第八章 水 闸

§8-5 闸室的布置和构造 教学内容

底板、闸墩、工作桥、交通桥 一、底板

按形状分：有水平底板、低实用堰底板（上游水位高，流量又受限制）。 河宽、孔多。需用横缝将闸室分成若干闸段（每个闸段可分为一孔、两孔、三孔）

按底板与闸墩的连接方式分：整体式、分离式

? 整体式

闸底板与闸墩浇筑成整体，墩中分缝。（也有闸室底板中间分缝的）

底板形式

?实心底板???箱式底板：地基承载力较差，30??40kpa??适用于松散地基，地震烈度较高的地区 ? 分离式

单孔底板上设双缝，将底板与闸墩分开

适用：坚基，紧密的地基上，不会产生不均匀沉降。

底板顺水流方向的长度：满足上部结构布置，结构强度和抗滑稳定要求。

二、闸墩

材料：常用混凝土、浆砌石、少筋混凝土。

作用：分隔闸孔，支承闸以及上部结构。

材料：砼或浆砌石。

外形轮廊：过闸水流平顺，侧向收缩小，以加大过水能力。

分方形、三角形、半圆形、流线形。

高程：上游高出最高水位并有一定超高。 长度：与闸底板顺水流长度相同。

上、下游侧：铅直或10:1～５:1竖坡。

闸墩厚度：满足强度，稳定要求，决定于工作门槽深度和门 槽颈部厚度。

门槽颈部厚度最小值为0.5m 门槽深0.3m 槽宽0.5～1.0

缝墩：1.2～1.5

检修门槽与工作门槽之间须保持1.5 ～2.0m净距。 胸墙与检修门槽之间也应留足1.0m以上的间距。 三、闸门

检修门---平门----位置：上游侧

平门工作门--

弧门--位置：

① 上游侧

②下游侧（利用水重帮助闸室稳定） 闸门顶部高程：应高于可能最高蓄水位。 四、胸墙

固定式、活动式

I—I 作用：减少闸的高度，减轻立门重和降低对启闭机重量的要求。

布置位置：置于门后--闸门紧靠胸墙，且止水效果好而简单；门前---止水结构复杂，易于磨

损，有利于启闭，钢丝绳不易磨损?

顶高程：顶与闸墩齐平。 底梁梁底高程：

满足堰流的要求，堰顶高程

＋堰顶下游水深＋ (0.2m)。 厚度：不小于0.15～0.2m 结构形式：板式、梁板式。 支撑方式：固接、简支 五、交通桥及工作桥

?一般设在水闸下游一侧???有时设在水闸上游一侧，利用水重，帮助闸室稳定（葛洲坝）? 交通桥? 工作桥：安装启闭设备

初步确定桥高时，平面门可取门高的二倍中取出检修的要求。若用活动式启闭机，桥高可低些，但亦应大于1.7倍门高。升卧闸门的桥高为平面直升门高的70％。弧形门则视闸门吊点位置等情况而定，一般要比平面门的工作桥低得多。

六、分缝方式及止水设备

1.分缝

水闸沿垂直水流方向每隔一定距离，必须设置沉降缝予以分开，以免闸室因地基不均匀沉降及伸缩变形而产生裂缝。缝的间距岩基上不宜超过20m，土基上不宜超过35m，缝宽2～3cm。

除了闸室分缝外，凡相邻结构荷重相差悬殊或结构较长、面积较大的地方，都需设缝分开。如在铺盖与水闸底板连接处、翼墙与边墩及铺盖连接处、消力池底板与闸底板、翼墙连

胸墙不小于3.5m再加1.0～1.5m的超高值，并满足闸门能从闸门启闭机启闭机房交通桥净宽启闭机大梁交通桥接处都要设沉降缝，当混凝土铺盖及消力池底板面积较大时，也要设沉降缝。

2.止水。

凡具有防渗要求的缝，都应设止水。按照止水设备的方向，有铅直止水和水平止水两种。前者设在缝墩中、边墩与翼墙之间以及各段翼墙之间等。后者设在铺盖、消力池底板与闸底板、翼墙之间，闸底板与铺盖、消力池底板间的分缝处等

1）止水形式

垂直止水----闸墩（缝墩 ）中的边墩 与岸墙之间的、岸墙与翼墙之间的接缝、以及翼墙的分段缝。

水平止水-----铺盖与底板之间；铺盖与两侧翼墙底板之间；底板分缝隙段；砼或混凝土铺盖的分坝缝；闸后护坦与闸底板之间的分缝；护坦与翼墙之间的接缝；护坦分坝缝。

2）止水设备

垂直止水设备一般都设在靠近上游挡水面处（临水面0.2 ~ 0.5m）止水设备上游部分的缝应该是不透水的，下游宜保持通畅，此外，止水设备应防止两个相邻构件之间因发生相对垂直位移而被撕裂。

水平止水多布置在距上面0.2 ~ 0.3m处，在缝下面铺设2 ~ 3层油毛毡或沥青片。 材料：紫铜片、塑料止水带、橡皮止水带

缝与止水平面位置示意图 §8-6 闸室稳定分析、沉降校核及地基处理

教学内容

闸室稳定分析、沉降计算、地基处理 教学重点

闸室稳定分析

一、闸室稳定分析

闸室应在任何情况下（施工、竣工、运用、检修）都是稳定的。 1、竣工期（地基受到的压力最大） （1）沉陷问题：

a、过大的（均匀）沉陷—堰顶高程降低，达不到设计要求； b、不均匀沉陷：闸顶倾斜，甚至断裂

（2）压力过大：地基受到压力过大，结构受到破坏，失去稳定性。 2、运用期（或检修期）同时受到重力和水平力的作用

a、表面滑动：当底板与地基之间垂直压应力б较小时，在水平推力作用下，闸室底板有可能沿地基表面发生滑动，称为表面滑动

b、深层滑动：当作用与地基上的铅直荷载较大时，可能连同一部分地基土体一起滑动，称为深层滑动

计算取一个闸室单元为验算对象（以缝为界，单元可能是一孔、两孔、三孔）。

（一）荷载及其组合

闸室所受的主要荷载：自重、水重、水平水压力、扬压力、波浪压力、地震力、泥沙压力。

地震力按拟静力法计算

浪压力：波浪要素（波高、波长、周期）确定后，按重力坝部分所讲公式进行计算浪压力。

水平水压力：

砼铺盖：b、d点的水平水压力强，分别等于该点的扬压力强度（浮托力+渗透压力）b

点之间按直线变化 黏土铺盖：

pa??H1pb??hbhb为b点的扬压力水头

二、闸室的稳定性及其安全指标 闸室稳定性所包含的内容： 1、不致于沿地基面或深层滑动 2、不发生明显的倾斜