船闸水工建筑物设计规范

'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。2基本规定2.1一般规定2.1.1船闸水工建筑物机构型式应根据自然条件、使用要求、受力特征、材料来源和施工条件等因素，通过技术经济比较确定。2.1.2闸首和闸室等挡水结构设计必须满足稳定和强度要求，必须进行防渗和排水设计。2.1.3溢洪船闸必须设置可靠的防冲和隔水等相应设施。2.1.4隐蔽工程设计应根据建筑物的结构型式、荷载、使用要求及工程地质和水文地质条件等进行综合分析。2.1.5船闸水工建筑物应设置必要的观测设备。2.1.6大体积混凝土温度控制设计，可参照现行行业标准《混凝土重力坝设计规范》（SDJ21）的有关规定执行。2.1.7船闸抗震设计应根据现行行业标准《水运工程抗震设计规范》（JTJ225）的有关规定执行。2.2建筑物级别2.2.1船闸水工建筑物应根据船闸级别及建筑物在工程中的作用，按表2.2.1划分为5级。船闸水工建筑物级别划分表2.2.1船闸级别水工建筑物级别永久建筑物临时建筑物闸首、闸室导航、靠船建筑物 I134Ⅱ、Ⅲ234Ⅳ、Ⅴ345Ⅵ、Ⅶ45-----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。2.2.32级及以下永久建筑物符合下列情况之一者，其级别可提高一级：（1）水头超过15m；（2）建筑物失事后，将对下游工矿企业、城乡居民的生活和生产造成重大损失；（3）工程地质条件特别复杂；（4）建筑物采用实践经验较少的新结构或新材料。2.2.4临时建筑物符合下列情况之一者，其级别可提高一级：（1）临时建筑物失事后，将对下游工矿企业、城乡居民的生活和生产造成重大损失；（2）临时建筑物失事后，将引起工程工期严重延误。2.3基本资料2.3.1船闸水工建筑物不同设计阶段的基本资料，应分别满足《内河航运建设项目可行性研究报告编制办法》、《内河航运工程初步设计文件编制办法》和《内河航运工程施工图设计文件编制办法》的要求。2.3.2预可行性研究、工程可行性研究、初步设计阶段所需的过闸客货运输量、船型、自然条件、航道状况、施工条件、编制工程估算等基本资料的内容及深度，应符合现行行业标准《渠化工程枢纽总体布置设计规范》（JTJ220）的有关规定。2.3.3施工图设计阶段应在初步设计已有资料的基础上，根据需要对地形、地质、资料进行补充，其内容和深度应符合现行行业标准《水运工程测量规范》（JTJ203）和《渠化工程地质勘察规范》（JTJ241）等的有关规定。2.3.4各阶段所需的水文、地形和地质等专业技术的资料整理和成果分析，应按国家现行标准的有关规定进行。3结构设计原则3.1.1船闸结构计算应考虑运用、检修、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；（2）下游或墙前为下游最低通航水位，上游或墙后为相应的最高水位或排水管水位；（3）当船闸与其他水工建筑物并列布置时，相邻建筑物进行检修的不利水位；（4）可能出现的最大水位差；（5）其他不利组合。3.1.1.2检修情况应按闸室全部抽干或闸首局部抽干考虑,闸内水位根据检修要求确定,闸外水位根据检修期可能出现的最高数位或排水管水位确定.3.1.1.3完建情况应按船闸基本建造完成,墙后填土到设计标高,船闸尚未放水,地下水数位与闸底底面齐平的情况进行计算.3.1.1.4 施工情况应按船闸建造、填土和地下水水位处于不利情况进行计算。对设有临时施工缝的整体式底板，必须计算临时缝浇筑前和浇筑后两种情况。3.1.1.5特殊工况应考虑校核洪水、地震、排水管堵塞和止水破坏。3.1.2溢洪船闸除应考虑第3.1.1条的情况外，尚应根据可能放生的最不利水位组合，进行溢洪情况的计算。3.1.3根据船闸各种计算情况的荷载性质，荷载组合可分为基本组合和特殊组合，并应符合下列规定。3.1.3.1基本组合应考虑下列情况的荷载：（1）基本组合1为相应于运用情况的荷载；（2）基本组合2为相应于检修情况、完建情况和施工情况的荷载。3.1.3.2特殊组合应考虑下列情况的荷载：（1）特殊情况1为相应于校核洪水、排水管堵塞或止水破坏情况的荷载；（2）特殊情况2为相应于运用期和检修期地震情况的荷载。3.1.3.3溢洪情况的荷载应列入基本组合1。3.1.4船闸混凝土结构除应满足强度和限裂要求外，尚应根据所在部位的工作条件、地区气候和环境等情况满足下列要求。3.1.4.1船闸混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于C20；砌石结构和填心的石材强度等级不应低于MU30；水泥沙浆强度等级不应低于M10。3.1.4.2混凝土结构的抗渗和抗冻等要求，应按现行行业标准《水工钢筋混凝土结构设计规范》（SL/T191-96）的有关规定执行。3.1.4.3对有抗冲刷或抗磨等耐久性要求的船闸结构材料应进行专门研究。3.1.5船闸结构的混凝土材料和构造应按应按现行行业标准《水工钢筋混凝土结构设计规范》（SL/T191-96）的有关规定执行；结构计算应按现行行业标准《水工钢筋混凝土结构设计规范》（SDJ20-78）的有关规定执行。3.1.6砌体石材应采用质地均匀、无裂缝、无风化的块石，且重量不宜小于30kg。3.1.7船闸结构的回填料，宜采用粗砂、中砂或其他粗粒料，也可根据实际情况，因地制宜，经技术经济比较后采用其他填料。3.2结构计算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、抗倾和抗浮稳定性演算；（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。3.2.2岩基船闸抗滑稳定应进行抗剪强度或抗剪断强度验算，并应符合下列规定。3.2.2.1采用抗剪强度验算时，抗滑稳定安全系数应按下式计算：（3.2.2-1）式中——抗剪计算的抗滑稳定安全系数，应符合第3.3.1条的规定；—— 结构与地基接触面的抗剪摩擦系数，应按第4章有关规定执行，无实测资料时，可参照附录A选用；——作用于结构上全部荷载对滑动面法向投影的总和（kN）；——作用于结构上全部荷载对滑动面切向投影的总和（kN）。3.2.2.2采用抗剪断强度验算时，抗滑稳定安全系数应按下式计算：（3.2.2-2）式中——抗剪断计算的抗滑稳定安全系数，应符合第3.3.2条的规定；——结构与地基接触面的抗剪摩擦系数，应按第4章有关规定执行，无实测资料时，可参照附录A选用；——作用于结构上全部荷载对滑动面法向投影的总和（kN）；——结构于地基接触面的抗剪断粘聚力（kPa），应按第4章有关规定执行，无实测资料时，可参照附录A选用；——结构于地基的接触面积（）；——作用于结构上全部荷载对滑动面切向投影的总和（kN）。3.2.3土基船闸结构抗滑稳定安全系数应按公式（3.2.3-1）或（3.2.3-2）计算。粘性土地基上的船闸，没结构基地面的抗滑稳定安全系数宜按公式（3.2.3-2）计算；（3.2.2-1）（3.2.3-2）式中——抗剪计算的抗滑稳定安全系数，应符合第3.3.1条的规定；——结构与地基接触面的抗剪摩擦系数，应按第4章有关规定执行，无实测资料时，可参照附录A选用；——作用于结构上全部荷载对滑动面法向投影的总和（kN）；——作用于结构上全部荷载对滑动面切向投影的总和（kN）；——结构与土基之间的内摩擦角，应符合第3.2.4条的规定； ——结构于地基接触面的抗剪断粘聚力（kPa），应符合第3.2.4条的规定；——结构于地基的接触面积（）。3.2.4结构基底面与土基之间的内摩擦角值及粘聚力的值，可根据表3.2.4的规定采用。按表3.2.4的规定采用值和值时，应按公式（3.2.4）折算结构基底面与土基之间的综合摩擦系数。当粘性土地基折算的综合摩擦系数大于0.45或砂性土地基折算的综合摩擦系数大于0.50时，采用的值和值应进行论证。（3.2.4）式中——结构基底面与土基之间的综合摩擦系数；——结构与土基之间的内摩擦角；——作用于结构上全部荷载对滑动面法向投影的总和（kN）；——结构于地基接触面的抗剪断粘聚力（kPa）；——结构于地基的接触面积（）。土基的、值表3.2.4土质地基类别（）（kPa）粘性土0.90（0.20~0.30）c砂性土（0.85~0.90）0注：①表中为室内粘性土饱和固结快剪或砂性土饱和快剪试验测得的内摩擦角；c为室内饱和固结快剪试验测得的粘聚力；②特别重要的大型船闸，采用的和值尚应经现场地基对混凝土板的抗滑强度试验论证。3.2.5采用钢筋混凝土横撑或底板的分离式闸墙抗滑稳定，可计入横撑或底板的部分作用，在闸墙和横撑或底板的共同作用下，其安全系数应满足表3.3.1的要求。3.2.6 当船闸基面以下有软弱夹层或缓倾角结构层面时，应验算闸墙带动部分地基或沿倾斜基面的抗滑稳定性，其抗滑稳定安全系数应按下式计算：（3.2.6）式中——结构物沿软弱夹层或沿倾斜基面的抗滑稳定安全系数；——软弱夹层或倾角结构面的摩擦系数；——作用于滑动面以上的垂直力总和，含软弱夹层以上土层或岩层重力；——作用于滑动面以上的水平力总和；——滑动面与水平面的夹角，有利于稳定的倾角为正，反之为负。3.2.7当墙基嵌入基岩较深，基岩完整或对基岩进行固结灌浆处理，并对墙基与基岩间进行接缝灌浆处理，进行抗滑稳定验算时，可计入基岩的抗力。3.2.8船闸结构的抗倾稳定安全系数应按下式计算：（3.2.8）式中——抗倾稳定安全系数，应符合第3.3.3条的规定；——对计算截面前趾的稳定力矩之和，其中包括浮托力产生的力矩；——对计算截面前趾的倾覆力矩之和，其中包括渗透压力产生的力矩。3.2.9船闸结构的抗浮稳定安全系数应按下式计算：（3.2.9）式中——抗浮稳定安全系数，应符合第3.3.4条的规定；——向下的垂直力总和；——扬压力总和。3.2.10混凝土或砌石结构的船闸，宜采用材料力学方法验算应力。当闸墙较高或地质条件较复杂时，除应采用材料力学方法计算外，并应同时进行模型试验或采用有限元法进行计算分析。3.2.11船闸渗透稳定计算应按第5章的有关规定执行。3.2.11地基承载力、地基沉降和边坡稳定的计算应按第4章的有关规定执行。 3.3安全系数3.3.1抗滑稳定安全系数应符合表3.3.1的规定。抗滑稳定安全系数表3.3.112、34、5岩基土基岩基土基岩基土基基本组合①≥1.1≥1.4≥1.05≥1.3≥1.05≥1.2②≥1.05≥1.3≥1.0≥1.2≥1.0≥1.1特殊组合①≥1.05≥1.3≥1.0≥1.2≥1.0≥1.1②≥1.0≥1.2≥1.0≥1.1≥1.0≥1.053.3.2当岩基按抗剪断强度计算时，抗滑稳定安全系数应符合表3.3.2的规定。抗滑稳定安全系数表3.3.2荷载组合安全系数基本组合①≥3.0②≥2.5特殊组合①≥2.5②≥2.33.3.3抗倾稳定安全系数应符合表3.3.3的规定。抗倾稳定安全系数表3.3.312、34、5基本组合①≥1.6≥1.5≥1.4②≥1.5≥1.4≥1.3特殊组合①≥1.5≥1.4≥1.3②≥1.4≥1.3≥1.23.3.4抗浮稳定安全系数应符合表3.3.4的规定。抗浮稳定安全系数表3.3.4水工建筑物级别安全系数1、2≥1.13、4、5≥1.053.3.5土基上的闸首结构，应控制地基应力的不均匀性，其最大应力与最小应力之比，砂性地基不应大于5，粘性地基不应大于3。3.3.6土基上的分离式闸墙结构，地基不得出现拉应力。当地基不均匀沉降较大时应适当控制地基最大应力与最小应力之比值。3.3.7岩基上分离式船闸结构地基反力的最小应力应大于零。在施工期，背水面可出现不大于0.1MPa的拉应力。3.3.8 砌石结构不宜出现拉应力。大型船闸的混凝土结构挡水前沿不应出现拉应力，背水面可出现不大于0.05MPa的拉应力。3.4建筑物分缝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—沉降缝。3.4.2伸缩—沉降缝的间距应根据地基条件、结构型式及尺寸、气候情况和施工条件等因素确定，闸室和导航墙可取15~20m。岩基上的缝宽宜取15~25mm，土基上的缝宽宜取20~30m。3.4.3伸缩—沉降缝宜做成垂直贯通的永久缝，缝内应设置垂直和水平止水。止水材料可采用金属、橡胶或塑料等。重要部位可采用两道止水片。止水片每侧埋入长度可取200~250mm。止水铜片厚度可采用1.0~1.6mm。4地基4.1一般规定4.1.1地基设计应根据工程地质条件、建筑物结构型式、材料和施工条件等因素进行。4.1.2岩土可按附录B的规定进行分类。岩土试验应符合现行国家标准《土工试验方法标准》(GBJ123)和《工程岩体试验方法标准》(GB/T50266)的有关规定.岩土参数应通过现场和室内试验确定。4.1.3岩土试验应根据工程要求、岩土性质和荷载情况等，进行下列相应的试验。4.1.3.1粘性土宜进行固结快剪、无侧限抗压强度或三轴剪切试验。不宜采用直剪快剪试验方法。4.1.3.2饱和软粘土宜进行十字板剪切、无侧限抗压强度或三轴剪切试验。4.1.3.3当需要测定有效抗剪强度指标时，宜进行三轴固结不排水剪试验。4.1.3.4岩石应进行室内风干、饱和和天然状态下单轴极限抗压强度及软化系数、重度、变形等试验。4.1.3.5控制建筑物抗滑稳定的岩层、滑动面、结构面和软弱层，宜进行现场原位抗剪和抗剪断试验。4.1.3.6建筑物持力层为基岩、基岩风化带和局部为土层时，宜进行混凝土与岩土层间的抗剪和抗剪断试验。4.1.3.7砂土、粉土、粘性土、碎石土和基岩风化带，宜进行标准贯入、静力触探和动力触探等原位试验。4.1.4整理土的抗剪强度指标时，应按现行行业标准《港口工程地质勘察规范》（JTJ240）的有关规定执行。4.1.5地基设计应包括承载力、稳定性和沉降的计算。当天然地基不能满足要求时，应进行地基处理。4.2地基承载力计算4.2.1验算地基承载力应考虑作用于基础底面上的合力偏心矩、倾斜率和基础形状等因素。当作用于基础底面的合力为偏心时，应根据偏心矩将基础底面积或宽度换算为中心受荷的有效面积或有效宽度。地基承载力验算应按附录C的有关规定进行。4.2.2当受力层有多层土组成，各土层的抗剪强度指标相差不大时，其抗剪强度指标和土的重度，可按土层厚度加权平均后再计算地基承载力。当受力土层抗剪强度指标相差较大时，确定土层地基承载力应进行专门研究。 4.2.3非粘性土地基上的小型工程，可采用查表法确定地基容许承载力，见附录D。4.2.4地基承载力的安全系数应满足下式要求：（4.2.4）式中——地基承载力的安全系数，应取2.0~3.0，1级建筑物取3.0；1~5级建筑物，以粘性土为主的地基取高值，以砂性土为主的地基取低值；——地基极限承载力的竖向分力（kN）；——作用于墙底面或基础底面上的竖向合力（kN）。4.3土坡和地基稳定验算4.3.1欠压密、正常压密和压密比小于4的粘性土，土坡和条形基础的地基稳定验算，可按平面问题采用圆弧滑动面计算；当有软弱夹层或倾斜岩面等情况时，尚应采用非圆弧滑动面计算。4.3.2土坡和地基稳定计算宜采用总应力法和有效应力法，最小安全系数可按下列计算方法试算求得。4.3.2.1圆弧滑动面总应力法的安全系数可按下式计算（图4.3.2）（4.3.2-1）式中——安全系数；——抗滑力矩（）；——滑动力矩（）； ——第i个土条滑动面上土的粘聚力（）；——第i个土条的弧长（）；——第i个土条顶面上作用的荷载()；——第i个土条宽度（）；——第i个土条的重度()，设计低水位以下用浮重度计算，设计低水位以上、浸润线以下用饱和重度计算；——第i个土条弧线中点切线与水平线的夹角；——第i个土条滑动面上土的内摩擦角。4.3.2.2采用十字板剪切强度或其他总强度，抗滑稳定安全系数可按下试计算（图4.3.2）：（4.3.2-2）式中——安全系数；——抗滑力矩（）；——滑动力矩（）；——第i个土条危险滑弧面上土的十字板剪切强度或其他总强度（）；——第i个土条对应的弧长（）；——第i个土条顶面上作用的荷载()；——第i个土条宽度（）；——第i个土条的重度()，设计低水位以下用浮重度计算，设计低水位以上、浸润线以下用饱和重度计算；——第i个土条弧线中点切线与水平线的夹角。4.3.2.3圆弧滑动面有效应力法抗滑稳定安全系数可按下式计算： （4.3.2-3）式中——安全系数；——第i个土条滑动面上土的粘聚力（）；——第i个土条宽度（）；——第i个土条顶面上作用的荷载()；——第i个土条的重度()，设计低水位以下用浮重度计算，设计低水位以上、浸润线以下用饱和重度计算；——第i个土条滑动面上的孔隙水压力（）；——第i个土条滑动面上土的内摩擦角。——第i个土条弧线中点切线与水平线的夹角；4.3.3当土坡和地基土体中有渗流时，应考虑渗流对稳定的影响。4.3.4计算的土坡和地基稳定安全系数不得小于表4.3.4中规定的数值。抗滑稳定安全系数表4.3.4抗剪强度指标定安全系数固结快剪1.1~1.3有效剪1.3~1.5十字板剪1.1~1.3快剪1.0~1.2注：①建筑物等级高的取高值，建筑物等级低的取低值；②荷载为基本组合取高值，荷载为特殊组合取低值；③施工期的稳定安全系数宜取低值，打桩前岸坡的稳定安全系数宜取高值。4.4地基沉降计算4.4.1地基最终沉降量可按下式计算：（4.4.1）式中——地基最终沉降量（）； ——经验修正系数，按地区经验选用；——分别为第i层土受平均自重压力（）和平均最终压力（+）压缩稳定时的孔隙比；为第i层顶面与底面的地基自重压力的平均值，为第i层顶面与底面的地基垂直附加应力平均值；——第i层土的厚度。4.4.2建筑物地基为岩石、碎石土、密实砂土和第四纪晚更新世及其以前形成的粘性土，可不进行沉降计算。4.4.3不包括软土的粘性土地基，当地基压力小于或接近于船闸闸基未开挖前作用与该基底面上土的自重压力时，土的压缩曲线宜采用e—p回弹再压缩曲线，软土地基土的压缩宜采用e—p曲线；大型船闸工程，土的压缩曲线宜采用e—lgp曲线。4.4.4地基土压缩层的计算深度宜按式（4.4.4）确定，当确定后的计算深度以下有软土层时，尚应继续计算。（4.4.4）式中——深度处地基垂直附加应力（）；——深度处地基自重压应力（）。4.5地基处理4.5.1地基处理设计应具有下列工程地质和水文地质资料。4.5.1.1软基处理应具有土层的分布、厚度、层面状态、有机质含量、主要物理力学指标及地下埋深、补给关系、水化学成分和渗透系数等资料。4.5.1.2岩基处理应具有基岩形态、埋深、节理裂隙和断层发育情况、岩石的抗压强度及岩溶溶洞和地下暗河沟通情况等资料。4.5.2地基处理应满足下列要求：（1）建筑物对地基承载力和整体稳定的要求；（2）建筑物对沉降和不均匀沉降的要求；（3）渗透稳定的要求；（4）在建筑物和地下水长期作用下，不发生地基强度降低，影响正常使用的要求。4.5.3土基应根据土层粪土、土质和使用要求，选用垫层、桩基、排水预压加固、粉煤灰碎石桩、水泥搅拌桩、压力灌浆、高压喷射注浆、振冲和强夯等处理方法。地基处理后，其强度增长应通过实验并结合经验确定。4.5.4岩石地基应根据岩石不同地质问题，采用下列不同方法进行处理。4.5.4.1断层破碎带，可根据断层破碎带的规模大小、发育程度， 采用开挖清除、压力灌浆和填塞混凝土等方法处理。4.5.4.2节理裂隙发育的岩基宜采用固结灌浆方法处理。4.5.4.3岩基内分布有软弱夹层或泥化夹层时，应根据其性质、埋深及对建筑物的影响程度分别进行处理。当埋深较浅时应予全部清除；当埋深较深、具有支撑作用时可部分保留或全部保留，但应采取防止强度降低的工程措施。4.5.4.4风化岩可根据风化程度、分布和埋深等条件进行处理。对全风化和强风化岩宜全部开挖清除。弱风化和微风化岩可根据建筑物的重要性和对地基的要求进行处理。4.5.4.5岩溶发育区的地基了根据岩溶发育程度、埋深、连通情况和水文地质条件等分别采用压力灌浆、填塞和开挖清除等方法处理。5防渗和排水5.1一般规定5.1.1船闸防渗与排水设施应根据工程地质条件、水文地质条件、水头、结构型式和船闸在枢纽中的位置等因素，综合考虑选用下列型式；（1）防渗墙、板桩、帷幕、高压喷灌、齿墙、铺盖、止水、防渗土工布和劈裂灌浆等防渗措施；（2）排水管、排水盲沟、排水廊道、明沟、减压井和反滤层等排水设施。5.1.2船闸防渗设计应考虑渗流的空间性。挡水线闸首的侧向防渗设施应与纵向基底防渗设施相适应。5.1.3当闸室布置在挡水线上游时，墙后回填土应设置排水设施；当闸室布置在挡水线上游时，墙后排水设施的设置应经过论证确定。5.1.4当闸室结构基础透水时，应沿闸室纵向和横向设置防渗设施。5.2防渗和排水设施5.2.1闸首两侧回填土内不得产生集中渗流，并应满足下列要求。5.2.1.1闸墩背面不宜设向填土侧的倒坡，水下部分沿墙高不宜有突出部分。5.2.1.2当闸首为挡水线的一部分时，在闸首两侧回填土内或上游侧宜设置粘土防渗墙，必要时尚应设置刺墙等防渗设施。5.2.2墙后排水设施的设计应符合下列规定。5.2.2.1排水设施的起始点位置应满足防渗要求，宜布置在闸室的起点附近。出口高程可根据检修要求确定。5.2.2.2闸室墙后填土中的排水管及排水盲沟，距闸墙背的距离宜取2~3m。当在闸墙内设置排水设施时，可采用排水廊道。5.2.2.3排水设施应设检查井，其间距宜取25~50m。5.2.2.4排水管及明沟的纵坡宜取1：200~1：500。5.2.2.5高水头船闸或双向水头的船闸，必要时可设置上下两层排水设施。双向水头船闸的排水设施出口处应设有可控制的阀们。5.2.2.6墙后排水设施可采用工程塑料、铸铁和混凝土等材料的排水管。5.2.3岩基上的闸首和闸室等挡水结构，应根据防渗需要，设置防渗帷幕和排水设施，并符合下列规定。5.2.3.1位于枢纽挡水线上的闸首或闸室，防渗帷幕设计应满足下列要求：（1）减少坝基和绕坝渗流；（2）防止在软弱夹层、断层破碎带、岩石裂缝充填物和抗水性能差的岩层中产生管涌；（3）具有连续性和耐久性； （4）防渗帷幕的设计参照现行行业的标准《混凝土重力坝设计规范》（SDJ21）的有关规定执行。5.2.3.2闸首和闸室等挡水结构的排水设施设计应满足下列要求：（1）在良好闸基的帷幕下游设置排水设施，排除渗水，降低闸基渗透压力；（2）防止在地质条件较复杂的岩基上因设置排水而产生管涌；（3）排水设施的设计参照现行行业的标准《混凝土重力坝设计规范》（SDJ21）的有关规定执行。5.2.4砂砾石地基防渗设施的型式应根据地质、水头和结构型式等条件，通过技术经济比较确定。防渗设施可采用截水槽、防渗墙、帷幕等垂直防渗设施和水平防渗铺盖。5.2.5防渗铺盖设计应符合下列规定。5.2.5.1铺盖材料的渗透系数与地基土的渗透系数之比宜小于1%。5.2.5.2防渗铺盖长度应根据地基特性及其他防渗设施的情况确定。铺盖长度可采用设计水头的2~3倍或地下轮廓水平投影的25%~40%。5.2.5.3粘土铺盖厚度，上游端可采用0.5~1.0m，向下游逐渐加厚。粘土铺盖与闸首底板接触面宜做成斜面，并设止水，必要时可将底板与铺盖加深形成齿墙。5.2.5.4混凝土铺盖厚度宜取0.3~0.5m，必要是应验算抗浮稳定，其表面可涂防水材料。铺盖应纵、横分块，缝距可取10~20m，缝内应设置止水。5.2.6防渗刺墙可采用混凝土、粘土或土工织物等材料。刺墙与边墩间应设止水。刺墙长度可取水头的1~3倍或嵌如岩层0.5~1.0m。刺墙顶应高于侧向渗流面，墙底最低处与边墩高程应相等，取厚度应根据防渗要求和受力情况确定。5.2.7岩基上的齿墙深度可取0.5~1.0m，土基上的齿墙深度不宜大于2m。齿墙底宽不宜小于0.5m。5.2.8混凝土防渗墙应满足下列要求。5.2.8.1混凝土应有足够的抗渗性和耐久性，可在混凝土防渗墙内掺入粘土、粉煤灰或其他外加剂；5.2.8.2混凝土防渗墙顶应做成光滑的楔形，并插入上部结构一定深度。5.2.9反滤层可采用分层反滤层、混合反滤层或土工织物反滤层，并应符合下列规定。5.2.9.1反滤层设计应满足下列要求：（1）保证被保护土的稳定性；（2）保证反滤层滤料的透水性；（3）被保护土与反滤层滤料的颗粒级配曲线大致平行。5.2.9.2分层反滤层的级配宜按下列公式确定：（5.2.9-1）（5.2.9-2）（5.2.9-2）式中、——反滤层滤料颗粒级配曲线上小于含量15%、50%的粒径（mm）；、、—— 被保护土料颗粒级配曲线上小于含量15%、50%、80%的粒径（mm）。5.2.9.3分层反滤层的每层厚度不宜小于0.15m，反滤层的铺设长度应使其末端的渗流坡降小于地基在无反滤层时的允许坡降。5.2.9.4混合反滤层的厚度不宜小于0.6m。5.2.9.5土工织物反滤层的设计应按现行行业标准《水运工程土工织物应用技术规程》（JTJ/T239）。5.3渗流计算5.3.1船闸的渗流计算可简化为平面问题。对大型和重要的船闸，宜进行空间渗流的试验研究。5.3.2闸首和闸室的渗流计算水头，应分别按最不利的水位组合确定，5.3.3墙后地下水水位的纵向分布应根据闸室相对于挡水线的位置及其附近地区的水文地质条件等因素按下列情况确定。5.3.3.1当闸室处于挡水线下游，应按下列情况确定：（1）当闸首未设防渗和排水设施，墙后回填土中未设置排水管时，墙后地下水水位的纵向分布简化为上、下游水位的直线连线分布；（2）当墙后回填土的渗透系数与挡水线上土的渗透系数不同时，参照土的浸润线计算拟定墙后水位；（3）当墙后回填土中设有排水管时，根据填料性质和排水管布置综合分析确定地下水水位高程。当回填透水性材料时，地下水水位取排水管的中心高程。当下游水位超过排水管高程时，地下水水位以下游水位计；（4）当闸墙附近有池塘、沼泽时，需考虑其对地下水水位的影响。5.3.3.2当闸室处于挡水线上游、墙后无排水管时，墙后水位应按上游水位确定。5.3.3.3当溢洪船闸墙后回填土顶面设有可靠的防渗盖面时，可不考虑顶部溢洪对地下水水位的影响；当闸墙后回填土顶面未设可靠的防渗盖面时，应以闸顶溢流水位作为溢洪时的地下水水位。5.3.4土基船闸的渗流计算可采用渗径系数法，并应满足下列公式要求：（5.3.4-1）（5.3.4-2）式中——地下轮廓线的化引总长度（m）；——渗径系数；——计算水头（m）；——地下轮廓线水平段长度（m）；——垂直段换算为水平段长度的换算系数，对多板桩，取2.0；对齿墙和单板桩，取1.5；对墙身垂直段，取小于等于1.0；——地下轮廓线垂直段长度（m）。5.3.5在出口出设有反滤层时，其渗径系数可按表5.3.5采用。渗径系数表5.3.5土壤种类渗径系数c 粉砂9~13细砂7~9中砂和粗砂6~7亚粘土和亚砂土5~6粘土3~45.3.6水头较高或重要的船闸，宜同时采用阻力系数法、空间渗流计算法和三维电模拟试验法等进行分析研究。阻力系数法见附录F。6荷载6.1荷载计算6.1.1作用于船闸水工建筑物上的荷载应包括下列内容：（1）建筑物自重力及水重力；（2）建筑物内部或上部填料重力；（3）闸门、阀门、启闭机械及其他设备重力；（4）土压力；（5）静水压力‘（6）扬压力，包括浮托力和渗透压力；（7）船舶荷载，包括船舶撞击力和船舶系揽力；（8）活荷载；（9）波浪力；（10）水流力；（11）地震力；（12）其他。6.1.2建筑物自重力及建筑物内部或上部填料的重力，可按其尺寸和材料重度计算。当无实测资料时，材料重度可参照附录G采用。对重要工程，材料重度应通过试验确定。6.1.3闸门、阀门、启闭机械及其他设备重力应通过计算确定，初步估算时，可按现行行业标准《船闸设计规范第四篇船闸闸门、阀门设计》（JTJ264）和《船闸设计规范第五篇船闸启闭机械设计》（JTJ265）的有关规定执行。6.1.4土压力的计算状态应根据地基性质、结构类型和回填土性质等因素按下列情况判别。6.1.4.1土基上的重力式、扶壁式和悬臂式等结构，墙后填土应按主动土压力计算。6.1.4.2土基上设斜桩和带横撑的直桩基础上或岩基上的重力式、扶壁式和悬臂式和混合式等结构，以及整体式结构，墙后填土应按静止土压力计算。6.1.4.3墙高大于15m的整体式和悬臂式钢筋混凝土结构，应对附加土压力的影响进行分析研究。6.1.5主动土压力的计算（图6.1.5），对无粘性多层土或折线墙背与垂直线夹角大于等于15度的仰角，且小于第二破裂面与垂直线的夹角时，第n层土的土压力合力可按式（6.1.5-1）计算，其土压力合力的水平分力和土压力的垂直分力可分别按式（6.1.5-2）和式（6.1.5-3）计算。第二破裂面与垂直线的夹角可按式（6.1.5-4）和（6.1.5-5）计算。（6.1.5-1） （6.1.5-2）（6.1.5-3）（6.1.5-4）（6.1.5-5）式中——第n层土的土压力合力（）；——分别为第n层土上、下端处单位面积土压力强度（）；——分别为第n层土上、下端处单位面积土压力的水平分力强度（）；——分别为第n层土上、下端处单位面积土压力的垂直分力强度（）；——第n层土的厚度（）；——折线墙背与垂线的夹角，仰角为正值，俯角为负值；——分别为第n层土的土压力合力的水平分力和垂直分力（）；——第二破裂面与垂直线的夹角；——第n层土的内摩擦角；——参数；——地面与水平面的夹角，在水平面以上为正，在水平面以下为负，且应小于等于。 6.1.6作用在墙背上，第n层土上、下端处单位面积土压力强度，第n层土上、下端处的单位面积土压力的水平分力强度，第n层土上、下端处的单位面积土压力的垂直分力强度，可分别按式（6.1.6-1）至（6.1.6-8）计算。（6.1.6-1）（6.1.6-2）（6.1.6-3）（6.1.6-4）（6.1.6-5）（6.1.6-6）（6.1.6-7）（6.1.6-8）式中——分别为第n层土上、下端处单位面积土压力强度（）；、——分别为第n层土上、下端处单位面积土压力的水平分力强度（）；、——分别为第n层土上、下端处单位面积土压力的垂直分力强度（）；——地面荷载力系数；——地面均布荷载（）； ——第n层土主动土压力系数；——折线墙背与垂线夹角，仰角为正，俯角为负；——地面与水平面的夹角，在水平面以上为正，在水平面以下为负，且应小于等于；——第i层土的厚度（）；——第i层土的重度，水下取浮重度；——第i层土的内摩擦角；——土与墙背间的摩擦角，按第6.1.9条确定。6.1.7对无粘性土，当地面为水平面，墙背与垂直线夹角大于等于45度减/2，或墙身为L型结构时，计算主动土压力应计入墙背与垂直面间的土体重量。墙背水平向主动土压力系数可按下式近似计算：（6.1.7）式中——墙背水平向主动土压力系数；——土的内摩擦角。6.1.8不同的墙背型式、回填土和荷载等情况下的主动土压力可按附录H近似计算。6.1.9回填土与墙背间的摩擦角应根据回填土性质、墙背型式和粗糙程度等按下列规定采用：（1）仰斜的混凝土或砌体墙背采用（1/2~2/3），阶梯型墙背采用（2/3~1）；（2）垂直的混凝土或砌体墙背采用（1/3~1/2）；（3）俯斜的混凝土或砌体墙背采用（0~1/3）。注：为回填土的内摩擦角。6.1.10粘性土主动土压力计算根据经验可选用下列计算方法。6.1.10.1当地面为水平时，在垂直墙背或计算垂面上可按公式（6.1.10-1）和公式（6.1.10-2）计算土压力强度。 （6.1.10-1）（6.1.10-2）式中——主动土压力强度（），当小于等于0时，取0；——地面均布荷载（）；——第i层土的重度，水下取浮重度；——第i层土的厚度（）；——第n层土主动土压力系数；——第n层土的粘聚力（）；——第n层土的内摩擦角。6.1.10.2粘性土的主动土压力，可按楔体极限平衡图解法确定；当有经验时，也可采用等代内摩擦角，按无粘性土计算。土质较差或回填不密实的粘性土，可不计粘聚力。6.1.11静止土压力系数，宜按主动土压力系数的1.25~1.5倍采用。6.1.12当墙后填土遇到坚硬陡坡时，应以陡坡面为滑楔破裂面，有力系平衡计算土压力。6.1.13土的重度、内摩擦角和粘聚力应根据工程地质钻探土样试验资料确定。土的重度无实测资料时，可参照附录G采用。6.1.14作用于建筑物表面的静水压力，应根据不同的水位组合情况进行计算确定。水的重度取10（），高含沙量河流应根据实际情况确定。6.1.15作用于结构基础底面的浮托力应按低水一侧的水位计算。6.1.16.1土基上的渗透压力计算，基础地面高水一侧取全水头H，低水一侧取零，其间可根据渗透轮廓按直线或折线相连。渗径长度应按第5章的有关规定执行。6.1.16.2岩基上的渗透压力计算，可参照现行行业标准《混凝土重力坝设计规范》（SDJ21）的有关规定计算。对未设帷幕和排水的船闸，单位长度上的总渗透压力可按下式计算：（6.1.16）式中——单位长度上的总渗透压力（）；——渗压折减系数，可根据第6.1.16.3款的规定综合考虑确定；——水的重度（）； ——计算面到水面的深度（）；——墙截面宽度（）。6.1.16.3在确定渗压折减系数时，应根据下述各因素综合考虑确定：（1）基岩节理裂隙不发育，地质条件良好，取较小值；（2）闸墙承受的水头较高时，取较大值；（3）建筑物级别较高时，取较大值；（4）建筑物材料为混凝土时，取较小值；浆砌块石取较大值；（5）施工质量及地基处理良好时，取较小值。6.1.17闸墙水平计算截面的扬压力，当计算面位于低水位以下时，渗透压力可按第6.1.16条规定计算，其单位长度上的浮托力应按下式计算：（6.1.17）式中——船舶撞击力——水的重度（）；——计算面到水面的深度（）；——墙截面宽度（）。6.1.18闸墙背后填土时，作用于墙背的水压力可按静止水压力计算。墙后地下水水位的确定，应按第5章的有关规定执行。6.1.19作用于衬砌式闸墙背后的水压力可按静水压力乘以渗压折减系数计算。6.1.20船舶撞击力可按下式计算：（6.1.20）式中——船舶撞击力（kN）；K——系数，闸室取1.0；引航道中导航建筑物的直线段取1.67，曲线段取2.0；W——船队排水量（t）。6.1.21船舶撞击力的作用方向可按垂直于建筑物表面考虑。连续闸墙及导航墙顶端最不利撞击情况，其分布长度可按下列公式计算：（6.1.21-1）（6.1.21-2）式中——沿墙长度方向的分布长度（）；——撞击点至计算截面的高度（）； ——计算截面处墙的厚度（）；——墙的分块长度（）。6.1.22船舶系揽力可按表6.1.22取值。内河货船和驳船系揽力表6.1.22船舶载重吨DWT（t）系揽力值（kN）DWT100301006030-6015-305-15<5B.0.1-3岩石风化程度的划分应符合下列规定：（1）硬质岩石和软质岩石其分化程度划分为未风化岩石，微风化岩，中等风化岩，强风化岩和全风化岩；（2）硬质岩石和软质岩石风化程度的划分及不同风化带野外地质特征描述，岩体回弹测试和标准贯入试验等指标，按现行行业标准《渠化工程地质勘察规范》（JTJ241）的有关规定执行。B.0.1.4岩石根据其软化系数KR可分为软化岩石和不软化岩石，当KR小于等于0.75时为软化岩石，当KR大于0.75时为不软化岩石。B.0.2土可根据沉积年代，成因，颗粒级配和塑性指数等条件，按下列规定进行分类。B.0.2-1根据地质成因可分为残积土，洪积土，坡积土，冲积土，还积土和风积土等。B.0.2-2根据颗粒级配或塑性指数等可进行下列分类： （1）碎石土，为粒径大于2mm的颗粒含量超过总质量50%的土，其分类见表B.0.2.1碎石土分类表B.0.2.1名土颗粒形状颗粒级配漂石圆形，亚圆形为主径粒大于200mm颗粒超过总质量的50%快石棱角形为主卵石圆形，亚圆形为主径粒大于20mm颗粒超过总质量的50%碎石棱角形为主圆砾圆形，亚圆形为主径粒大于2mm颗粒超过总质量的50%角砾棱角形为主（2）砂土，为粒径大于2mm的颗粒含量不超过总质量50%，且粒径大于0.075mm的颗粒含量超过含量超过总质量50%的土，根据粒组合含量砂土的分类见表B.0.2.2；砂土分类表B.0.2-2土名粒组含量砾砂粒径大于2mm颗粒含量占总质量的25%-50%粗砂粒径大于0.5mm颗粒含量占总质量的50%中砂粒径大于0.25mm颗粒含量占总质量的50%细砂粒径大于0.075mm颗粒含量占总质量的85%粉砂粒径大于0.075mm颗粒含量占总质量的50%（3）粉土，为塑性指数不大于10，且粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过总质量50%的土，根据粘粒含量MC按B.0.2.2-3粉土分类表B.0.2-3土名粘粒含量MC（%）粘质粉土10≤MC<15砂质粉土3≤MC<10注：粒径小于0.005mm的颗粒为粘粒。（4）粘性土，为塑性指数大于10的土，粘性土分类见表B.0.2-4粉土分类表B.0.2-4土名塑性指数Ip粘土Ip>17 粉质粘土100,合力作用线与垂线间的夹角<时，地基的极限承载力的竖向分力可按公式（C.0.1）计算，式中等号右边中括号内的三项计算结果，均应采用上，下两式各项对应比较的小植。（C.0.1）式中——地基极限承载力的竖向分（kN）——地基有效面积——地基面以下土的重度，水下用浮重度——地基有效宽度(m) ——地基的有效长度(m)——墙前基础面以上的边载（kPa）C——土的粘聚力，，——计算平行短边破坏时，地基处于极限平衡状态下的承载力系数；，，——计算平行长边破坏时，地基处于极限平衡状态下的承载力系数；，，——计算平行短边破坏时，与地基形状有关的形状系数；，，——计算平行长边破坏时，与基础形状有关的系数。C.0.2矩形基础有效面积，有效宽度和有效长度应按下列公式计算：（C.0.2-1）（C.0.2-2）（C.0.2-3）式中——地基有效面积——地基有效宽度(m)——地基的有效长度(m)，——分别为矩形基础地面处的实际宽度和长度（m），应根据墙底合力作用点与墙前趾的距离，按现行行业标准《重力式码头设计与施工规范》（JTJ290）的有关规定确定；，——分别为矩形基础墙底面处的合力在和方向的偏心距（m）。C.0.3承载力系数可按下列公式计算或查表C.0.3-1–表C.0.3-6确定。C.0.3.1承载力系数可按下列公式计算： (C.0.3-1)(C.0.3-2)式中——承载力系数，计算平行短边时，为；计算平行长边破坏时，为；——内摩擦角e——自然对数——基础以下土体达到极限平衡时，滑动土体起始点处的滑动面与基础底面的夹角应满足式（C.0.3-2)的要求；——计算平行短边破坏时，合力作用线在平行于长边的垂面上的投影与垂线间的夹角；计算平行长边[破坏时，合力作用线在平行于短边的垂面上的投影与垂线间的夹角。C.0.3.2承载力系数可按下式计算：=tg+1式中——承载力系数，计算平行短边破坏时，为；计算平行长边破坏时，为。——承载力系数，计算平行短边时，为；计算平行长边破坏时，为；——内摩擦角 C.0.3.3承载力系数可按下式计算：（C.0.3.3-4）式中——承载力系数，计算平行短边破坏时，为；计算平行长边时破坏时，为；——承载力系数，计算平行短边破坏时，为；计算平行长边破坏时，为——计算平行短边破坏时，合力作用线在平行于长边的垂面上的投影与垂线间的夹角；计算平行长边[破坏时，合力作用线在平行于短边的垂面上的投影与垂线间的夹角。——内摩擦角——承载力因子，应按不同破坏方向分别计算，并应符合C.0.3.4款的规定。C.0.3.4承载力因子值应按不同破坏方向分别计算。当计算平行短边破坏时，可按式（C.0.3-5）计算；当计算平行长边破坏时，可按式（C.0.3-6）计算。（C.0.3-5）（C.0.3-6）式中——承载力因子——土的重度 ——地基有效宽度(m)C——土的粘聚力——墙前基础面以上的边载（kPa）——内摩擦角——地基的有效长度(m)C.0.4基础形状系数可按下列公式计算：（C.0.4-1）（C.0.4-2）（C.0.4-3）（C.0.4-4）（C.0.4-5）（C.0.4-6）式中，，——计算平行短边破坏时，与地基形状有关的形状系数；，，——计算平行长边破坏时，与基础形状有关的系数；——地基有效宽度(m)——地基的有效长度(m)——内摩擦角——承载力系数，计算平行短边破坏时，为；计算平行长边破坏时，为。 C.0.5矩形基础，当=0时，地基极限承载力的竖向分力可按下式计算：（C.0.5）式中——地基极限承载力的竖向分力；——地基有效面积，——与基础形状有关的形状系数，分别为计算平行短边和计算长边破坏的形状系数；，——与基础深度有关的形状系数，分别为计算平行短边和计算长边破坏的深度系数；，——与合力倾斜有关的形状系数，分别为计算平行短边和计算长边破坏的倾斜系数——地基土的不排水抗剪强度——地基底面以上边载。C.0.6深度系数可按下列公式计算：（C.0.6-1）（C.0.6-2）式中，——与基础深度有关的形状系数，分别为计算平行短边和计算长边破坏的深度系数；D——基础埋深；——地基有效宽度(m)——地基的有效长度(m)C.0.7倾斜系数可按下列公式计算： （C.0.7-1）（C.0.7-2）式中，——与合力倾斜有关的形状系数，分别为计算平行短边和计算长边破坏的倾斜系数——作用于基础底面上平行于基础短边的水平合力；——地基有效面积——地基土的不排水抗剪强度；——作用于基础底面上平行于基础长边的水平合力。C.0.8形状系数可按下式公式计算：（C.0.8-1）（C.0.8-2）式中，——与基础形状有关的形状系数，分别为计算平行短边和计算长边破坏的形状系数；，——与合力倾斜有关的形状系数，分别为计算平行短边和计算长边破坏的倾斜系数——地基有效宽度(m)——地基的有效长度(m)。C.0.9条形基础地基极限承载力的计算应符合下列规定。C.0.9.1当>0，<时，地基极限承载力可按下式计算： （C.0.9-1）式中——地基极限承载力的竖向分力；——基础有效宽度——土的重度——承载力系数，采用（C.0.3-5）计算时，用条形基础有效受压宽度代替矩形基础有效宽度；，——承载力系数；C——土的粘聚力——墙前基础面以上的边载（kPa）C.0.9.2当=0，地基极限承载力可按下式计算：（C.0.9-2）式中——地基极限承载力的竖向分力；——基础有效宽度——土的重度——与埋度有关的深度系数，采用（C.0.6-1）计算时，用条形基础有效受压宽度代替矩形基础有效宽度；——与合力倾斜率有关的深度系数，采用（C.0.7-1）计算时，用条形基础的单位长度与有效宽度的乘积代替有效面积；——墙前基础面以上的边载（kPa）C.0.9.3条形基础底面，当实际受压长度与实际受压宽度之比不小于10时，条形基础底面处的有效受压宽度应按下式计算：（C.0.9-3）式中——条形基础底面处的有效受压宽度； ，——分别为条形基础底面实际受压宽度和条形基础底面处合力作用点的偏心距，应按现行行业标准《重力式码头设计与施工规范》（JTJ290）的有关规定确定。附录D查表法确定地基容许承载力D.0.1非粘性土上的小型工程，可采用表表法确定地基容许承载力。D.0.2当基础有效宽度不大于3.0m，基础深埋为0.5-1.5m时，岩石，碎石土和砂土地基容许承载力可分别按表D.0.2-1，D.0.2-2和D.0.2-3确定。岩石类别风化程度微风化中等风化强风化全风化坚硬岩石2500-40001000-2500500-1000200-500软质岩石1000-1500500-1000200-500-D.0.3当地基有效宽度大于3.0m或基础埋深大于1.5m时，由表D.0.2-1-表D.0.2-3查得的容许承载力值应按下式进行修正：（D.0.3）式中——修正后地基容许承载力值；——按表查得的地基容许承载力值；——基础宽度的容许承载力修正系数，按D.0.4条规定取值；——基础底面下土的重度，水下用浮重度；——基础有效宽度，当埋深小于3m时，取3m；当宽度大于8m时，取8m；——基础埋深的容许承载力修正系数，按第D.0.4条规定取值；——基础底面以上土的加权平均重度，水下用浮重度；D——基础埋度，当埋深小于1.5m时，取1.5mD.0.4基础宽度的容许承载力修正系数和基础埋深的容许承载力修正系数可根据土类，荷载倾斜率按表D.0.4取值。D.0.5按基础有效面积或有效宽度计算的垂直平均压力值应小于修正后的地基容许承载力值。 D.0.6在垂直荷载作用下，根据静力触探比贯入阻力值。附录E地基垂直附加应力计算E.0.1矩形面上均布垂直荷载作用下角点下的垂直附加应力可按公式（E.0.1）计算。（E.0.1）式中——地基内角点下的垂直附加应力——垂直附加应力系数——基底均布垂直荷载E.0.2矩形面上三角形分布垂直荷载作用下角点下的垂直附加应力可按公式（E.0.2）计算；（E.0.2）式中——地基内角点下的垂直附加应力——垂直附加应力系数——基底均布垂直荷载E.0.3矩形面上均布水平荷载作用下角点下的垂直附加应力可按公式（E.0.3）计算；式中——地基内角点下的垂直附加应力——垂直附加应力系数——基底均布垂直荷载E.0.4条形面上均布垂直荷载作用下的垂直附加应力可按公式（E.0.4）计算； 式中——地基内某一点的垂直附加应力——垂直附加应力系数——基底均布垂直荷载E.0.5条形面上三角形分布垂直荷载作用下的垂直附加应力可按公式（E.0.5）计算；式中——地基内某一点的垂直附加应力——垂直附加应力系数——基底均布垂直荷载E.0.6条形面上均布水平荷载作用下的垂直附加应力可按公式（E.0.5）计算；式中——地基内某一点的垂直附加应力——垂直附加应力系数——基底均布垂直荷载E.0.7条形面上梯形分布垂直荷载作用下的垂直附加应力可按公式（E.0.7）计算。式中――地基内某一点的垂直附加应力（kpa）；――垂直附加应力系数，按图E.0.7采用；q――基底梯形分布垂直荷载（kpa）。 附录F阻力系数法F.0.1船闸闸首和闸室的地基沿渗流流程可分为6－7段，见图F.0.1-1。通过板桩角点和尖点的等水头线可将地基分为进出口段、内部垂直段和水平段，三种基本型式，见图F.0.1-2。F.0.2地基的有效深度可按下列公式计算。当地基实有深度不大于按下列公式求得的有效深度时，可按实有深度取用。当实有深度大于计算的有效深度时，可取有效深度计算。式中――地基有效深度（m），应由地下轮廓线的最高点向下起算；――地下轮廓线的水平投影长度（m）；――地下轮廓的垂直投影长度（m）。F.0.3各分段阻力系数的计算应符合下列规定。F.0.3.1进出口段（图F.0.1-2(a)）阻力系数可按下式计算：式中――进出口段的阻力系数；S――垂直防渗设施的深度（m）;T――地基计算深度（m）。F.0.3.2内部垂直段（图F.0.1-2(b)）阻力系数可按下式计算：式中――内部垂直段的阻力系数；S――垂直防渗设施的深度（m）;T――地基计算深度（m）。F.0.3.3水平段（图F.0.1-2(c)）阻力系数可按下式计算： 式中――水平段的阻力系数；L――计算段水平投影长度（m）；T――地基计算深度（m）。――计算段两端垂直防渗设施的深度（m）。F.0.4计算渗透流量时，地基的渗透化引流量q/K可按下式计算：式中q/K――地基的渗透化引流量（），q为渗透流量，K为地基土壤的渗透系数;――各段阻力系数之和；H――渗透水头（m）。F.0.5计算各段水头损失确定渗透压力图形时，地基内各段水头损失可按公式（F.0.5）计算，以直线连接各分段计算点的水头值，得出渗透压力图形。式中――各分段水头损失值（m）；――各分段的阻力系数；H――渗透水头（m）；n――总分段数。F.0.6当进出口段板桩较短时，应对以上所确定的进出口处水头损失及渗透压力图形进行修正，见图F.0.6,并应符合下列规定。F.0.6.1进出口的实际水头损失可按式（F.0.6-1）和（F.0.6-2）修正。式中――修正后的进出口处水头损失（m）;――阻力修正系数；――未经修正的进出口处水头损失（m）；T――进出口段地基深度（m），取大值一侧；――进出口段另一端的地极深度（m）；――地板埋深与如土深度之和（m）。F.0.6.2当时，可不进行修正。F.0.6.3当时，可按式（F.0.6-2）进行修正。进出口处水头损失的减少值可按下式计算：式中――修改后的水头损失减少值（m）；――阻力修正系数；――未经修正的进出口处水头损失（m）。 F.0.6.4进出口附近水力坡降呈陡变形式的长度，见图F.0.6，可近似按下式计算：式中――水力坡度呈陡变形式的长度（m）；――修改后的水头损失减少值（m）；――渗透流量（）；K――地基土壤的渗透系数；T――进出口段地基深度（m），取大值一侧。F.0.6.5修正后的水力坡线可以从直线水力坡线的D点向上游截取a得C点，并连接ABC得出。F.0.7进出口段齿墙不规则部位，应对与进出口板桩相邻水平段l的水平损失及渗透压力图形进行修正，见图F.0.7。修正计算应满足要求。F.0.7.1当时，水平段水头损失修正值可按下式计算：式中――修正后的水平段的水头损失值（m）；――水平段的水头损失值（m）；――修正后的水头损失减少值（m）。F.0.7.2当时，可按下列公式修正：式中――修正后的水平段的水头损失值（m）；――水平段的水头损失值（m）；――修正后的内部垂直段水头损失值（m）；――内部垂直段的水头损失值（m）；――修正后的水头损失减少值（m）。F.0.7.3当时，可按下列公式修正：式中――修正后的水平段的水头损失值（m）；――水平段的水头损失值（m）；――修正后的内部垂直段水头损失值（m）；――内部垂直段的水头损失值（m）；――修正后的CD段水头损失值（m）；――CD段的水头损失值（m）；――修正后的水头损失减少值（m）.F.0.7.4可根据各计算点修正后的水头值，连线得出渗透压力图形。F.0.8 出口段渗流的平均坡降可按公式（F.0.8）计算，并应小于在渗流水作用下，按地基土壤平衡条件所得出的出口段容许渗流坡降，其值见表F.0.8。式中――出口段渗流的平均坡降（m）；――出口段的水头损失（m）；S――出口段的垂直长度（m）。F.0.9核算地基土壤“整体”渗流稳定性时，在渗透水流作用下地基土的平均渗透坡降可按公式（F.0.9）计算。地基土的平均渗透坡降，其值可按表F.0.8取用。式中J――平均渗透坡降；H――渗透水头（m）；――各分段的阻力系数；T――进出口段地基深度（m），取大值以侧。附录G常用材料重度常用材料重度表材料名称重度备注混凝土素混凝土23.0－24.0钢筋混凝土24.0－25.0沥青混凝土21.0－23.0无砂大孔混凝土16.0－19.0钢丝网水泥25.0－26.0水泥砂浆20浆砌料石花岗岩26.0－27.0石灰岩24.5－25.5 砂岩22.0－23.0浆砌块石花岗岩23.0－24.0石灰岩22.0－23.0砂岩20.0－21.0干砌块石花岗岩21.0－22.0石灰岩20.0－21.0砂岩19.0－20.0浆砌砖浆砌普通砖18浆砌机制砖19浆砌水泥空心砖9.8回填土粘土干，松13.3干，压实16湿，压实18很湿，压实20砂土干，松12.2干，压实16湿，压实18很湿，压实20细砂水上18水下9粗砂水上18水下9中砂水上18水下9.5卵石干16.0－18.0粘土夹卵石松，干17.0－18.0砂土夹卵石干，压实15.0－17.0湿18.9－19.2金属铸铁72.5锻铁77.5钢78.5紫铜，青铜85木材红松，东北松，泡杉5.0－6.0重度随湿度不同而异西北云杉，冷杉，鱼鳞松，杉木4.5－5.5落叶杉，铁杉，赤杉，云南杉6.0－7.0柏木，马尾松6.5－7.5附录J双铰底板地基反力计算J.0.1 当两边不对称荷载作用时，双铰底板地基反力可按折线分布假设计算，见图J.0.1，由静力平衡法按下列公式求出地基反力和。式中――左侧闸室前趾地基反力（kpa）；――右侧闸室前趾地基反力（kpa）；――左侧闸室后趾地基反力（kpa）；――右侧闸室后趾地基反力（kpa）；――作用在左侧闸墙上的垂直力总和（KN）；――作用在右侧闸墙上的垂直力总和（KN）；q――作用于底板上的均不荷载，向上为正，分布长度为2L（kn/m2）；――作用于左侧闸墙上的所有荷载对左铰点的力矩总和（KN.M）,图中所示方向为正;――作用于右侧闸墙上的所有荷载对右铰点的力矩总和（KN.M）,图中所示方向为正;a――中底板半宽（m）；b――闸墙底宽（m）；L――闸墙底宽与中底板半宽之和（m）。附录K本规范用词用语说明K.0.1为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词用语说明如下：（1）表示很严格非这样做不可的：正面词采用“必须”；反面词采用“严禁”。（2）表示严格，在正常情况下均应这样做的：正面词采用“应”；反面词采用“不应”或“不得”（3）对表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做得：正面词采用“宜”或“可”；反面词采用“不宜”。K.0.2条文中指定应按其他有关标准，规范执行时，写法为“应符合……的有关规定”或“应按……”。 中华人民共和国行业标准船闸水工建筑物设计规范JTJ307-2001条文说明 1总则本条规定“海船闸水工建筑物可参加执行”，是因为我国已建大型海船闸的实例较少，目前有些近海船闸除通过内河船舶外，还要考虑近海海船的通过，船闸设计既有过海船的特殊要求，又有一般船闸的共性要求，所以定为“参照执行”。本条所指的国家现行有关标准主要包括《船闸总体设计规范》（JTJ305-2001）,《船闸设计规范第四篇：闸门阀门设计》（JTJ264－87），《船闸设计规范第五篇：起闭机设计》（JTJ265-87）和《船闸设计规范第六篇：电器设计》（JTJ266-87）等。2基本规定2.1一般规定船闸水工建筑物主要包括：闸首，闸室，导航和靠船，护坡和护底建筑物等。渗流或排水失效，必将使扬压力增大，渗流量增大，可能会发生管涌，流土等险情，造成结构失稳或影响使用，因此条文中规定必须进行防渗排水设计。本条文中可靠的防冲设施是指下闸首闸门处于开启位置时设置相应锚定装置和机械设防冲挡块等。隐蔽工程包括基础，水下结构，防渗和排水等设施。2.2建筑物级别2.2.1船闸水工建筑物级别的划分参考了前苏联的船闸规范（1964年）和《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》（SDJ217－78试行）等。基本资料2.3.1－2.3.3船闸水工建筑物不同设计阶段，对基本资料的内容和深度要求如全部列出篇幅太长，不符合规范要求，因此只列出了各阶段基本资料应满足的“编制方法”和应符合的规范的具体名称，以便设计人员查找。2.3.4本条所指国家现行标准主要包括《内河航道与港口水文规范》（JTJ214），《水运工程测量规范》（JTJ203），《土工试验方法标准》（GBJ123）和《工程岩体试验方法标准》（GB/T50266）等。3结构设计原则3.1一般规定3.1.1船闸结构上的荷载，不仅依不同的时期而变化，甚至一天之内也变化多次。因此设计时应按照各时期的最不利荷载组合进行计算，从而建筑物的安全可靠。3.1.2 溢洪船闸，除需计算一般船闸设计情况外，溢洪情况是溢洪船闸所特有的设计情况，根据溢洪船闸设计经验，溢洪情况可能为控制情况，所以要进行验算。3.1.3本规范为了便于与其他规范想协调，如《混凝土重力坝规范》（SDJ21），《水土钢筋混凝土结构设计规范》（SDJ20-78）等，并结合船闸设计特点，也采用两种组合，而每种组合中再分1，2两项，基本组合中的2项与特殊组合中的1项采用相同的安全系数，虽将检修情况列入基本组合，但就其安全系数较1项为低。3.1.4本规范规定混凝土结构计算应按照现行行业标准《水工钢筋混凝土结构设计规范》（SDJ20-78）的规定执行，但考虑与混凝土施工规范统一，混凝土材料的强度等级还需要按现行行业标准《水工混凝土结构设计规范》（SL/T191）的规定执行。石材和水泥砂浆的强度等级采用现行国家标准《砌体结构设计规范》（GBJ3-88）.3.1.5中华人民共和国水利部关于批准发布《水工混凝土结构设计规范》（SL/T191-96）的通知（水科技[1997]50号）中明确规定：《水工混凝土结构设计规范》（SL/T191-96）经审查批准为水利行业推荐标准，并自1997年5月1日起实施，与原《水工钢筋混凝土结构设计规范》（SDJ20-78）并行使用。本规范规定水工建筑物设计采用定值单一安全系数法，故船闸结构构件的计算按《水工钢筋混凝土设计规范》（SDJ20-78）的有关规定执行；现行行业标准对混凝土结构的构造有新的修订，所以混凝土材料强度等级和混凝土结构的构造应按照《水工混凝土结构设计规范》（SL/T191-96）的有关规定执行。3.2结构计算3.2.1本文中的其他验算和计算是指根据具体情况有必要进行的验算和计算，例如必要的挠度计算，大体混凝土施工期的温度应力验算和板柱墙顶的变位计算等。3.2.2抗剪公式简单方便，已经多年实践检验。船闸采用抗剪断公式计算的较少，但是船闸工程受力条件与大坝相同，完全可以借鉴大坝的经验，因此本条提出两个抗滑稳定的计算公式。3.2.3~.3.2.4建于土基上的船闸，特别是处于粘性土地基，一般摩擦角较小，而粘聚力值较大，抗滑稳定计算若不计粘聚力，将使闸墙断面设计得偏大，不很合理。本次修订时参照了现行行业标准《水闸设计规范》（SL265-2001）的有关规定，使综合摩擦系数的确定更为合理。3.2.6船闸结构在基面以下一定深度内，存在软弱夹层或不利结构面时，可能成为滑动稳定的控制面，因此，需验算沿软弱夹层或不利结构面的稳定性。3.2.8对于土基的船闸由于控制地基应力比，抗倾稳定一般不是控制条件。对建于岩基上的船闸，闸板与底板分割时或根本未设底板情况下，当要求合力在三分点以内时，一般倾覆稳定均能满足要求。对于以抗倾稳定控制的衬砌式，混合式结构或不控制三分点的导航和靠船结构等均需进行验算。3.3安全系数3.3.1~3.3.4条文中的稳定安全系数经过多年时间检验证明是适用的，故本次协定未做修改。3.3.5为防止闸首发生较大的不均匀沉陷，以保证闸门灵活运转，规定了闸首地基应力的不均匀系数，应力比值是根据我国软基船闸过去采用的数值及其使用情况，并参照前苏联船闸设计规范的有关规定提出的。本条文中的地基应力是指在纵向按材料力学方法计算的地基反力。3.3.6由于土基上的分离式闸墙结构的地基最大应力与最小应力比，资料较少，所以本文未做集体规定。 3.4建筑物分缝3.4.1不同建筑结构间和地基不均匀处低级容易产生不均匀沉降，因此本条做出了相应的规定。3.4.2建筑物的分缝是减少结构的应力，防止或减少裂缝的一种措施。因此，针对影响建筑物分逢等因素，本条根据实际工程经验提出了伸缩-沉降逢的间距和逢宽。4地基4.1一般规定4.1.1地基设计受不同条件和因素的影响，如不同工程地质条件的地基设计，就应采用不同的计算，处理和施工方法；不同的结构形式，不同的施工条件，影响地基承载力的大小；不同的岩土性质，地基的稳定和沉降也是不同的。因此，在地基设计时，应考虑这些条件和因素。4.1.3本条主要是根据不同岩土性质和受荷情况推荐的不同实验方法。岩石的抗剪和抗剪断试验是指将混凝土浇注在岩体上，沿胶结面进行剪断，即称抗剪断试验；剪断以后，沿剪断面继续进行剪切的试验，称抗剪试验，也称摩擦试验。4.2地基承载力试验4.2.4地基承载力的安全系数K取值范围为2.0~3.0是通过工程的设计计算，结合多年工程实践而确定的。4.3土坡和地基稳定验算4.3.1正常压密和压密比（先期固结压力与现有覆土重压力之比）小于4的土是工程建设中常见的土，这种土在三轴试验中，施加偏压力时，孔隙水压力为正值；而压密比大于4的土，其孔隙水压力不仅是负值，且多为具有特殊工程性质的土，对其物理力学性质需要做专门研究。因此，土坡和地基的稳定计算方法一般使用于正常压密和压密比小于4的土。4.3.3按“圆弧滑动面总应力法”计算土坡和地基稳定时，如土体中有渗流，应参考渗流对稳定的影响，其具体处理方法通常是对浸润线以下，计算低水位以上的土体，采用饱和重度计算滑动力矩。4.4地基沉降计算4.4.1式（4.4.1）中的修正系数Ms，因缺乏实际观测资料的统计，并且各地区土质变化较大，所以不能给出统一数值，目前只能按地区经验选取。水利部发布的《水闸设计规范》（SL265-2001）中，对Ms值作了1.0~1.6的规定。4.4.2这些岩土层，有的没有沉降问题，或在施工过程中即大部分完成了沉降。因此，对这些岩土层可不作沉降计算。4.4.3 对不包括软土的粘性土地基，当基底压力小于或接近船闸闸基未开挖前作用于该基面上的自重压力时，闸基通常开挖的较深，基底面土体略有回弹现象，因此土的压缩曲线宜采用e-p回弹再压缩曲线，结果比较符合实际情况。对软土地基上的船闸工程，软土在其自重压力作用下，一般并未得到相应的固结，因此采用e-p压缩曲线是符合实际情况的。采用e-lgp压缩曲线计算地基沉降量，是一种较好地反映地基土受压力时对沉降计算方法的影响，但e-lgp压缩曲线的绘制对试验要求较高，最终加荷量较大，又受到仪器，设备和实验时间等条件的限制，所以对大型船闸的沉降计算在有条件时采用e-lgp压缩曲线。4.4.4地基土压缩层计算深度，受地基中应力分布，土的性质以及计算精度等因素的影响，目前国内外对确定其深度的计算法尚不统一。本条所给的计算方法是国内外常用的应力比方法。4.4.5在沉降计算中，应考虑边载等对沉降的影响，尤其是不对称的边载，更应该引起重视，因为它可造成基础的不均匀沉降。4.5地基处理4.5.4本条主要参照了水利部门对岩基的处理方法。5防渗与排水5.1一般规定5.1.1船闸防渗与排水设计直接影响船闸结构的稳定性及船闸使用的可靠性。几十年来，随着新工艺，新结构，新材料，新技术的推广与应用，取得了良好的效果，因此条文中增加了高压喷灌，防渗土工布，劈裂灌浆等防渗设施，增加了排水盲沟设施。5.1.2当临岸布置或引渠中的船闸，承受水头作用后，在船闸的地基和两侧的回填土中产生渗透水流，由于两者的相互影响，船闸的渗流具有空间性，特别是放闸室为透水闸底时，其闸首渗流空间性更为显著，因此在设计船闸时应考虑到这一影响，但由于空间渗流计算极为复杂，一般船闸设计往往将空间问题简化为平面问题进行渗流计算，并主要计算闸底下的渗流稳定，为确保建筑物的安全，一般在船闸接岸上游处设有刺墙和岸墙，使绕过闸墙的各个可能渗陋的途径都不小于闸首板底的渗径长度，达到侧向防渗措施与底部防渗措施相互适应的要求。5.2防渗与排水设施5.2.2.1排水管的出口高程，原规范取高于下游最低通航水位0.5~1.0m，在船闸密集的水网地区仅在低水位期进行船闸检修，已不能满足需要，因此在高水位期安排检修，为降低墙后地下水水位。有的工程已将排水管的出口引到闸首里，通过集水井用深水泵将水排出。因此，本条对出口高程进行了相应的修订。5.2.2.2排水设施与闸室墙太近时，则有过短的渗径，出口坡降太大，可能导致土壤颗粒从排水设施流失或堵塞排水设施，另一方面，排水设施距闸室墙太远将影响排水效果。5.2.5铺盖设在紧靠船闸上游河底上，主要作用是延长渗径以降低渗透压力和渗透坡降。有时也兼有对上游河底防冲以及协助闸首抵抗滑移的作用。铺盖有柔性的和刚性两种。柔性材料主要用粘土及重壤土铺盖。刚性铺盖则采用钢筋混凝土结构。5.2.9反滤层的作用是防止渗流出口处土体的渗透变形或流失，引起破坏，增加地基的抗渗稳定性。反滤层的设计，最基本的要求是不允许基土流失或穿入反滤层造成堵塞，从而影响反滤层的透水性和土料的稳定性。因此对反滤层的级配，厚度作出了规定。5.2.9.2本款中分层反滤层的级配规定是参照现行行业标准《水闸设计规范》（SL265-2001）的有关规定提出的。5.3渗流计算5.3.1本条文规定船闸渗流计算可简化为平面问题，是根据我国船闸工程广泛采用的方法提出的，计算简便，且未发生重大水毁事故。但实际上船闸舍流是空间问题，因此本条文又规定对大型和重要的船闸，宜惊醒空间渗流的试验研究。5.3.1 由于渗径系数法计算结果相对较粗糙，因此本条文规定对水头较高或重要的船闸，宜同时采用阻力系数法，空间渗流计算及三维电模拟试验等方法进行分析研究。6荷载6.1荷载计算6.1.1其他荷载包括冰荷载，淤沙压力，廊道动水压力等。冰荷载在已建的船闸中需计入的很少，淤沙压力其值也很小，故均没有单独列出；廊道动水压力，在《船闸输水系统设计规范》（JTJ306）中已有规定，故未列出。6.1.4.1土基上的重力式，扶壁式，悬臂式等结构，墙后土压力按主动土压力计算的规定，仅适用于向墙前倾覆及滑动的墙体稳定验算情况。6.1.16.2鉴于目前尚无未设帷幕和排水的船闸的渗压实测资料，原规范与《混凝土重力坝设计规范》（SDJ21）的规定相差又较大，故取消了原建议值。6.1.22本条中表6.1.22是采用现行行业标准《港口工程荷载规范》（JTJ215-98）中表10.4.5-2的系缆绳破断力确定的。6.1.23闸面活荷载取值由原来的3~5kPa修改为2~5kPa.实际情况证明很多船闸面没有流动机械和堆料，只有人群荷载，闸面活荷载最低值取3kPa偏大，有些船闸设计已取2kPa，故作了修改。7闸室结构设计7.1一般规定7.1.2斜坡式闸室虽结构简单，造价低，但它在使用上存在以下缺点：（1）灌泄水的容积比直立式的大得多，因而延长了灌泄水时间，降低了船闸的的通过能力，并增加了过闸水；（2）船舶过闸时，容易搁置在斜坡上以致发生事故，同时护坡的维护工作量较大。因此，斜坡式闸室不再采用。7.1.3根据平原地区的调查统计，分离式闸室结构的型式有重力式，悬臂式，扶壁式，板桩式，地下连续墙和双饺式等型式。80年代闸式结构以砌石重力式结构居多，目前，钢筋混凝土扶壁式结构逐步增多。悬臂式结构虽然极少，但在土质较差，闸室宽度窄，水头较大的船闸上仍有一定的适用性；当受施工场地限制时，则多采用板桩，地下连续墙等型式。7.1.4根据山丘地区的调查统计，在岩基上闸室大多采用分离式结构，而且重力式，衬砌式和混合式等三类占大多数，故本规范将该三种型式列为岩基上闸式结构的常用型式。当可利用的基岩岩面接近于闸墙基础高程时，大多采用重力式结构，这种闸墙除构造上与土基上的重力式结构略有差异外，计算方法基本相同。7.1.6由于闸墙长度较宽度大的多，且闸墙承受荷载通常沿着闸室长度是均匀分布的，因此可按平面问题进行计算。7.1.8在船舶进出闸室过程中，经常发生船舶与墙面摩擦或者碰撞的情况，如墙面不采取保护措施，则易损坏，特别在运输繁忙和船闸开通闸运行时，更需要对墙面采取特别的保护措施。7.2重力式闸墙设计7.2.1浆砌块石重力式结构因施工质量不易保证，耐久性，抗渗性和抗冲击能力差，工期较长，因此规定对水头不高的小型船闸经论证可采用。衡重式断面重力式闸墙工程量比梯形断面节省，但对地基的要求较梯形断面高，对荷载变化反应灵敏，稳定可靠性较梯形断面差。7.4衬砌式闸墙结构设计7.4.1.1对软质岩石，裂隙发育导致衬砌墙后侧水压力较大时，设锚筋不可靠或不经济，所以采用重力式衬砌墙。 7.4.1.2当岩基质地较好，裂隙不发育，采用钢拉锚钢筋混凝土薄壁衬砌式墙较经济合理。7.4.2衬砌墙后防渗排水设施，是衬砌墙式闸墙经济安全的保障。为了有效地降低墙后水位，本次修改强调了衬砌墙后应该做好防渗排水设施。7.4.3为确保衬砌墙稳定可靠，条文规定将衬砌底部嵌入闸底以下一定深度。7.5混合式闸墙结构设计7.5.2混合式闸墙是由于上部重力式墙和下部衬砌式墙组合而成，并构成闸墙的整体，共同承受作用于墙上的外力，而且将以部分力直接传到基础上，故要求上部重力墙和下部衬砌墙与岩基有可靠的连接。7.5.4上部重力承受荷载，将从重力墙基底分别下传到衬砌墙顶和岩基上，本条文根据国内经验提出传至衬砌墙顶垂直力的计算公式。7.5.5国内对下传到衬砌墙顶的水平力计算方法有很多假设，本条文规定采用较简单实用的一种方法：即按照垂直应力分布图形面积比例分配。7.6板桩和地下连续墙结构设计7.6.2当板桩的刚度较小时，易产生较大的挠曲变型和墙顶位移。因此对变形加以控制，否则影响闸墙的外观和闸室的有效宽度。7.7悬臂式闸墙结构设计7.7.4对闸室宽度窄的底板，根据计算资料分析，采用直线法（即偏心受力公式）与采用弹性地基梁的计算图式，所求得的底板最大弯距的差值，对闸室检修和完建情况，一般不大于10%；对闸室灌泄水情况，两者的差值较大，直线法偏于保守。考虑到闸室底板的断面尺寸系受检修情况控制，因此可采用直线法计算地基反力。当地基反力的比值较大时，可以调整后悬臂的长度。7.7.7对于检修，完建以及闸室低水位的使用情况，闸底与地基之间的摩擦力以及闸室中缝处的水平力，系按闸室结构的滑移稳定达到极限平衡状态确定。闸室中缝处的水平里的分布尚难以确定，在核算底板断面强度时，从偏于安全出发，可假定作用在底板中心线以上1/4处。7.8底板设计7.8.5当地基梁为绝对刚性时，边缘的地基应力不是无限大，而是接近线性分布，因此当船闸底板的柔性指数不大于1时，可按折线法求地基应力。其公式的推倒过程是根据静力平衡原理，把墙与中底板分为脱离体，以剪力传递垂直力，列平衡方程式，经过简化推导而得。7.8.6铰接处断面较小，又要承受较大的垂直剪力和水平力，因此需要进行弯曲，剪切，挤压等局部强度的验算。7.8.7水平力的作用点很难确定，因为铰点不固定，当闸室灌满水时，闸墙后倾，铰心下移；当闸室泄水时，闸墙前倾，铰新上移；同时闸墙由于边载。负摩擦等因素的影响，大部分是后倾的，也就意味着作用点是下移的。7.9整体式闸室结构设计7.9.2条文中提出的闸墙底宽及底板的厚度是参照国内外的经验数据拟订，并考虑刚度要求。7.9.3由于整体式结构底板不透水，整个结构可能承受相当大的扬压力，因此需验算抗浮稳定，检修时闸室内水已抽空，扬压力最大。7.9.6 由于地基与梁接触面存在水平反力，使梁的内力发生变化。因此，本规范规定建于岩基上的船闸底板内力计算，应当考虑岩基对底板的水平约束作用。7.9.7闸室边载对底板内力影响较大。边载的影响与回填土的填筑，施工顺序，地基土壤特性等因素有关，精确计算他的作用是很困难的，只能近似确定。关于边载的计算长度，根据有关分析资料表明，当边载长度超过底板宽时，对底板的内力影响不大，故边载计算长度取闸室底板宽度的1/2。边荷载的影响大小主要取决于地基的固结情况。由于砂基的沉降在较短时间内完成，而粘性地基的沉降要经理相当长的时间，在工程实际中考虑到这个特点，为了考虑安全，从可能的最不利情况出发，边载采用两个极限值，对底板增加弯距时取大值，反之取小值。7.9.8由于底板挠曲引起墙本身的弹性形变，在墙不很高时一般只能达到非成小的数值，因此作用于墙上的土压力往往大于主动土压力，可能接近静止土压力。由于土压力的计算方法本身有一定的近似性，考虑到整体式闸室超静定结构特点，为了考虑安全，从可能的最不利情况出发，土压力应采用两个极限值。本规范提出了上限取静止土压力，下限取主动土压力。7.9.9在施工期底板设临时施工缝后，闸墙自重和墙后回填土对地基产生预压固结，从而减少了底板跨中负弯距。8闸首结构设计8.1一般规定8.1.4根据前苏联有关资料和国内已建船闸统计结果，绝大部分边墩厚度在2~3倍廊道宽度的范围内。8.1.5边墩顶部宽度主要考虑使用要求，应使闸门，阀门及交通道路的布置等互不干扰。尤其要考虑使用方便，安全可靠等要求。当加厚边墩增加工程量较大时，一般在顶部加悬臂结构解决。8.2整体式闸首设计8.2.2摩擦力折减系数值是根据前苏联《船闸设计规范》（CH303-65）和我国已建船闸统计确定的。8.2.3目前边墩的整体计算方法还不够完善，计算过程又较繁，因此近似地采用分段计算方法计算。8.2.4目前国内外纵向水平钢筋的计算仍是将门推力及上游水压力传给支持墙段，根据边墩支持墙依靠自重所产生的摩擦力独立维持稳定的条件来确定的，当支持墙体不能满足独立稳定条件时，则需放置带形受力钢筋使支持墙与门库段相连，以确保支持墙的安全。8.2.5其他类型闸门边墩的计算方法，这里主要是指除人字门闸首边墩外一些常见的闸首边墩，如空箱墙边墩，横拉门边墩及三角门边墩的计算。8.2.6为使大型船闸的闸首结构更加安全可靠，经济合理，采用整体计算方法几模型试验进行分析。8.2.7结合目前工程设计的现状及弹性力学应力分析的结果，将廊道壁厚为2.5倍廊道孔洞化引直径作为选择计算廊道边墩界限。条文中“壁厚不大于2.5倍廊道孔洞化引直径廊道断面，按杆件系统计算”，是将廊道断面简化为平面刚架计算。8.2.9 目前常用门型为人字闸门和平面闸面两种，弧形闸门已不常采用，本次修订时取消了这一类门型底板特征段的划分方法。由于闸首的纵向断面上沿长度方向的荷载，结构刚度和跨度并不完全一致，为了更好地符合结构的实际工作状态，一般根据上述因素划分为几个计算特征段，使得一段上的刚度，荷载和跨度大致接近。对某船闸人字闸门下闸首底版的三个特征段的钢筋应力进行原型观测得知，三特征段的钢筋应力是不一致的，在完建放水后，但尚未运转时，门库段最大，支持墙次之，上游段最小，和近似计算方法规律比较接近。原观测成果表明，这一近似计算方法比较符合实际工作条件。8.2.10~8.2.11闸首结构在承受纵向水压力等荷载后，将使闸首底板下的反力分布不均匀，当闸首认为地被划分为几个特征段后，各段的垂直荷载将不再平衡，应考虑不平衡剪力。8.3分离式闸首设计8.3.1分离式闸首边墩嵌固于基岩或底板上，它的工作状况与整体式闸首的边墩没有多大差别，所以和整体式闸首的边墩一样，采用分缝假定，分段计算。分离式闸首边墩横向的尺寸比整体式小，闸首边墩的抗滑和抗稳定需作验算。8.3.2分离式闸首底板结构和受力的空间性是明显的，和整体式闸首底板计算一样，简化计算，即沿闸首纵向划分为几个特征段，计入不平衡剪力，按平面问题计算内力，再予以调整。8.3.3控制闸首的倾斜是为了防止闸墙间的止水破坏，以白正闸门构件的理固部分的倾斜在允许范围内，达到安全运转目的。前苏联船闸设计规范中，对闸门基座部分安装直到沉陷完全消失的期间内所产生倾斜值已加以具体规定。9导航和靠船建筑物及护坡和护底设计9.1一般规定9.1.5船舶在靠，离靠船建筑物时，船舶纵轴线与靠船结构岸线之间的角度很小，有很长一段基本上是近距离的擦边移动，导航和靠船建筑物前沿如存在凸出物，则可能影响船舶的安全。9.2导航和靠船建筑物设计9.2.2为了使用方便，墩与墩之间中心距离常布置成等距。以前所建的墩式靠船建筑物各墩之间有不设交通桥的现象，给闸上管理人员的工作和船员上下岸造成极大的不方便。因此，墩间设交通桥相连很有必要。根据实际调查，大部分船闸的靠船墩中心距为20m，有的船闸靠船墩中心距采用15m或25m。9.2.3根据实际调查，很多船闸靠船墩的靠船面被船舶撞坏较严重，所以有的新建船闸或在船闸大修时，靠船墩的靠船面都采用8~10mm厚的钢板镶面。9.2.4浮式导航结构在国外用得较多，美国某船闸的导航墙，采用断面为“”形的钢筋混凝土浮箱结构，我国除库区之外，一般极少采用。目前我国部分库区船闸或升船机的上游导航，靠船建筑物由船联结组成。9.3护坡和护底设计9.3.3本条文中的护面层厚度是根据实际工程经验得出的。9.3.4土工织物反滤层材料是一种新型的工程建筑材料，具有良好的透水性和阻止颗粒通过的性能，并且具有施工方便，造价低等优点。在水运工程中，采用水土织物做反滤层日益增多，使用情况良好。 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