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、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。
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0.5〜1.01.5〜2.0m 净距。
1.0m 以上的间距。
胸墙m3于 小 不缝墩：1.2〜1.5检修门槽与工作门槽之间须保持 胸墙与检修门槽之间也应留足三、 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*kTil 樂k表一 一堪版12』一般设在水闸下游一侧：交通桥:有时设在水闸上游一侧，利用水重，帮助闸室 稳定（葛洲坝）/ 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 再加1.0〜1.5m 的超高值，并满足闸门能从闸门 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、翼墙连交通桥净宽启闭机大梁P ---------- 1交通桥f启闭机 •启闭机房Ufa.1-5^34^_rf — 7'I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f, 7_________3“時广Si 止水帶t 中_____ 28-0 -------------------- "fisra 止水常r 井攜型〕下并戏垢上紳懒堵3止水ffiWidi 毛就为址匪立址用iffi 誅 血-E 毡睛审片止水HO*馆前血駐土护理水平氛骼肪用緬青勒 毛苗魅緊昭片水2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、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）沉陷一堰顶高程降低，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6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+点之间按直线变化黏土铺盖：P a 二H iP b = 'hbh b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、不发生明显的倾斜闸室的倾斜度也越大6、W AB(TU =A YbBtg(1 )当闸底最大压应CT max/卜于CT max丿匸(T (Tf 、 <j ) o 、C o(用钢筋和闸室底板可靠的连接起来)3、平均基底压力不大于地基的容许承载力地基反力分布的不均匀程度(闸室上、下游端地基反力的比值)--max口 min值越大，沉降差越大,三、计算方法 1验算闸室基底压力_ max ° m In对称闸孔：受力不对称的闸孔：按双向偏心受压公式计算 2、验算闸室的抗滑稳定闸室产生平面滑动或深层滑动的判别K c摩擦公式:K c抗剪断公式：抗滑稳定计算的关键，在于合理选用 提高表层抗滑稳定的措施(1) 将高水位一侧的防渗铺盖适当延长，或将低水位一侧的排水设备适当向高水位一侧延 伸，以减小作用在底板上的渗透压力。
(2) 将闸室位置适当移向低水位一侧，利用水重。
(3) 适当增加齿墙深度，以提高抗滑力。
(4 )利用高水位一侧的混凝土铺盖作为阻滑板。
计算公式：S=0.8f(W 1 W 2 U)式中：0.8 —考虑土壤变形及连接钢筋拉伸变形等因素。
3、验算闸基的整体稳定(1) 在竖向荷载作用下的地基承载力(2) 在竖向荷载和水平荷载共同作用下，地基承载力核算。
四、沉降校核土基压缩变形大均匀沉降：建筑物顶部高程降低，影响正常运行。
不均匀沉降：闸室倾斜、裂缝、止水破坏。
计算沉降的方法：采用分层总和法。
(土力学)沉陷允许值：最大沉降允许值：10-15cm ;最大沉降差值：3-5cm 。
减少不均匀沉降的措施：（1）尽量使相邻建筑物重量差不要过大，重量大的建筑物先施工，使地基先行预压。
二max（2）布置要匀称，使二min不超过规定的数值。
（3）分块不宜过大，沉降缝的止水设应能适应地基的不均匀沉陷的要求。
（4）增强闸室刚度以减小不均匀沉降差；如浙江省慈溪市某一挡潮排涝闸，闸室分缝距离为36.40m,采用双胸墙增强闸室刚度后，最大沉降差仅为 4.2cm，效果明显。
（5 ）采用轻型结构和加长底板长度，或增加埋置深度以减小基地压力（6）进行必要的地基处理，以提高地基承载力五、地基处理根据工程实践：粘性土贯入击数＞5砂性土贯入击数＞8可不做地基处理直接建闸.常用的处理方法：（一）预压加固预压堆石高度，应使预压荷重约为 1.5〜2.0倍水闸荷载，但不能超过地基的承载能力,否则会造成天然地基的破坏。
为了缩短预压施工时间，可在地基中设置塑料排水板，以改善软土地基的排水条件，加快地基固结。
塑料排水板间距一般为1〜3m,深度应穿过预压层。
（二）换土垫层适用情况：软弱粘性土薄层、浅表----全部挖除层厚采用换土垫层通常采用砂垫层、壤土垫层垫层作用：（1）垫层使应力扩散，提高地基的稳定性。
（2）减小地基沉降量（3）具有良好的排水作用，有利于软土地基加速固结。
设计内容：换砂厚度、宽度、材料、级配等。
（三）桩基础（深基础）当水闸上部结构重量大，不宜采用上述方法的，可参考桩基。
从施工角度来分：预制桩、钻孔灌注桩受力特点来分：支撑桩----软土、浅层摩擦桩----土层很厚优点：大大提高地基的承载力缺点：底板与土层分离（四）沉井基础（深基础）适用条件：闸下有较厚的软土层，要求闸的基础埋置较深。
不适用于闸基下有流沙、蛮石、树干或表面倾斜较大的岩层。
沉井是一种筒状结构物，可用浆砌石、砼或钢筋砼制成。
沉井平面尺寸视上部结构而定，一般只要略大于上部结构的尺寸即可。
沉井的接缝应置于闸的沉降缝之下，使上部结构能够适应下部基础的沉降。
（五）振冲砂石桩它是利用一个直径为0.3〜0.8m，长约2m，下端设有喷水口的振冲器，先在土基内造孔，下管，然后，向上移动，边振动，边沿管向下填注砂石料形成砂石桩。
桩径一般为0.6〜0.8m,间距1.5〜2.5m，呈梅花形或正方形布置。
桩的深度根据设计要求和施工条件确定，一般为8〜10m。
振冲桩的砂石料宜有良好的级配，碎石最大粒径不宜大于5cm。
振冲砂石桩适用于松砂或软弱的壤土地基。
（六）强夯法它是由重锤夯实法发展起来的。
用100〜400kN重锤从6〜25m高处自由落下，撞击土层,每分钟2或3次。
该法适用于细砂、中砂和砂壤土等强透水的土层。
在透水性差的粘性土地基上，如设置砂井（或排水板），也可收到较好的效果。
（七）爆炸法在松砂层厚度较大的地基上建闸，可采用爆炸振密法。
先在地基内钻孔，孔距约5〜6m,沿孔深每隔一定距离放置适量的炸药，利用爆炸力使松砂密实。
该法对粗砂、中砂地基比较有效，而对细砂，尤其是粉砂地基，效果较差。
爆炸振密深度一般不超过10m。
（八）高速旋喷法旋喷法是用钻机以射水法钻进至设计高程，然后由安装在钻杆下端的特殊喷嘴把高压水、压缩空气和水泥浆或其他化学浆液高速喷出，搅动土体，同时钻杆边旋转边提升，使土体与浆液混合，形成桩柱，以达到加固地基的目的。
