水工建筑物-水闸(第六章).ppt

'水工建筑物第六章水闸 一、水闸的功能和分类水闸的概念水闸的分类水闸是一种利用闸门挡水和泄水的低水头水工建筑物，多建于河道、渠系及水库、湖泊岸坡。水闸的功能拦洪、挡潮、抬高水位；泄洪、排涝、冲沙、调节流量按承担任务分：节制、进水、分洪、排水、挡潮、冲沙闸按结构形式分：开敞式、胸墙式、涵洞式等按操作闸门的动力分：机械操作、水力操作闸门的水闸6.1概述 6.1概述二、水闸等别划分工程等别ⅠⅡⅢⅣⅤ规模大(1)型大(2)型中型小(1)型小(2)型最大过闸流量≥50005000～10001000～100100～20<20防护对象的重要性特别重要重要中等一般 三、水闸的组成部分(Fig6-3)闸室含两岸翼墙、两岸护坡、河床部分的铺盖及防冲墙、护底目的：导流、防冲、防渗、护稳包括护坦、海漫、防冲槽、两岸翼墙、两岸护坡等目的：消能、导流、调流、减速、防冲包括闸门、闸墩、边墩(岸墙)、底板、胸墙、工作桥、交通桥、启闭机等上游连接段下游连接段6.1概述 三、水闸的工作特点（软土地基）承载后沉降量或沉降差较大，易造成闸室倾斜、止水破坏、闸底断裂、甚至失事。因土基的抗冲能力低，仍可能引起水闸下游的冲刷。出流形成的波浪水跃、折冲水流，将进一步加剧河床、河岸的淘刷。土基在渗透水流作用下，容易产生渗流变形，引起沉降、倾斜甚至倒坍.6.1概述 四、水闸设计的内容闸址选择孔口形式和尺寸设计防渗、排水设计消能、防冲设计稳定性计算沉降校核和地基处理两岸连接建筑的型式和尺寸设计结构设计6.1概述 一、闸址选择地形开阔、岸坡稳定、岩土坚实、地下水位较低；优先选择地质条件良好的天然地基，壤土、中砂、粗砂和砂砾适于作闸基，尽量避开淤泥、粉砂、细砂地基；过闸水流的形态是影响闸址选择的主要因素，需出流平顺、均匀，不出现偏流和危害性冲刷和淤积。6.2闸址选择和闸孔设计 二、闸孔设计1堰型选择2底板高程的确定：影响运用和造价宽顶堰低实用堰底板较高时：单宽流量小，所需闸室宽度大，但两岸连接建筑低底板较低时：单宽流量大，虽闸室宽度窄，但消能防冲的工程量增大，闸门高度增加，启闭机容量增加一般要求6.2闸址选择和闸孔设计 3闸孔总净宽的确定出流为堰流时：出流为孔口出流时：L0的确定关系到单宽流量，从而关系到消能防冲工程，关系到上游淹没程度，关系到底坎高程等，需综合考虑。6.2闸址选择和闸孔设计 4闸室单孔宽度和总宽度闸室单孔宽度l0：依据闸门形式、启闭条件、运用要求和工程造价确定；一般经验：大中型采用8～12m闸孔孔数：n＝L0/l0，取整，且常采用单孔数闸室总宽度：（不包括边墩）总宽度与河宽的比值：河宽50～100m时，比值≥0.6～0.75；河宽大于200m时，比值≥0.85；6.2闸址选择和闸孔设计 一、渗流危害发生渗流的位置（图）渗流的危害闸基边墩背水一侧翼墙背水一侧降低闸室的抗滑稳定及边墩和翼墙的侧向稳定性；可能引起闸基的渗透变形，甚至破坏；损失水量；使闸基的可溶性物质加速溶解。6.3水闸的防渗、排水设计 二、水闸的防渗长度及地下轮廓的布置1防渗长度的确定防渗设施：上游铺盖、板桩、底板为防渗设施，护坦不是。地下轮廓线：上游铺盖、板桩、底板等防渗设施与地基的接触线，也是渗流的第一根流线。防渗长度：地下轮廓线的长度。防渗长度L的确定：L≥CH(C是渗径系数，H为上下游水位差)6.3水闸的防渗、排水设计 2地下轮廓线的布置原则：防渗与排水相结合，即上游防渗、下游排水。上游水平防渗有铺盖，垂直防渗有齿墙、板桩、砼防渗墙、灌浆帷幕等下游排水有面层排水、排水孔、减压井等粘土地基：不易发生管涌,底板与地基间摩擦系数小,以降压提高抗滑稳定为主砂土地基：底板与地基摩擦大,抗渗透变形能力差,以防治渗透变形和减小渗漏为主①粗砂与沙砾；②细砂；③粉砂；④含承压水6.3水闸的防渗、排水设计 二、渗流计算(一）基本方程渗透压力、渗透比降、渗透流速、渗流量闸基渗流为有压渗流假定：地基均匀、各向同性，渗水符合达西定律。拉普拉斯方程：6.3水闸的防渗、排水设计 6.3水闸的防渗、排水设计（二）计算方法流网法：通过手绘和实验获得(Fig6-5)改进的阻力系数法①基本原理：以流体力学为基础的近似方法②计算深度的确定：③渗压计算：④水力坡降曲线的修正⑤逸出坡降计算：直线法 三、防渗及排水设施防渗设施铺盖板桩齿墙排水设施铺设在护坦、浆砌石海漫及闸底板下面的起导渗作用的砂砾石层6.3水闸的防渗、排水设计 目的：延长渗径要求：相对不透水以防渗，具柔性以适应地基变形材料：粘土、粘壤土、沥青混凝土，有时可用钢筋混凝土粘土和粘壤土铺盖：(Fig6-8)沥青混凝土铺盖：厚度5～10cm；注意与闸底板连接钢筋混凝土铺盖：(Fig6-9)（一）铺盖6.3水闸的防渗、排水设计 （三）齿槽（二）板桩目的：截断透水层(埋深浅)或延长渗径(埋深深)埋深要求：插入不透水层1m或插入深度0.6～1.0倍总水头材料：木材、钢筋混凝土、钢材，钢筋砼最常用。与闸底板连接：紧贴前缘和嵌入凹槽两种形式(Fig6-10)闸底板上下游均设1.0m左右的短齿槽，增强稳定和延长渗径6.3水闸的防渗、排水设计 （四）其他防渗设施（五）排水与反滤混凝土防渗墙、灌注式水泥砂浆帷幕……材料：1～2cm的卵石、砾石或碎石位置：平铺在护坦、浆砌石海漫的底部，或深入闸底板底部下游段厚度：0.2～0.3m反滤：与地基接触处设反滤层6.3水闸的防渗、排水设计 一、过闸水流的特点1闸下易形成波状水跃形成原因：1.030cm的石块，发生冲刷后石块自动滚下阻止冲刷继续发展防冲墙：齿墙、板桩、沉井等6.4水闸的消能、防冲设计 6.5闸室的布置与构造闸室的布置底板、闸墩、边墩、胸墙、闸门、启闭机、工作桥、交通桥闸室分缝闸室与边墩的连接与分缝闸室的设计要求抗滑稳定结构强度沉陷 一、底板1底板类型2底板分缝3底板长度按过闸形式分：水平底板、低实用堰底板按与闸墩的连接形式分：整体式底板、分离式底板(图)按结构形式分：实体底板、箱式底板温度沉降缝：将闸室分成若干闸段,每个闸段可含单孔、双孔或三孔(Fig6-21(a)取决于上部结构，需满足强度和抗滑要求，参考经验取值6.5闸室的布置与构造 底板施工 二、闸墩顶部高程预制构件框架式闸墩6.5闸室的布置与构造 三、闸门闸门型式选择考虑的内容闸门在闸室中的位置运用要求、闸孔跨度、启闭机容量、工程造价与闸室稳定、闸墩应力、地基应力、上部结构位置有关平板门通常设在上游侧，有时为了利于水重也可设在下游侧弧形闸门需靠上游侧设置，可缩短闸墩检修闸门设在上游侧，与工作闸门净距1～3m6.5闸室的布置与构造 四、胸墙1胸墙形式(Fig6-23)2胸墙的支承型式(Fig6-24)楔形板：适用于跨度<6m的水闸，墙板上薄下厚梁板式：跨度>6m的水闸适用,由墙板、底梁、顶梁组成简支式支承：柔性连接，可避免闸墩附近出现裂缝，但截面尺寸较大。多用于分离式底板。固接式支承：刚性连接，截面尺寸小，闸室整体稳定好，但受温度和变形影响大，易出现裂缝。多用于整体式底板。6.5闸室的布置与构造 五、交通桥、工作桥、检修便桥1交通桥2工作桥设在水闸下游一侧板式结构：跨度<3～6m常用T型梁结构：跨度=6～20m常用预应力钢筋砼结构：跨度>20m常用多用单跨简支板式结构：小型水闸常用装配式梁板结构：大中型水闸常用采用固定式启闭机和活动式启闭机的工作桥高度不同6.5闸室的布置与构造 六、分缝与止水1分缝方式与布置2止水设备缝间距：岩基<20m,土基<30m缝宽：2.0～2.5cm分缝方式铅直止水：闸墩中间、边墩与翼墙间、上游翼墙本身水平止水：铺盖、消力池、底板、闸墩等之间的沉降缝止水交叉：铅直交叉、水平交叉；柔性连接、刚性连接6.5闸室的布置与构造 一、闸室稳定分析验算工况:竣工期、运行期、检修、施工期验算单元:整个闸室或分缝之间的闸段（一）荷载及组合主要荷载：自重/水重/水推力/扬压力/浪压力/泥沙压力/土压力/地震力8类荷载组合基本组合：正常蓄水位、设计洪水位、完建等工况特殊组合：校核洪水位、地震、施工、检修等工况6.6闸室稳定分析、沉降校核和地基处理 6.6闸室稳定分析、沉降校核和地基处理（二）闸室的稳定性及安全指标闸室的稳定性平均基底压力不大于地基容许承载力不发生明显的倾斜，地基压力的最大值与最小值之比不大于规定的容许值不发生沿地基面或深层的滑动 1闸室基底压力验算结构布置和受力对称的闸段：单向偏心受压公式：结构布置和受力不对称的闸段：双向偏向受压公式要求：6.6闸室稳定分析、沉降校核和地基处理 2闸室抗滑稳定验算地基临界法向应力：地基面(平面滑动)抗滑稳定计算6.6闸室稳定分析、沉降校核和地基处理 安全系数的要求：计算的准确性取决于f、c的准确性增稳措施①减小渗透压力：增长铺盖、闸底板设排水设施等②利用上游钢筋砼铺盖作阻滑板③多利用水重：闸门向下移或底板向上游延长④增加闸室底板齿墙深度⑤增设钢筋混凝土抗滑桩或预应力锚固结构6.6闸室稳定分析、沉降校核和地基处理 3闸基的整体稳定验算（塑性平衡理论）满足极限平衡状态的最小凝聚力点稳定状态的判别cKc：计算点处于塑性变形状态容许塑性开展深度：大型水闸小于B/4，中型水闸小于B/36.6闸室稳定分析、沉降校核和地基处理 二、沉降校核总沉降量卵石、砾石、中砂、粗砂地基可不进行沉降验算计算方法：分层总和法，每层计算厚度2m计算总厚度6.6闸室稳定分析、沉降校核和地基处理 沉降量要求减小沉降差的措施无统一标准,目前最大的沉降容许值可达100~150mm,沉降差可达30~50mm①尽量使重力分布均匀②重量大的结构先施工③尽量使地基反力均匀6.6闸室稳定分析、沉降校核和地基处理 处理标准处理措施标准贯入击数：63.5kg的贯入器从76cm自由落下贯入30cm深需要的次数粘土地基贯入击数大于5、砂土贯入击数大于8时，可不处理⑴预压加固建闸前加重预压，待沉降稳定后再施工预压时设置砂井可加快固结速度，缩短工期⑵换土垫层：适用于软性粘土、淤泥土等6.6闸室稳定分析、沉降校核和地基处理三、地基处理 ⑶桩基础一般采用钢筋混凝土灌注桩或预制桩适用情况：①闸孔需大跨度，用桩承力、改善底板受力条件②水平推力过大,一般措施难以满足抗滑稳定③变形要求严格⑷沉井基础通常采用钢筋混凝土、浆砌石等材料，平面上多为矩形地基内有承压水层不宜采用6.6闸室稳定分析、沉降校核和地基处理 ⑹强夯法⑺爆炸法⑻高速旋喷法⑸振冲砂石柱按梅花形或矩形布置适用于松砂或软弱的壤土地基6.6闸室稳定分析、沉降校核和地基处理 一、闸室底板的结构计算计算方法弹性地基梁法：适用于相对紧密度Dr>0.5的非粘性土地基或粘性土地基地基反力直线分布法：适用于相对紧密度Dr≤0.5的非粘性土地基倒置梁法：适用小型水闸6.7闸室的结构计算 1弹性地基梁法假定：沿顺流方向，可认为是刚性板梁，可假定地基反力呈直线分布沿垂直水流方向截取单宽板条及墩条，按弹性地基梁法进行内力和反力计算不同地基土层厚度按不同的计算方法2T/L<0.25：采用基床系数法2T/L>2.0:采用半无限深的弹性地基梁法2T/L=0.25~2.0：采用有限深的弹性地基梁法6.7闸室的结构计算 半无限弹性地基梁法的计算步骤①用偏心受压公式计算闸底纵向（顺水流方向）的地基反力②取单宽截条并计算板条及墩条上的不平衡剪力截条的取法：（图）不平衡剪力：在墩条和板条的两侧必然作用有剪力Q1和Q2，并由Q1和Q2的差值来维持板条及墩条上力的平衡，差值ΔQ=Q1－Q2，称为不平衡剪力。作用力及分布图6-33ΔQ的计算：6.7闸室的结构计算 ③不平衡剪力的分配（图）④计算基础梁上的荷载6.7闸室的结构计算 6.7闸室的结构计算梁上的均布荷载：⑥地基反力及梁的内力计算根据2T/L鉴别所需的计算方法⑤考虑边荷载的影响（图） 2反力直线分布法假定地基反力沿顺流方向呈直线分布、横流方向为均匀分布计算步骤用偏心受压公式计算闸底纵向地基反力确定单宽板条及墩条上的不平衡剪力将不平衡剪力在闸墩和底板上进行分配计算作用在底板梁上的荷载按静定结构计算底板内力6.7闸室的结构计算 3倒置梁法假定地基反力沿顺流方向呈直线分布、横流方向为均匀分布将闸墩作为底板的支座，按连续梁计算底板的内力。6.7闸室的结构计算 二、闸墩的结构计算1计算方法2作用荷载：主要是结构自重和水压力荷载，特殊情况需加入地震力采用材料力学方法按悬臂梁计算闸门全关时，无缝中墩主要受自重、上下游水压力等荷载闸门全关时，缝墩和边墩还受侧向水压力或土压力等荷载一孔关闭，邻孔开启时，无缝中墩受力与缝墩一样6.7闸室的结构计算 3平面闸门闸墩的结构计算验算内容：水平截面上的应力、门槽应力水平截面上的应力计算正应力按材料力学双向偏向受压公式计算剪应力需计算顺流向和横流向两个方向6.7闸室的结构计算 门槽应力计算门槽承受左右两侧闸门传来的水压力：P截取1m高闸墩单元的上、下水平截面的剪力为Q上、Q下，且假定水平截面的剪应力均匀分布，应存在Q上－Q下＝P门槽劲部所受拉力P1由顺流方向静力平衡方程计算门槽劲部拉应力为P1与其厚度b之比当拉应力小于容许应力仅需构造配筋，否则需经正常配筋计算，可分层配筋6.7闸室的结构计算 4弧形闸门闸墩的结构计算验算内容：底部应力、牛腿及其附近应力支承铰类型闸墩上直接布置铰座在伸出闸墩体外的牛腿上布置铰座计算方法牛腿：材料力学方法(短悬臂梁)牛腿附近：弹性理论、三向偏光弹性试验方法6.7闸室的结构计算 三、胸墙的结构计算作用荷载：主要是静水压力和浪压力板式胸墙：取1m高板条，按简支或固端梁受均布荷载计算内力(Fig6-23)梁板式胸墙：按双梁式结构计算，板上、下端支承在梁上，两侧支承在闸墩上顶梁与底梁简支或固接在闸墩上，按结构力学方法计算内力6.7闸室的结构计算 四、桥梁的结构计算计算对象：工作桥和交通桥的面板、主梁、次梁作用荷载：自重、启闭机重、启闭力、桥面上的活荷载计算方法：结构力学法，注意其支承情况6.7闸室的结构计算 一、连接建筑的作用连接建筑的组成连接建筑的作用上游翼墙、下游翼墙、边墩，有时设防渗刺墙挡土护岸：挡住两侧填土,维持土坝及两岸稳定顺流匀流：上游翼墙引导水流平顺进闸,下游翼墙使出流均匀扩散,减少冲刷护岸防冲：保护两岸或土坡不受过闸水流冲刷防止渗透变形：控制通过闸身两侧渗流,防止河岸或相连土坝的渗流变形削弱岸坡影响：在软基上,设置独立岸墙可减少两岸沉降对闸身应力影响6.8水闸与两岸的连接建筑 连接建筑的造价:占工程总造价的15～40%6.8水闸与两岸的连接建筑二、连接建筑的形式与布置1边墩与岸墙边墩直接与堤岸连接闸基较好，闸高不大，孔数少的情况边墩形式(Fig6-40abcd)重力式：适用于墙高<6m，多采用混凝土或浆砌石悬臂式：适用于墙高=6～10m，多采用钢筋混凝土扶壁式：适用于墙高<10m，多采用钢筋混凝土 y岸墙在边墩背面设置岸墙，以防止较大的不均匀沉降。边墩与岸墙间设缝，边墩仅支承闸门及其上部结构，而土压力全部由岸墙承担。岸墙形式(Fig6-40efgh)悬臂式、扶壁式、空箱式、连拱式6.8水闸与两岸的连接建筑 2翼墙上游翼墙作用挡土引导水流平顺入闸室配合铺盖防渗保护两岸或土坝边坡不受过闸水流的冲刷下游翼墙作用挡土、引导水流出闸后均匀扩散避免出现不利流态翼墙形式曲线式、扭曲面式、斜降式6.8水闸与两岸的连接建筑 3刺墙（图）当侧向防渗长度难以满足要求时，需于边墩背后设置插入岸坡的防渗刺墙作用：防渗6.8水闸与两岸的连接建筑三、侧向绕渗及防渗、排水设施1侧向绕渗计算绕渗：水闸与两岸或土坝连接部分的渗流称绕渗绕渗的危害：不利于翼墙、边墩或岸坡结构强度和稳定绕渗的计算：复杂问题可采用三维有限元、电比拟法，二维问题可采用常规方法 2防渗、排水设施防渗设施必须与闸底地下轮廓线协调一致。如翼墙短于铺盖需加设岸坡铺盖或垂直防渗设施下游翼墙墙身需设排水设施排水孔连续排水垫层6.8水闸与两岸的连接建筑 四、连接建筑的破坏形式和稳定计算内容1稳定破坏形式(Fig6-44)2稳定计算内容滑动破坏浅层地基的剪切破坏深层地基的剪切破坏下沉破坏抗倾覆稳定计算抗滑稳定计算地基深层滑动验算地基承载力验算6.8水闸与两岸的连接建筑 一、灌注桩水闸1灌注桩水闸的概念采用钻机造孔，泥浆固壁，水下灌注混凝土做成的一种桩基形式的水闸。2灌注桩水闸的特点荷载由灌注桩传至深层，表层地基承载小，闸身沉降量大大减小；具有一定水平承载力，抗滑稳定和抗震性能好；闸孔跨度较大，利于冰凌、漂浮物过闸，改善消能条件；设备简单，减轻了地基处理的工作量，投资少。6.9其他闸型和软基上的混凝土溢流坝 3闸身结构闸底板采用分离式，由灌注桩承台和中间底板组成；两岸连接尽量减少边墩背后的填土高度，如采用刺墙或斜坡无翼墙连接4桩的设计内容桩的水平承载力、根数、布置方式、桩径、桩长等5闸身稳定分析主要抗滑力＝桩的水平承载力＋承台与地基间的摩擦力6.9其他闸型和软基上的混凝土溢流坝 二、装配式水闸1装配式水闸的概念底板采用现浇，其他结构采用多种形式的预制构件装配而成的水闸。3专门设计：构件的运输、吊装、接缝、整体性和防渗2装配式水闸的特点施工速度快，工期短；节省大量木材和劳动力；便于施工管理，提高施工质量；预制构件不受气候影响，造型精度高。6.9其他闸型和软基上的混凝土溢流坝 三、浮运水闸1何为浮运水闸浮运水闸是将预制并装配成整体的闸室浮于水中，然后用船舶拖运到闸址进行装配的水闸，适用于挡槽闸。2浮运水闸的施工程序预制并装配成整体闸室单元，并封闭成可浮于水中的空箱；同时进行地基处理、防渗排水设置；涨潮时空箱自动浮起，用拖船拖运至建闸地点进行安装；完成护坦、护坡、交通桥等设施。6.9其他闸型和软基上的混凝土溢流坝 3浮运水闸的特点①可节约土方开挖和劳力；②不要求断流施工；③工期短，施工不受季节限制；④对地基的承载力要求低。6.9其他闸型和软基上的混凝土溢流坝 四、橡胶水闸j41何为橡胶水闸橡胶水闸是以高强度合成纤维做胎(布)层，用合成橡胶粘合成袋，锚固在闸底板上，用水或气冲胀挡水的水闸。2橡胶水闸的发展1957年建成第一座橡胶水闸；日本已建成2500多座；我国建成360多座；3橡胶水闸的特点结构简单、抗震性能好、可大跨度、施工期短、造价低；易老化、易磨损、常维修。6.9其他闸型和软基上的混凝土溢流坝 4橡胶水闸的组成土建部分：底板、两岸连接建筑、防渗防冲设施等闸体：橡胶闸袋控制及观测系统：冲排气(水)的设施等5橡胶水闸的形式单袋、多袋、单锚固、双锚固等(Fig6-47)6橡胶水闸的设计内容挡水高度、挡水长度、充气压力……6.9其他闸型和软基上的混凝土溢流坝 五、水力自控翻板闸ce1何为水力自动翻板闸利用水位高低的水力作用点的变化自动启闭闸门的水闸，由我国创造。2闸门形式及材料闸门为平板门钢结构或钢筋混凝土结构单铰或多铰连接6.9其他闸型和软基上的混凝土溢流坝 3工作原理门顶与设计水位齐平，当水位超过5～10cm时闸门自动开启，开度随水位升高而逐渐增大，直到全开；水位降落时，闸门又逐渐关闭(Fig6-48)。4特点跨度可较大，闸室结构简单，造价低；泄水时闸门淹没，不利于排放漂浮物；无检修门，检修不便；流量难以控制，闸门随水流而振动。6.9其他闸型和软基上的混凝土溢流坝 作业试述水闸的类型、组成部分及其作用。试述水闸的工作特点及防止发生波状水跃和折冲水流的措施。如何决定闸底板高程？闸室稳定性计算包括那些内容？如何进行闸室稳定验算？简述阻力系数法计算闸基渗流的基本原理。 液压式水闸 某建设中新水闸 莞市东引运河上的石鼓水闸 昭君电站取水坝和进水闸、冲砂闸 古老水闸 分水江下闸蓄水 濮阳渠村分洪闸黄河游览区 西海水闸西海水闸是为拦截朝鲜西海大同江入口处20多里无边大海而修建的。修建西海水闸仅用了短短的5年时间，竣工于1986年6月。西海水闸大坝长8公里，有3间闸室、36个闸门、3条鱼路。 水闸的分类 Fig6-2ac对有泄洪、过木、排冰或其他漂浮物要求的水闸，如节制闸、分洪闸等大多采用。开敞式水闸 胸墙式水闸一般用于上游水位变幅较大、水闸净宽又为低水位过闸流量所控制、在高水位时仍需用闸门控制流量的水闸，如进水闸、排水闸、挡潮闸等多用该形式。 多用于穿堤取水或排水。涵洞式水闸 Fig6-3水闸的组成 Fig6-2i优点：泄流能力稳定，结构简单，施工方便，有利于泄洪、冲沙、排污、排冰、通航缺点：自由泄流时比实用堰流量系数小，易产生波状水跃宽顶堰 Fig6-2ii低实用堰 水闸渗流示意图 水闸地下轮廓及流网 Fig6-4防渗设施 Fig6-4i地下轮廓线 Fig6-4ii地下轮廓线 Tab6-1 Fig6-4a粘土闸基地下轮廓线的布置上游设水平防渗，下游排水设在底板下段或消力池底板下，一般不用板桩 Fig6-4b粗砂或砂砾闸基地下轮廓线的布置铺盖和悬挂式板桩相结合，下游排水设在消力池底板下 Fig6-4c细砂闸基地下轮廓线的布置可在铺盖上游端设短板桩以增加渗径如砂层较薄,其下为不透水层时,采用齿墙或板桩隔断砂层,排水设在消力池下 Fig6-4d粉砂闸基地下轮廓线的布置为防治液化，用板桩将闸基四周封闭起来 Fig6-4e弱透水层含承压水的闸基地下轮廓线的布置在消力池底面设深入承压水或透水层的排水减压井 Fig6-5 阻力系数法1 阻力系数法2水头损失计算 阻力系数法3阻力系数的计算 渗压计算1渗透压力计算 渗压计算2进出口渗压修正 计算深度的确定有效计算深度 逸出段坡降计算 直线法莱因直线法：水平渗径的消能效果只有垂直渗径的1/3，将水平渗径缩短到1/3后再按直线分布计算。勃莱直线法：将水头差沿地下轮廓线按直线分布的计算方法。 阻力系数法大区进口段和出口段内部垂直段内部水平段 Fig6-8要求：①渗透系数：小于地基的1/100②长度：3～5倍闸上水头③厚度：≥ΔH铺/[J] Fig6-9 Fig6-10 Fig6-13降低护坦高程当尾水深小于跃后水深1.0～1.5m时采用设置消力坎：当尾水深与跃后水深接近时采用二者结合当尾水深小于跃后水深1.5～3.0m时采用 Fig6-14小槛：防止波状水跃消力池前端设散流墩防止折冲水流 Fig6-15消力池末端设尾槛调整流速分布，减小出流底部流速，形成横轴旋滚进一步消能 Fig6-18水平段：长5～0m，高程与护坦齐平或低于尾槛0.5m斜坡段：坡度不陡于1:10。 Fig6-19 Fig6-21Fig6-23 Fig6-23板式梁板式肋形结构梁板式 Fig6-24 Fig6-27 Fig6-29重力：W1－闸墩自重W2－底板自重W3－闸上水重W4－闸下水重W5－胸墙自重W6－闸门自重W7－工作桥及启闭机自重W8－人行桥自重W9－车行桥自重扬压力：U1－浮托力U2－渗透压力水平水荷载：P1－上游水推力P2－下游水压力P3－上游渗压力P4－下游渗压力P5、P6－底部渗压力P7－浪压力其它荷载：P8－泥沙压力P9－地震力 Fig6-31设计内容：主要包括垫层的厚度、宽度、材料 Fig6-32设计内容：主要包括沉井长宽比、分节高度、下沉速度、埋置深度、下沉系数、封底与否…… 相对紧密度：Dr－相对紧密度e－设计孔隙比emax－最大孔隙比emin－最小孔隙比。 Fig6-33 Fig6-34缝墩集中荷载缝墩集中荷载中墩集中荷载底板均布荷载 Fig6-35 Fig6-36 Fig6-37门槽劲部所受拉力P1 Fig6-40abcd整体式重力式边墩分离式扶臂式边墩分离式悬臂式边墩分离式重力式边墩 Fig6-40efgh悬臂式岸墙扶臂式岸墙空箱式岸墙连拱式岸墙 Fig6-41ab曲线式翼墙－反翼墙曲线式：水流条件和防渗效果好，但工程量大，适用于水位差和单宽过流量较大的大中型水闸。曲线式翼墙 Fig6-41c扭曲面式翼墙扭曲面式：其水流平顺、工程量省，但施工复杂，渠系工程应用较广 Fig6-41d斜降式翼墙斜降式：平面上呈八字形，其高度从边墩向上、下游逐渐降低，至末端与河床齐平。其工程量省、施工方便，水流条件差，仅适用于小型水闸 Fig6-42 刺墙 Fig6-44滑动破坏深层地基的剪切破坏浅层地基的剪切破坏下沉破坏 Fig6-45 Fig6-46 Fig6-47 Fig6-48 Fig6-11&12波状水跃冲刷示意图闸下冲折水流 翻板门图片'