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第六章 水闸 水闸分类(掌握含义和区别)P300 按承担的任务：①节制闸（拦河闸） ②进水闸 ③分洪闸 ④排水闸（双向挡水，双向过流） ⑤挡潮闸（双向挡水，单向过流） ⑥冲沙闸 按闸室结构：①开敞式 ②胸墙式 ③涵洞式 水闸等别划分依据：水闸最大过闸流量及其防护对象的重要性。 水闸组成 P302：一般由闸室、上游连接段、下游连接段组成。 闸室：包括闸门、闸墩（作用：分隔闸孔支撑闸门）、边墩、底板、胸墙、工作桥、检修便桥、交通桥、启闭机。 上游连接段：上游护底、铺盖、上游翼墙、上游护坡、防冲槽。作用：引导水流平顺地进入闸室，保护两岸及河床免遭冲刷，并与闸室共同构成防渗地下轮廓，确保在渗透水流作用下两岸和闸基的抗渗稳定性。 下游连接段：护坦、海漫、防冲槽、下游翼墙、下游护坡。作用：消除过闸水流的剩余能量，引导出闸水流均匀扩散，调整流速分布和减缓流速，防止水流出闸后对下游的冲刷。 闸址选择：进水闸或分洪闸宜在河岸基本稳定顺治河段或弯道凹岸顶点稍偏下处。 分洪闸中心线宜正对河道主流方向。 排水闸宜在地势低洼出水通畅靠近主要容泄区 宽顶堰：泄流稳定，流量系数小，易产生波状水跃 低实用堰：流量系数大，但泄流能力易受尾水位变化影响。 闸底板高程：考虑到经济因素，小型工程尽量高，大型尽量低。 闸室总宽：L=nl+(n-1)d l:闸室单孔宽度 d：闸墩厚度 渗流的不利表现: ①降低闸室抗滑稳定及两岸翼墙及边墩的侧向稳定性 ②可能引起地基渗流变形，眼中的渗流变形会使地基受到破坏，甚至失事 ③损失水量 ④使地基内可溶物质加速溶解。 防渗排水任务：拟定水闸地下轮廓线、做好防渗排水设施的构造设计。 不透水的铺盖、板桩与地基的接触线，即是闸基渗流的第一根流线，称为地下轮廓线，其长度即为水闸的防渗长度。 水闸防渗布置P307（主要掌握粘性土地基和砂性土地基，注意板桩形式和排水管位置） 粘性土地基：排水管在消力池或底板下，一般不用板桩，因为板桩可能破坏黏土的天然结构，在板桩与地基间造成集中渗流通道。 砂性土地基：排水管位于消力池下，注意沙层厚薄时的布置。 渗流计算——改进的阻力系数法（P308） 渗流段阻力系数只与渗流段的几何形状有关=渗流段流线平均长度/渗流段透水层深度 各段水头损失h只与各流段阻力系数有关 考6-7公式推导 仅挡潮闸需修正进口处水头损失，其余只需修正出口处。 非粘性土地基，出口段既要验算流土破坏，也要验算管涌破坏。 铺盖与地板连接处理措施：在该处将铺盖加厚；将底板前端做成倾斜面，使黏土能借自重及其上的荷载与地板紧贴；在连接处铺设油毛毡等止水材料，一端用螺栓固定在斜面上，另一端埋入黏土中，为了防止铺盖在施工期间收到破坏和运行期间被水流冲刷，应在其表面铺砂层，，然后在砂层上再铺设单层或双层块石护面。 水闸采用底流消能，不用挑流消能原因：调流挑流消能一般流速较大，而水闸水头差小流速小，下游河床抗冲刷能力小。不用面流消能原因：闸下游水位变化幅度大，难以保证任何情况下都产生面流式水跃。不用消力戽原因：消力戽消能要求下游水位和流量保持恒定关系，水闸不能满足。 闸室底板分整体式和分离式 整体式：横缝设在闸墩中间，闸墩与底板连在一起，能传递荷载 分离式：单孔底板上设双缝，将底板与闸墩分开，不能传递荷载，有自行稳定作用。 当闸室沿基底面的抗滑稳定安全系数小于容许值可采取以下措施：①增加铺盖长度或帷幕灌浆深度，或在不影响抗渗稳定的前提下，可将排水设施伸向水闸底板下游段底部，以减小作用在底板上的渗流压力。 ②利用上游钢筋混凝土铺盖作为阻滑板，但闸室本身的抗滑稳定安全系数仍应大于1。 ③将闸室位置略向下游一侧移动，或将水闸底板向上有一侧加长，以便多利用一部分水重。 ④增加闸室底板的齿墙深度。 ⑤增设钢筋混凝土抗滑桩或预应力锚固结构。 按桩受力不同分：摩擦桩（悬挂桩）、端承桩（支承桩）。底板土沉降时端承桩不沉降，土容易脱离底板。 不平衡剪力：由于地板上的荷载在顺水流流向是有突变的，而地基反力是连续变化的，所以，作用在单宽板条及墩条上的力是不平衡的，即在板条及墩条的两侧必然作用有剪力Q1和Q2，并由Q1Q2差值来维持板条及墩条上力的平衡，其差值称为不平衡剪力。 闸墩设计控制工况：①运用情况 ②检修情况 论述水闸工作特点： ①软土地基压缩性大，承载能力低，细沙容易液化，抗虫能力差。 ②水闸泄流时，尽管流速不高，但水流仍具有一定剩余能量，而土基抗冲刷能力较低，可能引起水闸下游冲刷。 ③土基在渗透水流作用下，容易产生渗流变形，引起水闸沉降、倾斜、断裂甚至倒塌。 第七章 岸边溢洪道 泄水建筑物分为：①深式泄水