04.第四章-水闸.优秀PPT.ppt

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1、第四章第四章 水闸水闸第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述其次节其次节其次节其次节 水闸的孔口尺寸确定水闸的孔口尺寸确定水闸的孔口尺寸确定水闸的孔口尺寸确定第三节第三节第三节第三节 水闸的消能防冲设计水闸的消能防冲设计水闸的消能防冲设计水闸的消能防冲设计第四节第四节第四节第四节 水闸的防渗排水设计水闸的防渗排水设计水闸的防渗排水设计水闸的防渗排水设计第五节第五节第五节第五节 闸室的布置与构造闸室的布置与构造闸室的布置与构造闸室的布置与构造第六节第六节第六节第六节 闸室稳定验算及地基处理闸室稳定验算及地基处理闸室稳定验算及地基处理闸室稳定验算及地基处理第七节第七节第七节第七节 闸室结构计算

2、闸室结构计算闸室结构计算闸室结构计算第八节第八节第八节第八节 两岸连接建筑物两岸连接建筑物两岸连接建筑物两岸连接建筑物第九节第九节第九节第九节 闸门与启闭机闸门与启闭机闸门与启闭机闸门与启闭机第一节第一节 概述概述一、水闸的类型一、水闸的类型（一）按水闸所担当的任务分类（一）按水闸所担当的任务分类 （1）进水闸。建在河道、水库、湖泊的岸）进水闸。建在河道、水库、湖泊的岸边及渠道的首部，用于引水并限制引水流量，边及渠道的首部，用于引水并限制引水流量，以满足浇灌、发电或供水需求。以满足浇灌、发电或供水需求。（2）节制闸。在河道上或渠道上建立，枯）节制闸。在河道上或渠道上建立，枯水期用以抬高水位满足

3、上游取水或航运的须水期用以抬高水位满足上游取水或航运的须要；洪水期限制下泄流量，保证下游河道平要；洪水期限制下泄流量，保证下游河道平安。安。（3）冲沙闸。主要建在多泥沙河道上，用）冲沙闸。主要建在多泥沙河道上，用于解除进水闸、节制闸前或渠道淤积的泥沙，于解除进水闸、节制闸前或渠道淤积的泥沙，削减引水水流的含沙量。削减引水水流的含沙量。（4）分洪闸。建于自然河道的一侧。用来）分洪闸。建于自然河道的一侧。用来将超过下游河道平安泄量的洪水泄入湖泊、将超过下游河道平安泄量的洪水泄入湖泊、凹地等滞洪区，以削减洪峰保证下游河道平凹地等滞洪区，以削减洪峰保证下游河道平安。安。（5）排水闸。常建于江、河沿岸或

4、排水渠）排水闸。常建于江、河沿岸或排水渠道末端，用以解除两岸低凹地区的涝渍水及道末端，用以解除两岸低凹地区的涝渍水及防止江河洪水倒灌。具有双向挡水的特点。防止江河洪水倒灌。具有双向挡水的特点。（6）挡潮闸。建在入海河口旁边，涨潮时）挡潮闸。建在入海河口旁边，涨潮时关闸防止海水倒灌，退潮时开闸泄水。具有关闸防止海水倒灌，退潮时开闸泄水。具有双向挡水的特点。双向挡水的特点。（二）按闸室结构型式分类（二）按闸室结构型式分类（二）按闸室结构型式分类（二）按闸室结构型式分类 （1 1）开敞式水闸。）开敞式水闸。）开敞式水闸。）开敞式水闸。开敞式水闸闸室是露天的，可分为无胸墙和有开敞式水闸闸室是露天的，可

5、分为无胸墙和有开敞式水闸闸室是露天的，可分为无胸墙和有开敞式水闸闸室是露天的，可分为无胸墙和有胸墙两种型式。胸墙两种型式。胸墙两种型式。胸墙两种型式。（2 2）涵洞式水闸。）涵洞式水闸。）涵洞式水闸。）涵洞式水闸。水闸修建在河、渠堤之下时，便成为涵洞式水水闸修建在河、渠堤之下时，便成为涵洞式水水闸修建在河、渠堤之下时，便成为涵洞式水水闸修建在河、渠堤之下时，便成为涵洞式水闸。依据水力条件的不同，可分为有压式和无压式闸。依据水力条件的不同，可分为有压式和无压式闸。依据水力条件的不同，可分为有压式和无压式闸。依据水力条件的不同，可分为有压式和无压式两类。两类。两类。两类。（三）按过闸流量大小分类（

6、三）按过闸流量大小分类（三）按过闸流量大小分类（三）按过闸流量大小分类 大（大（大（大（1 1）型水闸。过闸流量大于）型水闸。过闸流量大于）型水闸。过闸流量大于）型水闸。过闸流量大于5000m/s5000m/s。大（大（大（大（2 2）型水闸。过闸流量）型水闸。过闸流量）型水闸。过闸流量）型水闸。过闸流量10005000m/s10005000m/s。中型水闸。过闸流量为中型水闸。过闸流量为中型水闸。过闸流量为中型水闸。过闸流量为1000100m/s1000100m/s。小（小（小（小（1 1）型水闸。过闸流量为）型水闸。过闸流量为）型水闸。过闸流量为）型水闸。过闸流量为20100m/s2010

7、0m/s。小（小（小（小（2 2）型水闸。过闸流量小于）型水闸。过闸流量小于）型水闸。过闸流量小于）型水闸。过闸流量小于20m/s20m/s。二、水闸的工作特点和设计要求二、水闸的工作特点和设计要求 水闸的地基可以是岩基或土基，且多修建在水闸的地基可以是岩基或土基，且多修建在水闸的地基可以是岩基或土基，且多修建在水闸的地基可以是岩基或土基，且多修建在土质地基上。因而它在抗滑稳定、防渗、消能防土质地基上。因而它在抗滑稳定、防渗、消能防土质地基上。因而它在抗滑稳定、防渗、消能防土质地基上。因而它在抗滑稳定、防渗、消能防冲及沉陷等方面具有以下工作特点和设计要求。冲及沉陷等方面具有以下工作特点和设计要

8、求。冲及沉陷等方面具有以下工作特点和设计要求。冲及沉陷等方面具有以下工作特点和设计要求。（1 1）土基的沉陷问题。）土基的沉陷问题。）土基的沉陷问题。）土基的沉陷问题。（2 2）过闸水流具有较大动能。）过闸水流具有较大动能。）过闸水流具有较大动能。）过闸水流具有较大动能。（3 3）土基的抗滑稳定性差。）土基的抗滑稳定性差。）土基的抗滑稳定性差。）土基的抗滑稳定性差。（4 4）渗流易使闸下产生渗透变形。）渗流易使闸下产生渗透变形。）渗流易使闸下产生渗透变形。）渗流易使闸下产生渗透变形。三、水闸的组成三、水闸的组成 水闸一般由上游连接段、闸室段水闸一般由上游连接段、闸室段和下游连接段三部分组成。和

9、下游连接段三部分组成。（1）闸室段。闸室段是水闸的主体，）闸室段。闸室段是水闸的主体，有限制水流和连接两岸的作用。包括有限制水流和连接两岸的作用。包括底板、闸墩、闸门、胸墙、工作桥及底板、闸墩、闸门、胸墙、工作桥及交通桥和启闭机房等。交通桥和启闭机房等。（2）上游连接段。主要作用是引导）上游连接段。主要作用是引导水流平顺、匀整地进入闸室，疼惜上水流平顺、匀整地进入闸室，疼惜上游河床及两岸免于冲刷，并有防渗作游河床及两岸免于冲刷，并有防渗作用。一般包括上游翼墙、铺盖、护底、用。一般包括上游翼墙、铺盖、护底、两岸护坡及上游防冲槽等。两岸护坡及上游防冲槽等。（3）下游连接段。主要作用是将下）下游连接

10、段。主要作用是将下泄水流平顺引入下游河道，有消能防泄水流平顺引入下游河道，有消能防冲及防止发生渗透破坏的功能。一般冲及防止发生渗透破坏的功能。一般包括护坦、海漫、下游防冲槽、下游包括护坦、海漫、下游防冲槽、下游翼墙及护坡等。翼墙及护坡等。四、水闸的等级划分和洪水标准四、水闸的等级划分和洪水标准 见书中表格。见书中表格。其次节其次节 水闸的孔口尺寸确定水闸的孔口尺寸确定一、底板型式选择一、底板型式选择 闸底板型式有宽顶堰和低好用堰两种。闸底板型式有宽顶堰和低好用堰两种。（1）平底板宽顶堰具有结构简洁、施工）平底板宽顶堰具有结构简洁、施工便利、有利于排沙冲淤、泄流实力比较稳便利、有利于排沙冲淤、泄

11、流实力比较稳定等优点；其缺点是自由泄流时流量系数定等优点；其缺点是自由泄流时流量系数小，闸后比较简洁产生波状水跃。小，闸后比较简洁产生波状水跃。（2）低好用堰有）低好用堰有WES低堰、梯形堰和驼低堰、梯形堰和驼峰堰等型式，其优点是自由泄流时流量系峰堰等型式，其优点是自由泄流时流量系数较大，可缩短闸孔宽度和减小闸门高度，数较大，可缩短闸孔宽度和减小闸门高度，并能拦截泥沙入渠；缺点是泄流实力受下并能拦截泥沙入渠；缺点是泄流实力受下游水位变更的影响显著，当沉没度增加时，游水位变更的影响显著，当沉没度增加时，泄流实力急剧下降。泄流实力急剧下降。二、闸底板高程的选定二、闸底板高程的选定 一般状况下，节制

12、闸、泄洪闸、进水一般状况下，节制闸、泄洪闸、进水闸或冲沙闸的闸底板高程宜与河（渠）底齐闸或冲沙闸的闸底板高程宜与河（渠）底齐平，以便多泄（引）水，多冲沙；多泥沙河平，以便多泄（引）水，多冲沙；多泥沙河流上的进水闸、分水闸及分洪闸，在满足引流上的进水闸、分水闸及分洪闸，在满足引水、分水或泄水的条件下，闸底板高程可比水、分水或泄水的条件下，闸底板高程可比河（渠）底略高些；排水闸（排涝闸）、泄河（渠）底略高些；排水闸（排涝闸）、泄水闸或挡潮闸，闸底板高程应尽量定得低些。水闸或挡潮闸，闸底板高程应尽量定得低些。三、过闸单宽流量的确定三、过闸单宽流量的确定 应综合考虑下游河床或渠道的地质条应综合考虑下游

13、河床或渠道的地质条件、水闸上下游水位差、下游尾水深度、闸件、水闸上下游水位差、下游尾水深度、闸室总宽度与河道宽度的比值、闸的结构构造室总宽度与河道宽度的比值、闸的结构构造特点和下游消能防冲设施等因素来确定。特点和下游消能防冲设施等因素来确定。四、闸孔宽度的确定四、闸孔宽度的确定 依据已确定的过闸流量、上下游水位、依据已确定的过闸流量、上下游水位、底板高程、闸孔型式和堰型，即可用水力底板高程、闸孔型式和堰型，即可用水力学公式计算水闸的闸孔尺寸。学公式计算水闸的闸孔尺寸。（一）闸孔总净宽度的确定（一）闸孔总净宽度的确定（二）单孔净宽与闸孔数目的确定（二）单孔净宽与闸孔数目的确定（三）闸室总宽度的确

14、定（三）闸室总宽度的确定第三节第三节 水闸的消能防冲设计水闸的消能防冲设计一、过闸水流的特点一、过闸水流的特点 （1）水闸初始泄流时，闸下水深较浅，）水闸初始泄流时，闸下水深较浅，随着闸门开度的增加水深渐渐加深，出闸随着闸门开度的增加水深渐渐加深，出闸水流从孔流到堰流，从自由出流到沉没出水流从孔流到堰流，从自由出流到沉没出流都会发生。流都会发生。（2）当水闸的上下游水位差较小时，闸）当水闸的上下游水位差较小时，闸下易产生波状水跃。下易产生波状水跃。（3）过闸水流都是先收缩后扩散，若设）过闸水流都是先收缩后扩散，若设计不当或管理不善，下泄水流不能匀整扩计不当或管理不善，下泄水流不能匀整扩散，主流

15、集中，形成折冲水流。散，主流集中，形成折冲水流。二、消能防冲设计的水力条件二、消能防冲设计的水力条件（一）闸下水流的消能方式（一）闸下水流的消能方式 平原地区的水闸，水头低，下游河床平原地区的水闸，水头低，下游河床抗冲实力差，且承受水头不高，宜接受底抗冲实力差，且承受水头不高，宜接受底流式消能。当水闸承受较高水头，且闸下流式消能。当水闸承受较高水头，且闸下河床及岸坡为坚硬岩体时，可接受挑流消河床及岸坡为坚硬岩体时，可接受挑流消能。当水闸闸下尾水深度较大，且变更较能。当水闸闸下尾水深度较大，且变更较小，河床及岸坡抗冲实力较强时，可接受小，河床及岸坡抗冲实力较强时，可接受面流消能。在挟有较大砾石的

16、多泥沙河流面流消能。在挟有较大砾石的多泥沙河流上，不宜设消力池，可接受抗冲耐磨的斜上，不宜设消力池，可接受抗冲耐磨的斜坡护坦与下游河道连接，末端应设防冲墙。坡护坦与下游河道连接，末端应设防冲墙。（二）消能防冲的水力条件选择（二）消能防冲的水力条件选择（二）消能防冲的水力条件选择（二）消能防冲的水力条件选择 不同类型的水闸，其泄流特点各不相同，因不同类型的水闸，其泄流特点各不相同，因不同类型的水闸，其泄流特点各不相同，因不同类型的水闸，其泄流特点各不相同，因而限制消能设计的水力条件也不尽相同。而限制消能设计的水力条件也不尽相同。而限制消能设计的水力条件也不尽相同。而限制消能设计的水力条件也不尽相

17、同。拦河节制闸宜以在保持闸上最高蓄水位的状拦河节制闸宜以在保持闸上最高蓄水位的状拦河节制闸宜以在保持闸上最高蓄水位的状拦河节制闸宜以在保持闸上最高蓄水位的状况下，以排泄上游多余来水量为限制消能设计的况下，以排泄上游多余来水量为限制消能设计的况下，以排泄上游多余来水量为限制消能设计的况下，以排泄上游多余来水量为限制消能设计的水力条件；当闸的下游河道已渠化时，应考虑下水力条件；当闸的下游河道已渠化时，应考虑下水力条件；当闸的下游河道已渠化时，应考虑下水力条件；当闸的下游河道已渠化时，应考虑下一级的蓄水位对闸下水位的影响。分洪闸宜以闸一级的蓄水位对闸下水位的影响。分洪闸宜以闸一级的蓄水位对闸下水位的

18、影响。分洪闸宜以闸一级的蓄水位对闸下水位的影响。分洪闸宜以闸门全开，以通过最大分洪流量为限制消能设计的门全开，以通过最大分洪流量为限制消能设计的门全开，以通过最大分洪流量为限制消能设计的门全开，以通过最大分洪流量为限制消能设计的水力条件。排水闸（排涝闸）宜以冬、春蓄水期水力条件。排水闸（排涝闸）宜以冬、春蓄水期水力条件。排水闸（排涝闸）宜以冬、春蓄水期水力条件。排水闸（排涝闸）宜以冬、春蓄水期排涝流量为限制消能设计的水力条件。排涝流量为限制消能设计的水力条件。排涝流量为限制消能设计的水力条件。排涝流量为限制消能设计的水力条件。三、底流式消能设计三、底流式消能设计 在我国，水闸多修建在平原地区的

19、土在我国，水闸多修建在平原地区的土基上，因此底流式消能是主要消能型式。基上，因此底流式消能是主要消能型式。底流式消能的作用是增加下游水深，以保底流式消能的作用是增加下游水深，以保证产生沉没式水跃，防止土基冲刷破坏，证产生沉没式水跃，防止土基冲刷破坏，保证闸室平安。底流式消能防冲设施由消保证闸室平安。底流式消能防冲设施由消力池、海漫、防冲槽等部分组成。力池、海漫、防冲槽等部分组成。（一）消力池（一）消力池 1、消力池型式的选用、消力池型式的选用 2、消力池的尺寸确定、消力池的尺寸确定 3、消力池的构造、消力池的构造（二）帮助消能工（二）帮助消能工（二）帮助消能工（二）帮助消能工 消力池内除设置尾

20、槛外，也常设置消力墩、消消力池内除设置尾槛外，也常设置消力墩、消消力池内除设置尾槛外，也常设置消力墩、消消力池内除设置尾槛外，也常设置消力墩、消力齿等帮助消能工，其目的是使水流受阻，促使水力齿等帮助消能工，其目的是使水流受阻，促使水力齿等帮助消能工，其目的是使水流受阻，促使水力齿等帮助消能工，其目的是使水流受阻，促使水流撞击，形成涡流，加强紊动扩散，稳定水跃，减流撞击，形成涡流，加强紊动扩散，稳定水跃，减流撞击，形成涡流，加强紊动扩散，稳定水跃，减流撞击，形成涡流，加强紊动扩散，稳定水跃，减小消力池尺寸，提高消能效果，节约工程量。小消力池尺寸，提高消能效果，节约工程量。小消力池尺寸，提高消能效

21、果，节约工程量。小消力池尺寸，提高消能效果，节约工程量。（三）海漫（三）海漫（三）海漫（三）海漫 1 1、海漫长度计算、海漫长度计算、海漫长度计算、海漫长度计算 2 2、海漫的布置及构造、海漫的布置及构造、海漫的布置及构造、海漫的布置及构造 海漫在构造上要求有：海漫在构造上要求有：海漫在构造上要求有：海漫在构造上要求有：确定的粗糙度，以确定的粗糙度，以确定的粗糙度，以确定的粗糙度，以利进一步消退余能；利进一步消退余能；利进一步消退余能；利进一步消退余能；有确定的透水性，以降低扬有确定的透水性，以降低扬有确定的透水性，以降低扬有确定的透水性，以降低扬压力；压力；压力；压力；有确定的柔性，以适应河

22、床的变形。有确定的柔性，以适应河床的变形。有确定的柔性，以适应河床的变形。有确定的柔性，以适应河床的变形。（四）防冲槽（四）防冲槽（四）防冲槽（四）防冲槽 水流经过海漫后，多余能量得到进一步消退，水流经过海漫后，多余能量得到进一步消退，水流经过海漫后，多余能量得到进一步消退，水流经过海漫后，多余能量得到进一步消退，但海漫末端处仍有冲刷现象。为疼惜海漫，常在但海漫末端处仍有冲刷现象。为疼惜海漫，常在但海漫末端处仍有冲刷现象。为疼惜海漫，常在但海漫末端处仍有冲刷现象。为疼惜海漫，常在海漫末端设置防冲槽。海漫末端设置防冲槽。海漫末端设置防冲槽。海漫末端设置防冲槽。四、波状水跃及折冲水流的防止措施四、

23、波状水跃及折冲水流的防止措施四、波状水跃及折冲水流的防止措施四、波状水跃及折冲水流的防止措施（一）波状水跃的防止措施（一）波状水跃的防止措施（一）波状水跃的防止措施（一）波状水跃的防止措施（二）折冲水流的防止措施（二）折冲水流的防止措施（二）折冲水流的防止措施（二）折冲水流的防止措施五、上游河床和上下游岸坡的防护五、上游河床和上下游岸坡的防护五、上游河床和上下游岸坡的防护五、上游河床和上下游岸坡的防护第四节第四节 水闸的防渗排水设计水闸的防渗排水设计 水闸防渗排水设计的一般步骤：水闸防渗排水设计的一般步骤：依依据水闸作用水头的大小、地基地质条件和据水闸作用水头的大小、地基地质条件和下游排水状况

24、，初步拟定地下轮廓线；下游排水状况，初步拟定地下轮廓线；进行渗流分析，计算闸底板渗透压力，并进行渗流分析，计算闸底板渗透压力，并验算地基土的渗透稳定性；验算地基土的渗透稳定性；若抗滑稳定若抗滑稳定和渗透稳定均满足要求，即可接受初拟的和渗透稳定均满足要求，即可接受初拟的地下轮廓线，否则，应重新修改地下轮廓地下轮廓线，否则，应重新修改地下轮廓线。线。一、闸基防渗长度及地下轮廓线布置一、闸基防渗长度及地下轮廓线布置一、闸基防渗长度及地下轮廓线布置一、闸基防渗长度及地下轮廓线布置（一）闸基防渗长度的确定（一）闸基防渗长度的确定（一）闸基防渗长度的确定（一）闸基防渗长度的确定 在上下游水位差的作用下，上

25、游水从河床入渗，绕在上下游水位差的作用下，上游水从河床入渗，绕在上下游水位差的作用下，上游水从河床入渗，绕在上下游水位差的作用下，上游水从河床入渗，绕过上游铺盖、板桩、闸底板经过反滤层由排水孔排至下过上游铺盖、板桩、闸底板经过反滤层由排水孔排至下过上游铺盖、板桩、闸底板经过反滤层由排水孔排至下过上游铺盖、板桩、闸底板经过反滤层由排水孔排至下游。其中铺盖、板桩和闸底板等不透水部分与地基的接游。其中铺盖、板桩和闸底板等不透水部分与地基的接游。其中铺盖、板桩和闸底板等不透水部分与地基的接游。其中铺盖、板桩和闸底板等不透水部分与地基的接触线，即闸基渗流的第一根流线，称为地下轮廓线。其触线，即闸基渗流的

26、第一根流线，称为地下轮廓线。其触线，即闸基渗流的第一根流线，称为地下轮廓线。其触线，即闸基渗流的第一根流线，称为地下轮廓线。其长度即为闸基防渗长度（又称为渗径长度）。长度即为闸基防渗长度（又称为渗径长度）。长度即为闸基防渗长度（又称为渗径长度）。长度即为闸基防渗长度（又称为渗径长度）。（二）闸基防渗排水布置（二）闸基防渗排水布置（二）闸基防渗排水布置（二）闸基防渗排水布置 闸基防渗排水布置，即进行地下轮廓线布置，闸基防渗排水布置，即进行地下轮廓线布置，闸基防渗排水布置，即进行地下轮廓线布置，闸基防渗排水布置，即进行地下轮廓线布置，主要是进行闸基防渗排水轮廓线形态及尺寸的确主要是进行闸基防渗排水

27、轮廓线形态及尺寸的确主要是进行闸基防渗排水轮廓线形态及尺寸的确主要是进行闸基防渗排水轮廓线形态及尺寸的确定。定。定。定。（1 1）布置原则，）布置原则，）布置原则，）布置原则，“高防低排高防低排高防低排高防低排”。（2 2）布置方式）布置方式）布置方式）布置方式 1 1）黏性土地基。）黏性土地基。）黏性土地基。）黏性土地基。2 2）砂性土地基。）砂性土地基。）砂性土地基。）砂性土地基。3 3）地震区的匀整粉砂、细砂地基。）地震区的匀整粉砂、细砂地基。）地震区的匀整粉砂、细砂地基。）地震区的匀整粉砂、细砂地基。二、闸基渗流计算二、闸基渗流计算（一）全截面直线分布法（一）全截面直线分布法（一）全截

28、面直线分布法（一）全截面直线分布法（二）改进阻力系数法（二）改进阻力系数法（二）改进阻力系数法（二）改进阻力系数法（三）直线比例法（渗径系数法）（三）直线比例法（渗径系数法）（三）直线比例法（渗径系数法）（三）直线比例法（渗径系数法）三、防渗排水设施三、防渗排水设施（一）铺盖（一）铺盖（一）铺盖（一）铺盖（二）板桩（二）板桩（二）板桩（二）板桩（三）齿墙及混凝土防渗墙（三）齿墙及混凝土防渗墙（三）齿墙及混凝土防渗墙（三）齿墙及混凝土防渗墙（四）水泥砂浆帷幕、高压喷射灌浆帷幕及垂直防渗土工膜（四）水泥砂浆帷幕、高压喷射灌浆帷幕及垂直防渗土工膜（四）水泥砂浆帷幕、高压喷射灌浆帷幕及垂直防渗土工膜（

29、四）水泥砂浆帷幕、高压喷射灌浆帷幕及垂直防渗土工膜（五）排水设施（五）排水设施（五）排水设施（五）排水设施四、水闸的侧向绕渗四、水闸的侧向绕渗第五节第五节 闸室的布置与构造闸室的布置与构造一、底板一、底板（一）整体式底板（一）整体式底板 当闸墩与底板浇筑或砌筑成整体时，当闸墩与底板浇筑或砌筑成整体时，称为整体式底板。整个底板是闸室的基础，称为整体式底板。整个底板是闸室的基础，起着承受荷载、传递荷载、防冲和防渗的作起着承受荷载、传递荷载、防冲和防渗的作用。用。（二）分别式底板（二）分别式底板 在闸墩旁边设缝，将闸室底板与闸墩在闸墩旁边设缝，将闸室底板与闸墩断开的，称为分别式底板。缝中设止水。其断

30、开的，称为分别式底板。缝中设止水。其闸室上部结构的重量将干脆由闸墩或连同部闸室上部结构的重量将干脆由闸墩或连同部分底板传给地基。分底板传给地基。（三）底板尺寸及要求（三）底板尺寸及要求二、闸墩与胸墙二、闸墩与胸墙（一）闸墩（一）闸墩 闸墩的作用是分隔闸孔，并支撑闸门、闸墩的作用是分隔闸孔，并支撑闸门、工作桥等上部结构。闸墩的外形轮廓应满工作桥等上部结构。闸墩的外形轮廓应满足过闸水流平顺、侧向收缩小、过流实力足过闸水流平顺、侧向收缩小、过流实力大的要求。上游墩头可接受半圆形或尖角大的要求。上游墩头可接受半圆形或尖角形，下游墩尾宜接受流线形。形，下游墩尾宜接受流线形。（二）胸墙（二）胸墙（二）胸墙

31、（二）胸墙 胸墙常用钢筋混凝土结构做成板式或梁板式。胸墙常用钢筋混凝土结构做成板式或梁板式。胸墙常用钢筋混凝土结构做成板式或梁板式。胸墙常用钢筋混凝土结构做成板式或梁板式。它与闸墩的连接方式有简支和固接两种。它与闸墩的连接方式有简支和固接两种。它与闸墩的连接方式有简支和固接两种。它与闸墩的连接方式有简支和固接两种。胸墙相对于闸门的位置取决于闸门的型式。胸墙相对于闸门的位置取决于闸门的型式。胸墙相对于闸门的位置取决于闸门的型式。胸墙相对于闸门的位置取决于闸门的型式。若接受弧形闸门，胸墙设在闸门上游侧；若接受若接受弧形闸门，胸墙设在闸门上游侧；若接受若接受弧形闸门，胸墙设在闸门上游侧；若接受若接受

32、弧形闸门，胸墙设在闸门上游侧；若接受平面闸门，胸墙可设在闸门上游侧，也可设在闸平面闸门，胸墙可设在闸门上游侧，也可设在闸平面闸门，胸墙可设在闸门上游侧，也可设在闸平面闸门，胸墙可设在闸门上游侧，也可设在闸门下游侧。门下游侧。门下游侧。门下游侧。三、工作桥、交通桥三、工作桥、交通桥 为了安装启闭设备和便于工作人员操为了安装启闭设备和便于工作人员操作的须要，通常在闸墩上设置工作桥。工作的须要，通常在闸墩上设置工作桥。工作桥的高程与闸门和启闭设备的型式、闸作桥的高程与闸门和启闭设备的型式、闸门高度有关，一般应使闸门开启后，门底门高度有关，一般应使闸门开启后，门底高于上游最高水位，以免阻碍过闸水流。高

33、于上游最高水位，以免阻碍过闸水流。建闸后，为便于行人或车马通行，通建闸后，为便于行人或车马通行，通常也在闸墩上设置交通桥。交通桥的位置常也在闸墩上设置交通桥。交通桥的位置应依据闸室稳定及两岸交通连接的须要而应依据闸室稳定及两岸交通连接的须要而定，一般布置在闸墩的下游侧。定，一般布置在闸墩的下游侧。四、分缝与止水四、分缝与止水（一）分缝方式与布置（一）分缝方式与布置 除闸室本身分缝以外，凡是相邻结构荷除闸室本身分缝以外，凡是相邻结构荷重相差悬殊或结构较长、面积较大的地方也重相差悬殊或结构较长、面积较大的地方也要设缝分开。要设缝分开。（二）止水设备（二）止水设备 凡是具有防渗要求的缝中都应设置止水

34、凡是具有防渗要求的缝中都应设置止水设备。对止水设备的要求是：设备。对止水设备的要求是：应防渗牢靠；应防渗牢靠；应能适应混凝土收缩及地基不匀整沉降的应能适应混凝土收缩及地基不匀整沉降的变形；变形；应结构简洁，施工便利。应结构简洁，施工便利。按止水所设置的位置不同可分为水平止按止水所设置的位置不同可分为水平止水和铅直止水两种。水和铅直止水两种。第六节第六节 闸室稳定验算及地基处理闸室稳定验算及地基处理 水闸的闸室，要求在施工、运行、检水闸的闸室，要求在施工、运行、检修等各个时期，都不产生过大沉降或沉降差，修等各个时期，都不产生过大沉降或沉降差，不致沿地基面发生水平滑动，不致因基底压不致沿地基面发生

35、水平滑动，不致因基底压力的作用使地基发生剪切破坏而失稳。因此，力的作用使地基发生剪切破坏而失稳。因此，必需验算闸室在刚建成、运行、施工以及检必需验算闸室在刚建成、运行、施工以及检修不同工作状况下的稳定性。修不同工作状况下的稳定性。一、荷载计算及其组合一、荷载计算及其组合（一）荷载计算（一）荷载计算 （1）自重。指水闸结构及其上部）自重。指水闸结构及其上部填料和永久设备的重量。填料和永久设备的重量。（2）水重。指闸室范围内作用在）水重。指闸室范围内作用在底板顶面以上的水体重量。底板顶面以上的水体重量。（3）水平水压力。指作用在胸墙、）水平水压力。指作用在胸墙、闸门及闸墩上的水平水压力。闸门及闸墩

36、上的水平水压力。（4）扬压力。指作用在底板底面）扬压力。指作用在底板底面的渗透压力及浮托力之和。的渗透压力及浮托力之和。（5）浪压力。计算出波浪要素后，）浪压力。计算出波浪要素后，判别深水波、浅水波或裂开波，分判别深水波、浅水波或裂开波，分别用相应公式进行计算。别用相应公式进行计算。（6 6）土压力。依据填土性质、挡土高度、填土内）土压力。依据填土性质、挡土高度、填土内）土压力。依据填土性质、挡土高度、填土内）土压力。依据填土性质、挡土高度、填土内的地下水位、填土顶面坡角及超载等计算确定。的地下水位、填土顶面坡角及超载等计算确定。的地下水位、填土顶面坡角及超载等计算确定。的地下水位、填土顶面坡

37、角及超载等计算确定。（7 7）淤沙压力。依据水闸上、下游可能淤积的）淤沙压力。依据水闸上、下游可能淤积的）淤沙压力。依据水闸上、下游可能淤积的）淤沙压力。依据水闸上、下游可能淤积的厚度及泥沙重度计算确定。厚度及泥沙重度计算确定。厚度及泥沙重度计算确定。厚度及泥沙重度计算确定。（二）荷载组合（二）荷载组合（二）荷载组合（二）荷载组合 设计水闸时，应将可能同时作用的各种荷载设计水闸时，应将可能同时作用的各种荷载设计水闸时，应将可能同时作用的各种荷载设计水闸时，应将可能同时作用的各种荷载进行组合。荷载组合分为基本组合与特殊组合两进行组合。荷载组合分为基本组合与特殊组合两进行组合。荷载组合分为基本组合

38、与特殊组合两进行组合。荷载组合分为基本组合与特殊组合两类。基本组合由基本荷载组成；特殊荷载由基本类。基本组合由基本荷载组成；特殊荷载由基本类。基本组合由基本荷载组成；特殊荷载由基本类。基本组合由基本荷载组成；特殊荷载由基本荷载和一种或几种特殊荷载组成。荷载和一种或几种特殊荷载组成。荷载和一种或几种特殊荷载组成。荷载和一种或几种特殊荷载组成。二、闸室抗滑稳定计算二、闸室抗滑稳定计算二、闸室抗滑稳定计算二、闸室抗滑稳定计算（一）计算公式（一）计算公式（一）计算公式（一）计算公式 （1 1）土基上的水闸闸室沿地基面的抗滑稳定计算。）土基上的水闸闸室沿地基面的抗滑稳定计算。）土基上的水闸闸室沿地基面的

39、抗滑稳定计算。）土基上的水闸闸室沿地基面的抗滑稳定计算。（2 2）岩基上沿闸室基底面的抗滑稳定公式）岩基上沿闸室基底面的抗滑稳定公式）岩基上沿闸室基底面的抗滑稳定公式）岩基上沿闸室基底面的抗滑稳定公式 计算。计算。计算。计算。（二）提高闸室抗滑稳定性的措施（二）提高闸室抗滑稳定性的措施（二）提高闸室抗滑稳定性的措施（二）提高闸室抗滑稳定性的措施 当沿闸室基底面抗滑稳定平安系数计算值小当沿闸室基底面抗滑稳定平安系数计算值小当沿闸室基底面抗滑稳定平安系数计算值小当沿闸室基底面抗滑稳定平安系数计算值小于允许值时，可接受下列一种或几种抗滑措施。于允许值时，可接受下列一种或几种抗滑措施。于允许值时，可接

40、受下列一种或几种抗滑措施。于允许值时，可接受下列一种或几种抗滑措施。将闸门位置移向低水位一侧，或将水闸底将闸门位置移向低水位一侧，或将水闸底将闸门位置移向低水位一侧，或将水闸底将闸门位置移向低水位一侧，或将水闸底板向高水位一侧加长，以增加水重；板向高水位一侧加长，以增加水重；板向高水位一侧加长，以增加水重；板向高水位一侧加长，以增加水重；适当增大闸适当增大闸适当增大闸适当增大闸室结构尺寸；室结构尺寸；室结构尺寸；室结构尺寸；增加闸室底板的齿墙深度；增加闸室底板的齿墙深度；增加闸室底板的齿墙深度；增加闸室底板的齿墙深度；增加增加增加增加铺盖长度或帷幕灌浆深度，或在不影响防渗平安的铺盖长度或帷幕灌

41、浆深度，或在不影响防渗平安的铺盖长度或帷幕灌浆深度，或在不影响防渗平安的铺盖长度或帷幕灌浆深度，或在不影响防渗平安的条件下将排水设施向水闸底板靠近；条件下将排水设施向水闸底板靠近；条件下将排水设施向水闸底板靠近；条件下将排水设施向水闸底板靠近；利用钢筋混利用钢筋混利用钢筋混利用钢筋混凝土铺盖作为阻滑板，但闸室自身的抗滑稳定平安凝土铺盖作为阻滑板，但闸室自身的抗滑稳定平安凝土铺盖作为阻滑板，但闸室自身的抗滑稳定平安凝土铺盖作为阻滑板，但闸室自身的抗滑稳定平安系数不应小于系数不应小于系数不应小于系数不应小于1.01.0，阻滑板应满足抗裂要求；，阻滑板应满足抗裂要求；，阻滑板应满足抗裂要求；，阻滑板

42、应满足抗裂要求；增增增增设钢筋混凝土抗滑桩或预应力锚固结构。设钢筋混凝土抗滑桩或预应力锚固结构。设钢筋混凝土抗滑桩或预应力锚固结构。设钢筋混凝土抗滑桩或预应力锚固结构。三、闸室基底应力计算三、闸室基底应力计算三、闸室基底应力计算三、闸室基底应力计算（一）计算公式（一）计算公式（一）计算公式（一）计算公式 （1 1）对于结构布置及受力状况对称的闸孔，如）对于结构布置及受力状况对称的闸孔，如）对于结构布置及受力状况对称的闸孔，如）对于结构布置及受力状况对称的闸孔，如多孔水闸的中间孔或左右对称的单闸孔，按下式多孔水闸的中间孔或左右对称的单闸孔，按下式多孔水闸的中间孔或左右对称的单闸孔，按下式多孔水闸

43、的中间孔或左右对称的单闸孔，按下式计算计算计算计算 （2 2）对于结构布置及受力状况不对称的闸孔，）对于结构布置及受力状况不对称的闸孔，）对于结构布置及受力状况不对称的闸孔，）对于结构布置及受力状况不对称的闸孔，如多孔闸的边闸孔或左右不对称的单闸孔，按双如多孔闸的边闸孔或左右不对称的单闸孔，按双如多孔闸的边闸孔或左右不对称的单闸孔，按双如多孔闸的边闸孔或左右不对称的单闸孔，按双向偏心受压公式计算向偏心受压公式计算向偏心受压公式计算向偏心受压公式计算（二）平安指标（二）平安指标（二）平安指标（二）平安指标 见书中表格。见书中表格。见书中表格。见书中表格。四、地基沉降校核四、地基沉降校核 由于土基

44、压缩变形大，简洁引起较大由于土基压缩变形大，简洁引起较大的地基沉降。较大的匀整沉降可能会使闸顶的地基沉降。较大的匀整沉降可能会使闸顶部高程不足；过大的不匀整沉降，将导致闸部高程不足；过大的不匀整沉降，将导致闸室倾斜、产生裂缝、止水破坏，甚至断裂等。室倾斜、产生裂缝、止水破坏，甚至断裂等。因此在探讨地基稳定时，应进行地基的沉降因此在探讨地基稳定时，应进行地基的沉降校核，以保证水闸的平安和正常运用。校核，以保证水闸的平安和正常运用。五、地基处理五、地基处理 水闸地基处理的目的是：提高地基的水闸地基处理的目的是：提高地基的承载实力和稳定性；减小或消退地基的有害承载实力和稳定性；减小或消退地基的有害沉

45、陷，防止地基渗透变形。沉陷，防止地基渗透变形。第七节第七节 闸室结构计算闸室结构计算一、底板一、底板 闸底板一般接受闸底板一般接受“截板成梁截板成梁”的方法的方法进行计算，即沿垂直水流方向截取单位宽进行计算，即沿垂直水流方向截取单位宽度的板条作为梁来进行计算。由于闸门前度的板条作为梁来进行计算。由于闸门前后水重相差悬殊，底板所受荷载不同，常后水重相差悬殊，底板所受荷载不同，常以闸门为界，分别在闸门上下游段的中间以闸门为界，分别在闸门上下游段的中间处截取单宽板条及墩条。处截取单宽板条及墩条。（一）倒置梁法（一）倒置梁法（二）弹性地基梁法（二）弹性地基梁法二、闸墩二、闸墩 闸墩结构计算主要包括闸墩

46、水平截面闸墩结构计算主要包括闸墩水平截面上的正应力和剪应力、平面闸门门槽或弧上的正应力和剪应力、平面闸门门槽或弧形闸门支座的应力计算。闸墩计算状况有形闸门支座的应力计算。闸墩计算状况有运用期和检修期两种。运用期和检修期两种。三、胸墙、工作桥、检修便桥及交通桥三、胸墙、工作桥、检修便桥及交通桥 可依据各自的支承状况、结构布置型可依据各自的支承状况、结构布置型式按板或板梁系统接受结构力学的方法进式按板或板梁系统接受结构力学的方法进行结构计算。行结构计算。第八节第八节 两岸连接建筑物两岸连接建筑物一、连接建筑物的作用一、连接建筑物的作用 水闸两端与河岸或堤、坝等建筑物的连水闸两端与河岸或堤、坝等建筑

47、物的连接处，需设置连接建筑，它们包括上、下游接处，需设置连接建筑，它们包括上、下游翼墙，边墩或岸墙、刺墙和导流墙等。其作翼墙，边墩或岸墙、刺墙和导流墙等。其作用是：用是：拦住两侧填土，维持土坝及两岸的稳拦住两侧填土，维持土坝及两岸的稳定，防止过闸水流的冲刷；定，防止过闸水流的冲刷；引导水流平顺进闸，并使出闸水流匀引导水流平顺进闸，并使出闸水流匀整扩散；整扩散；阻挡侧向绕渗，防止与其相连的岸坡阻挡侧向绕渗，防止与其相连的岸坡或土坝产生渗透变形；或土坝产生渗透变形；疼惜两岸或土坝边坡不受过闸水流的疼惜两岸或土坝边坡不受过闸水流的冲刷；冲刷；在懦弱地基上设有独立岸墙时，可削在懦弱地基上设有独立岸墙时

48、，可削减地基沉降对闸身应力的影响，改善闸室受减地基沉降对闸身应力的影响，改善闸室受力状况。力状况。二、连接建筑物的布置型式二、连接建筑物的布置型式（一）上、下游翼墙（一）上、下游翼墙（一）上、下游翼墙（一）上、下游翼墙 （1 1）圆弧或椭圆弧形翼墙。）圆弧或椭圆弧形翼墙。）圆弧或椭圆弧形翼墙。）圆弧或椭圆弧形翼墙。（2 2）反翼墙。）反翼墙。）反翼墙。）反翼墙。（3 3）扭曲面翼墙。）扭曲面翼墙。）扭曲面翼墙。）扭曲面翼墙。（4 4）斜降式翼墙。）斜降式翼墙。）斜降式翼墙。）斜降式翼墙。（二）边墩和岸墙（二）边墩和岸墙（二）边墩和岸墙（二）边墩和岸墙 （1 1）边墩和岸墙结合。）边墩和岸墙结合

49、。）边墩和岸墙结合。）边墩和岸墙结合。（2 2）边墩和岸墙分开。）边墩和岸墙分开。）边墩和岸墙分开。）边墩和岸墙分开。（3 3）护坡连接型式。）护坡连接型式。）护坡连接型式。）护坡连接型式。三、连接建筑物的结构型式和构造三、连接建筑物的结构型式和构造（一）重力式挡土墙（一）重力式挡土墙（一）重力式挡土墙（一）重力式挡土墙（二）悬臂式挡土墙（二）悬臂式挡土墙（二）悬臂式挡土墙（二）悬臂式挡土墙（三）扶臂式挡土墙（三）扶臂式挡土墙（三）扶臂式挡土墙（三）扶臂式挡土墙（四）空箱式挡土墙（四）空箱式挡土墙（四）空箱式挡土墙（四）空箱式挡土墙（五）连拱空箱式挡土墙（五）连拱空箱式挡土墙（五）连拱空箱式挡

50、土墙（五）连拱空箱式挡土墙第九节第九节 闸门与启闭机闸门与启闭机一、闸门一、闸门（一）闸门的组成（一）闸门的组成（一）闸门的组成（一）闸门的组成 闸门结构一般由闸门结构一般由闸门结构一般由闸门结构一般由活动部分活动部分活动部分活动部分、埋固部分埋固部分埋固部分埋固部分和和和和悬吊悬吊悬吊悬吊设备设备设备设备三部分组成。活动部分主要是由面板、梁格三部分组成。活动部分主要是由面板、梁格三部分组成。活动部分主要是由面板、梁格三部分组成。活动部分主要是由面板、梁格系统组成的门体结构；埋固构件是预埋在闸墩和系统组成的门体结构；埋固构件是预埋在闸墩和系统组成的门体结构；埋固构件是预埋在闸墩和系统组成的门体