图4-1

算闸基防渗的计算必须的防渗长度满足:

L=C·△H

△H为上下游最大水位差，则△H=3.9m,C为允许渗径系数值，由于为砂性土则取C=9.0。得最小允许防渗长度L=C·△H=3.9×9.0=35.1m。则地下轮廓布置见图4-1。

实际闸基防渗长度L：

L‘=0.5+0.5+0.7+11+0.7+0.5+1.2+3+1+1.4+11.0+1.4+1.0+1.5 =35.5m

则L‘=35.5＞L=35.1m 闸基防渗长度满足要求

4.2渗流计算

采用改进阻力系数法进行渗流计算 4.2.1 地下轮廓线的简化

为了便于计算，将复杂的地下轮廓进行简化。由于铺盖头部及底板上下游两端的齿墙均较浅，可以将它们简化成短板的形式如下图4-2： 4.2.2 确定地基的有效深度

根据钻探资料，闸基透水层深度很大。故在渗流计算中必须取一有效深度代替实际深度。

由地下轮廓线简化图知：地下轮廓的水平投影长度L0=14+16=30m;地下轮廓的垂直投影长度S‘=S0-0.6=6.2-0.6=5.6m。 L0/ S0=30/5.6=5.4>5,故地基的有效深度Te=0.5 L0=0.5×36=15m。而地基的实际计算深度T=195.0-183.32=11.68m,

则T＜Te，故地基的实际计算深度T=11.68m。

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图4-2

4.2.3 渗流区域的分段和阻力系数的计算

过地下轮廓的角点、尖点，将渗流区域分成8个典型段。如上图1、8段为进出口段，2、4、5、7则为内部垂直段，3、6、二段为内部水平段。

则相关计算的数据见下表4-1：

各流段阻力系数为ξ

流段 进口段和出口段 内部垂直段 阻力系数为ξ 段号 1 8 2 4 5 7 3 6 S 0.9 1.5 0.8 5.6 5.0 1.0 S1=0.8 S2=5.6 S1=5.0 S2=1.0 T/L 11.18 10.98 10.88 10.88 10.48 10.48 T=10.88 L=16.0 T=10.48 L=14.0 ξ 0.475 0.517 0.074 0.582 0.530 0.096 1.059 0.935 内部水平段 则

=0.475+0.517+0.074+0.582+0.530+0.096+1.059+0.935=4.268

4.2.4 渗透压力计算：

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(1)设计洪水情况下：△H=198.36-195.00=3.36m。根据水流的连续条件，经过各流段的单宽渗流流量均应相等。

A.各流段的水头损失的计算

,则得

h1 =（0.475/4.268）×3.36=0.374m h2 =（0.074/4.268）×3.36=0.058m h3 =（1.059/4.268）×3.36=0.833m h4 = （0.582/4.268）×3.36=0.458m h5 =（0.530/4.268）×3.36=0.417m h6 = （0.935/4.268）×3.36=0.736m h7 =（0.096/4.268）×3.36=0.076m h8 = （0.517/4.268）×3.36=0.407m B.进出口段进行必要的修正：进出口修正系数

为

T′=11.18m T=10.88m S‘=0.9m

则得：

=0.729＜[]=1.0 故需要修正 h‘1=

×h1=0.729×0.374=0.273m

进水口段水头损失的修正为： 进口段水头损失的修正量为：

Δh= h1－h‘1=0.374-0.273=0.101m

修正量应转移给相邻各段

h2′=0.058+0.058=0.116 h3′=0.833+（0.101－0.058）=0.876m

同样对出口段修正如下

T′=10.98m T=10.48m S=1.5m 则得：

=0.884＜[]=1.0 故亦需要修正 h8′= ×h8=0.884×0.407=0.361m

进口段水头损失的修正量为：

Δh= h8－h‘8=0.407-0.361=0.047m

h7′=0.076+0.047=0.123m

C.计算各角点的修正后的渗压水头：由上游进口段开始，逐次向下游从作用水头值△H中相继减去各分段的水头损失值，即可求得各角隅点的渗压水头值：

H1 = 3.36m

H2 = H1-h1‘=3.36-0.273=3.087m

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出口段的水头损失修正为

H3 = H2-h2‘ =3.087-0.120=2.971m H4 = H3-h3‘=2.971-0.876=2.095m H5 = H4-h4=2.095-0.458=1.637m H6 = H5-h5=1.637=-0.417=1.220m H7 = H6-h6=1.220-0.736=0.484m H8 = H7-h7‘=0.484-0.123=0.361m H9 = H8-h8‘=0.361-0.361=0.00m

D．作出渗透压力分布图：根据以上算得渗压水头值，并认为沿水平段水头损失呈线形变化，则作出设计洪水位是渗透压力分布图，如图4-3所示:

图4-3

单位宽度底板所受渗透压力：

P1=0.5×( H6+ H7)×14×1=0.5×（1.22+0.484）× 14×1

=11.93t=117.01kN

单位宽铺盖所受的渗透压力：

P2=0.5×( H3+ H4)×16×1=0.5×（2.971+2.095）× 16×1

=40.53t=397.58kN

（2）同样的步骤可计算出校核情况下的渗透压力分布，即

ΔH=3.9m H1 =3.9m

H2 =3.584m H3 =3.448m H4 =2.430m H5 =1.898m H6 =1.410m H7 =0.560m H8 =0.417m H9 =0.00m 根据以上计算作出校核洪水位是渗透压力分布图,如图4-4：

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