下载文档原格式
船闸水工建筑物设计规范(doc 8页)2．2．2 在综合性枢纽中，位于挡水前沿的闸首和闸室等挡水建筑物的级别应与枢纽中其他挡水建筑物级别一致。
3．1．1 船闸结构计算应考虑运用、检修、完建、施工和特殊工况等情况，并应符合下列规定。
3．1．1．1 运用情况应考虑下列最不利的水位组合：(1)上游或墙前为上游最高通航水位，下游或墙后为相应的最低水位或排水管水位；3．2．1 船闸结构设计应进行下列验算和计算：(1)结构整体抗滑、抗倾和抗浮稳定性验算；(2)地基承载力验算和地基沉降计算；(3)渗透稳定性验算；(4)结构各部位强度计算和限裂验算；(5)边坡整体稳定性验算；(6)其他验算或计算。
3．3．1* 当采用式(3．2．2-1)验算岩基船闸或采用式(3．2．3-1)和式(3．2．3-2)计算土基船闸抗滑稳定时，抗滑稳定安全系数Kc应符合表3．3．1的规定。
抗滑稳定安全系数Kc 表3．3．13．3．2* 当采用式(3．2．2-2)验算基岩船闸抗滑稳定时，抗滑稳定安全系数Kc′应符合表3．3．2的规定。
抗滑稳定安全系数Kc′ 表3．3．2荷载组合安全系数基本组合①≥3.0②≥2.5①≥2.5特殊组合②≥2.33．3．3* 当采用式(3．2．8)计算船闸结构的抗倾稳定时，抗倾稳定安全系数K0应符合表3．3．3的规定。
抗倾稳定安全系数Ko 表3．3．33．3．4* 当采用式(3．2．9)计算船闸结构的抗浮稳定时，抗浮稳定安全系数Kf应符合表3．3．4的规定。
抗浮稳定安全系数Kf 表3．3．4水工建筑物级别安全系数1、2≥1.13、4、5≥1.053．3．6* 土基上的分离式闸墙结构，地基不得出现拉应力。
3．3．7* 岩基上分离式船闸结构地基反力的最小应力σmin应大于零。
3．4．1 在闸首、闸室和导墙等结构间，新旧建筑物间及地基土质、高程突变处，均应设置伸缩一沉降缝。
4．1．5 地基设计应包括承载力、稳定性和沉降的计算。
绪论1.防洪治河工程包括：（1）整修堤防——构建河流防洪体系（2）兴建大中型水库——拦蓄洪水2.水工建筑物：为了综合利用水资源，达到防洪、灌溉、发电、供水、航运等目的，需要修建几种不同类型的建筑物，以控制和支配水流，满足国民经济发展的需要，这些建筑物通称为水工建筑物水利枢纽：不同水工建筑物组成的综合体。
3.按建筑物的用途分类挡水建筑物用以拦截江河，形成水库或壅高水位。
如各种坝和闸；以及为抗御洪水或挡潮，沿江河海岸修建的堤防、海塘等。
泄水建筑物用以渲泄在各种情况下、特别是洪水期的多余入库水量，以确保大坝和其他建筑物的安全。
如溢流坝、溢洪道、泄洪洞等。
输水建筑物为灌溉、发电、和供水的需要从上游向下游输水用的建筑物，如输水洞、引水管、渠道、渡槽等。
取水建筑物是输水建筑物的首部建筑，如进水闸、扬水站等。
整治建筑物用以整治河道，改善河道的水流条件，如丁坝、顺坝、导流堤、护岸等。
专门建筑物专门为灌溉、发电、供水、过坝需要而修建的建筑物，如电站厂房、沉沙池、船闸、升船机、鱼道、筏道等前三个是必不可少的。
4.水工建筑物的特点工作条件复杂（1）由于水的作用，产生巨大的水压力，对水工建筑物的稳定和强度产生不利影响，（2）由于水的作用，形成波浪，冲击岸边、建筑物，产生波浪压力，对水工建筑物的稳定和强度产生不利影响，（3）由于水位差的存在，会导致建筑物以及地基内的渗流，产生渗透压力，对水工建筑物的稳定和强度产生不利影响，渗流也可能引起建筑物及地基的渗透变形破坏，过大的渗漏量会造成水库严重的漏水。
（4）由于水的作用，带来动水消能问题。
由于水的作用，还会产生高速水流，高速水流通过建筑物时，可能出现掺气、负压、气蚀、冲击波等现象。
（5）地震影响，水库建成后，易引起诱发性地震。
设计选型的独特性地形、地质、水文、施工等条件对选定坝址、闸址、洞线、枢纽布置和水工建筑物的形式等都有极为密切的关系。
具体到每一个工程都有自身的特定条件，因而水利枢纽和水工建筑物都具有一定的个别性，因而水工建筑物设计选型总是只能按各自特征进行，一般不能采用定型设计。
第一章绪论1.水利枢纽与水工建筑物的基本概念为满足防洪要求，获得灌溉、发电、供水等方面的效益，需要在河流的适宜地段修建不同类型的建筑物，用来控制和分配水流，这些建筑物统称为水工建筑物，而不同类型的水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽。
第二章水工建筑物设计综述1.水工建筑物的分类和水工建筑物的分级水工建筑物按承担任务分：挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、取水建筑物、整治建筑物（导流堤、护岸、护底等）、专门建筑物（水闸、船闸、升船机等）将水利水电工程根据其工程规模、效益和在国民经济中的重要性分为五等。
水利水电工程的永久性水工建筑物和临时性水工建筑物，根据其所属工程等别及在工程中的作用和重要性划分为五级和三级。
2.水利工程的特点（1）工作条件复杂（2）受自然条件制约，施工难度大（3）效益大，对环境影响也大（4）失事后果严重（5）个别性强3.作用效应组合、作用效应分析方法作用：指外界环境对水工建筑物的影响。
主要作用有：重力、水作用、渗透水作用、风及波浪作用、冰及冰冻作用、温度作用、土及泥沙作用、地震作用等作用效应：建筑物对外界作用的响应。
如：应力、变形、振动等荷载：在进行结构分析时，如果一开始即可用一个明确的外力来代表外界环境的影响，则此作用称为荷载，也叫直接荷载。
直接荷载如：自重、水荷载间接荷载：在进行结构分析时，无法用一个明确的外力来表示，其作用及产生的作用效应只能在结构分析中同步求出。
建筑物的作用效应分析方法：○1数学模型：物理模型（模型试验）○2经验类比○3解析法、差分法、有限元第一类正常运用情况下的基本组合、第二类为施工检修组合、第三类为非常情况下的特殊组合作用效应组合4.水工建筑物安全储备的表达方法、设计准则安全储备：1.单一安全系数法；2.分项系数极限状态设计法极限状态：当整个结构(包括地基)或结构的一部分超过某一特定状态，结构就不能满足设计规定的某种功能要求时，称此种特定状态为该功能的极限状态。
0引言运行多年的水工混凝土建筑由于长期经受船舶碰撞、水流冲蚀、自然碳化及水质污染等原因，大多出现表面剥落、磨损严重、墙面露筋、大面积混凝土表面碳化等劣化现象，当裂缝扩展至一定宽度，会成为水、空气和腐蚀介质渗入混凝土内部的通道，使混凝土力学性能下降，加剧钢筋锈蚀程度，严重影响混凝土结构的安全与使用寿命[1]。
那吉航运枢纽船闸工程是广西在软岩上建造的第一座航运枢纽工程，其基础主要为泥质粉砂岩、粉砂岩、细砂岩夹粉砂质泥岩、泥岩的弱风化岩层，下部除了存在煤薄层、煤线层或炭质条纹层，无其他软弱层分布。
泥岩等软岩为广西特有的岩类，该地层具有岩性软弱（强度主要集中在15~60MPa）、胶结性和抗冲刷性较差、水平方向相变大等特点[2]。
那吉船闸在长期运行过程中，病害与老化问题逐渐突出，例如工程运行后渗水，使基岩软化，加上基础岩石的弹性模量各异，导致基础出现不均沉降，改变了闸室受力结构，从而导致闸室底板出现开裂、漏水等病害问题。
针对水工建筑物的病害问题，前人进行了不少研究。
周栋等[3]对浏河船闸闸室墙面竖直裂缝、沉降缝老化、缝距增大、错开等问题开展改性环氧裂缝灌浆、弹性密封膏嵌缝和混凝土表面丙乳砂浆等修复工作。
朱岱明[4]结合苏北运河船闸进行导航和靠船建筑物的病害原因分析，提出统筹调度、统一规划、精细管理等综合防治措施。
祝连娣[5]结合宫山咀水库除险加固工程实例，分析总结底板基础混凝土回填修复方法的技术要点。
然而，目前仍未见针对泥岩等软岩基础水工建筑的病害分析，以及为提高其承载力而采用的修复技术和措施。
本文针对那吉船闸底板开裂、结构缝漏水、混凝土缺失、淘空等混凝土损坏问题，分析出现病害的原因及其对船闸水工结构安全的影响，并采用高压固结灌浆等措施进行修复，以期为其他类似水工建筑物的病害预防、维护修复提供参考和借鉴。
1工程概况那吉船闸位设计水头为15.5m，船闸为单级船闸，闸室有效尺度为190m×12m×3.5m（长×宽×门槛水深），船闸上闸首、闸室、下闸首全长234m。
船闸⽔⼯建筑物（4-6）渠化⼯程第6 章船闸⽔⼯建筑物（3）河海⼤学港航学院A 、闸⾸结构布置闸⾸由墩墙和底板所构成。
布置及尺⼨与所选⽤的闸门型式、输⽔系统及有⽆帷墙等有密切关系。
6.4.1 闸⾸结构布置与构造船闸闸⾸⼀般设有输⽔廊道、闸门、阀门、闸阀门启闭机械及其相应的设备等。
闸⾸结构按其受⼒状态：整体式结构和分离式结构。
在⼟基上：为避免由于边墩不均匀沉降⽽影响闸门正常⼯作，⼀般采⽤整体式闸⾸结构；岩基上：可采⽤分离式结构；当岩⽯较完整时，可不设底板，只有当岩⽯裂隙较多或岩⽯较软弱时，才考虑加设底板或护底．必要时也可采⽤整体式结构。
6-20 船闸闸⾸布置图B、闸⾸结构尺度确定1）闸⾸长度（顺⽔流⽅向）闸⾸在长度⽅向上⼀般由3段组成：①门前段长度l1②门龛段长度l2③闸门⽀持段长度l3①门前段长度l1，主要根据⼯作闸门形式、检修门尺度、门槽门前段长度l1构造及检修要求确定。
检修门槽设于闸⾸外与导航墙接缝时，门前段的长度最⼩，⼀般为1.0m左右。
检修门槽设于闸⾸内：对⼈字门闸⾸：l1=（1～2）+C1，C1为检修门槽宽度（m）；=（1～2）+C1+B，B为输⽔进⼝断⾯宽（m）。
对横拉门闸⾸：l1在设置检修门槽不增加闸⾸长度的情况下，应尽量使检修门槽布置在闸⾸范围内。
d：门龛深度(m)，⼀般为门厚加0.4～0.8m；θ：闸门与船闸横轴线的夹⾓，⼀般取20°～22.5°。
为便于安置横梁和门底⽌⽔，保证闸门在任何位置时均能检查和修理底部⽌⽔，门下的⾃由空间⾼度⼀般不⼩于0.5～0.6m。
横拉闸门及其门龛段长度l：2横拉闸门的门槽宽度，主要由门厚、上下游⽀承⽊的厚度及闸墩楔形⽀承厚度组成：l2=h+2(0.2+0.25)式中：h——横拉门厚度(m)，⽀承⽊厚度取0.2m，楔形⽀承厚度取0.25m。
矩形横拉门的厚跨⽐⼀般在1/4～1/7之间；?门槽深度主要考虑⽀承⽊的宽度和布置缓冲⽊的要求，⼀般约0.4～0.7m；门底深度根据滚轮⽀承座、钢轨等⾼度、轨径确定，⼀般为0.6～1.0m。
水利专业《水工建筑物》复习资料第一章绪论1.水利工程的分类方法及其分类(重点)(1)按工程承担的任务分类:防洪工程、农田水利工程、水力发电工程、供排水工程、港航工程、环境水利工程、综合利用水利工程(2)按工程对水的作用分类:蓄水工程、排水工程、取水工程、输水工程、提水工程、水质净化及污水处理工程2.水利枢纽的概念由不同类型的水工建筑物组成的综合体。
3.水工建筑物的类别有哪些？按其作用分为以下几类：（1）挡水建筑物：坝、闸和堤防等（2）泄水建筑物：坝身泄水孔、溢洪道、泄洪洞等（3）输水建筑物：输水洞、引水涵管、渠道、渡槽（4）取水建筑物：输水建筑物的首部建筑物：进水闸、泵站（5）专门建筑物：电厂、船闸、升船机、鱼道、筏道（6）整治建筑物：用来整治河道、改善河道的水流条件，如丁坝、顺坝、导流堤、护岸等。
*注意：有时分类不十分严格，闸可取水也可挡水；渠道可取水也可输水；溢流坝可挡水也可泄水……4.水利工程的特点（了解）（1）工作条件复杂，考虑因素多；（2）受自然条件制约，施工难度大；（3）效益大，对环境的影响也大；（4）失事后后果严重；（5）工程量大，投资巨大，工期长第二章水工建筑物设计综述1.水电工程和水工建筑物如何分等分级？依据是什么？(重点)（1）水利工程(水利枢纽)的分等水利工程分等工程失常影响效益，工程失事造成灾难工程规模有大小，安全程度有高低分等依据：工程规模、效益、重要性级别：五等（2）水工建筑物的分级永久性主要建筑物：大坝、厂房、泄洪闸…水工建筑物 永久性次要建筑物：挡墙、导墙、护岸…临时建筑物：施工围堰、导流建筑物…分级依据：工程等别、作用、重要性 级别：五级2.永久性建筑物、临时性建筑物(重点)永久性建筑物是指工程运行期间使用的建筑物。
临时性建筑物是指工程施工期间使用的建筑物。
3.表达水工建筑物安全储备的方法(重点)（1）单一安全系数法（2）分项系数极限状态设计法4.极限状态的类型(重点)（1）承载能力极限状态当出现下列状态之一时，即认为超过了承载能力极限状态：①刚体失去平衡；②材料强度不足而破坏；③结构失稳；④结构转变为机动体系；⑤结构体产生渗透失稳等现象；（2）正常使用极限状态定义：当结构或构件影响正常使用或达到耐久性的极限值时，认为达到了正常使用极限状态。
名词解释：aj : J号单位荷载对i点的径向线变位。
安全储备：（R-S）>0其中：R-结构抗力；S-作用效应。
不平衡剪力：脱离体两侧的剪力的差值。
侧槽式溢洪道：侧槽式溢洪道是岸边溢洪道的一种型式，溢流堰设在泄槽一侧，沿等高线布置，水流从溢流堰泄入与轴线大致平行的侧槽后，流向作90°转弯，再经泄槽或隧洞流入下游。
弹性抗力：当衬砌承受荷载向围岩方向变形时将受到围岩的抵抗，把这个抵抗力称为弹性抗力。
弹性抗力：当衬砌受到某些主动力的作用而向围岩方向变位时，会受到围岩的限制而产生反作用力。
是一种被动力, 能协助衬砌分担外荷载，是有利的。
低水头水工建筑物：一般指水头不超过3om勺水工建筑物，主要有水闸、低坝、橡胶坝、船闸等，多数建在软基上，也有建在岩基上的。
地下轮廓线：水闸闸基不透水的铺盖，板桩及底板等与地基的接触线，即闸基渗流的第一根流线，称为水闸的地下轮廊线。
反滤层：反滤层一般由1〜3层级配均匀，耐风化的砂、砾、卵石或碎石构成，每层粒径随渗流方向而增大。
反滤的作用是滤土排水，防止土工建筑物在渗流逸出处遭受管涌、流土等渗透变形的破坏以及不同土层界面处的接触冲刷。
防渗长度：把不透水的铺盖、板桩和底板与地基的接触线，是闸基渗流的第一根流线，称为地下轮廓线，其长度称为防渗长度。
拱冠梁：贯穿各层拱圈顶点的悬臂梁。
拱效应：在心墙坝中，非粘性土坝壳沉降速度快，较早达到稳定，而粘土心墙由于固结速度慢，还在继续沉降，坝壳通过与心墙接触面上的摩擦力作用阻止心墙沉降，这就是坝壳对心墙的拱效应。
拱效应使心墙中的铅直应力减小，甚至由压变拉，从而使心墙产生水平裂缝。
固结灌浆：采用浅孔低压灌注水泥浆对坝基加固处理的办法。
管涌：坝体和坝基土体中部分颗粒被渗流水带走的现象，是土坝渗流变形的一种形式。
海漫：是水闸紧接护坦之后，还要继续采取的防冲加固措施，其作用是进一步消减水流的剩余能量，保护护坦和减小对其下游河床的冲刷。
回填灌浆：是为了充填围岩与衬砌之间的空隙，使之紧密结合，共同工作，改善传力条件和减少渗漏。
目次1总则2 基本规定2.1一般规定2.2 建筑物级别2.3 基本资料3结构设计原则3.1 一般规定3.2 结构计算3.3 安全系数3.4 建筑物分缝4 地基4.1一般规定4.2地基承载力验算4.3土坡和地基稳定验算4.4地基沉降计算4.5地基处理5 防渗与排水5.1一般规定5.2防渗与排水设施5.3渗流计算6.荷载6.1 荷载计算6.2 荷载组合7 闸室结构设计7.1 一般规定7.2 重力式闸墙结构设计7.3 扶壁式闸墙结构设计7.4 衬砌式闸墙结构设计7.5 混合式闸墙结构设计7.6 板桩和地下连续墙结构设计7.7 悬臂式闸墙结构设计7.8 底板设计7.9 整体式闸室结构设计8 闸首结构设计8.1 一般规定8.2 整体式闸首设计8.3 分离式闸首设计9 导航和靠船建筑物及护坡和护底设计9.1 一般规定9.2 导航和靠船建筑物设计9.3 护坡和护底设计10 观测设计10.1 一般规定10.2 原型观测设计附录A 摩擦系数和粘聚力附录B 岩土分类附录C 地基承载力验算附录D 查表法确定地基容许承载力附录E 地基垂直附加应力计算附录F 阻力系数法附录G 常用材料重度附录H 主动土压力近似计算附录J 双铰底板地基反力计算附录K 本规范用词用语说明附加说明本规范主编单位、参加单位、主要起草人、总校人员和管理人员名单附条文说明1总则1.0.1为适应船闸工程建设的需要，统一船闸水工建筑物设计的技术要求，提高船闸设计水平，做到技术先进、经济合理、安全可靠和适用耐久，制定本规范。
1.0.2 本规范适用于新建、扩建和改建内河I~VII级船闸水工建筑物设计，低于级的船闸和海船闸水工建筑物设计可参照执行。
1.0.3 本规范采用定值单一安全系数法。
1.0.4 船闸水工建筑物设计应积极慎重地采用新技术、新结构和新材料。
1.0.5 本规范应与船闸工程设计的其他规范配套使用。
1.0.6 船闸水工建筑物设计除应符合本规范的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
