能形式：底流消能居多3.防冲设施（1）海漫--紧接护坦作用:进一步消除余能，使水流均匀扩散，调整流速分布，使其达到河道天然流速分布状态；要求:坚固抗冲、有一定柔性、表面粗糙能消除余能、透水；（2）防冲槽 设计海漫虽以出口水流不冲河床作为设计条件，但实际上海漫末端受冲刷是屡见不鲜的。为限制冲刷扩展，保护海漫安全，设计要求不论海漫降到或未降到可能冲刷深度，均需设防冲槽。4.地下轮廓线定义与布置 相对不透水结构与透水地基的接触线-地下轮廊线即第一根流线。其长度称为防渗长度 地下轮廓布置与地基土质的关系较大①粘性土地基特性:土粒之间有粘着力，不易发生渗透变形，但摩擦系数小，对稳定不利。→降低渗透压力，增加闸身有效重量。布置---用铺盖+排水、反滤层→用钢筋砼或粘土铺盖或土工膜作防渗铺盖，闸室下游护坦底部应设反滤层，下游排水可延伸到闸底板下，以减少闸底板上的渗透压力。不用板桩以防破坏粘土的结构。②砂性土地基：特性:与粘土相反，摩擦系数相对较大，稳定较易满足。但易发生渗透变形，关键是增加渗径，以减少渗透坡降和渗透流速。布置:砂层较浅a.闸室底板上游端设置截水槽（嵌入相对不透水层深度不应小于1.0m）;b.采用板桩，打至相对不透水;c.闸室下游渗流出口处设置反滤层，排水布置在护坦之下。砂层很厚闸室上游可采用铺盖和悬挂式防渗墙相结合的形式，闸室下游渗流出口处应设置反滤层，排水布置在护坦之下。5.改进阻力系数法的推导（P448）6.阻力系数只和渗流区域的形状有关7.闸底板形式与适用情况⒈整体式：闸墩和底板浇筑成整体（适用于温度变化和地基的不均匀沉降）底板是传力结构，将荷载较均匀地传给地基。闸室整体性较好，适用于松软地基。2.分离式：底板与闸墩用沉陷缝分开。（适用于闸孔大于8m的情况）闸墩传力，底板仅防渗抗冲，一般适用于岩基或压缩性小的土基。8.水平水压力采用黏土铺盖时，水压力可以近似地按梯形分布计算。采用钢筋混凝土铺盖时，止水片以上的水平水压力按静水压力分布计算，以下按梯形分布计算，a点处的水平水压力强度等于该点的浮压强加b点的渗透压强，b点取该点的扬压力强度值，a、b之间按直线变化计算。9.闸室抗滑稳定演算与重力坝验算区别闸室：取2个横缝之间进行分析重力坝：取的是单宽10.闸室抗滑稳定措施①增加闸室底板的齿墙深度；②将闸门的位置向低水头一侧移动，或将水闸底板向高水位一侧加长；③适当增加闸室结构的尺寸；④增加防渗体的长度（铺盖、板桩），或在不影响防渗安全的前提下，将排水设施向闸室底板靠近，以减小渗透压力。⑤设置阻滑板，其阻滑力S作为强度储备。11.闸基承载能力验算：是用闸基面（炸鸡面）的边缘最大，最小值用偏心受压公式计算 基地压力平均值应不大于地基承载力，土基上闸室基底应力的最大值和最小值之比应满足规范。12.闸室结构计算（1）倒置梁法使用前提：以垂直水流方向截取的单宽板条作为计算对象，假定地基反力在顺水流方向直线分布；地基压力在垂直水流方向均匀分布；相邻闸墩间无相对位移。特点：计算十分简便，其不足之处在于未考虑地板与地基协调变形，且假定的地基反力在横向为均匀分布与实际情况不符；支座反力与闸墩铅直也不相等，所以只能在小型水闸中使用。（2）反力直线分布法使用前提：以垂直水流方向截取的单宽板条作为计算对象，假定地基反力在顺水流方向直线分布；地基压力在垂直水流方向均匀分布；把闸墩当做地板的已知荷载，闸墩对地板无约束，地板可以自由变形。不平均剪力分配：一般来说，底板的的不平衡剪力占10%~15%，闸墩分担不平衡剪力的85%~90%。（3）弹性地基梁法使用前提：以垂直水流方向截取的单宽板条作为计算对象，假定地基反力在顺水流方向直线分布；地基压力在垂直水流方向弹性（曲线）分布；把闸墩当做地板