5.5闸室的布置与构造.docx

任务5闸室的布置与构造

5.5.1底板

闸室底板型式通常有平底板、低堰底板及折线底板。其型式可根据地基、泄流等条件进行选用。开敞式闸室结构的底板按照闸墩与底板的连接方式又可分为整体式和分离式两种。涵洞式和双层式闸室结构不宜采用分离式。

一、整体式底板

当闸墩与底板浇筑或砌筑成整体时，称为整体式底板。对于孔数多、宽度较大的水闸，为了适应地基不均匀沉陷和温度变化需要，在顺水流方向设永久缝将底板分成若干闸段，每个闸段一般由2～4个完整的闸孔组成，靠近岸墙的闸段，考虑到边荷载的影响，宜为单孔。缝距一般不宜超过20m（岩基）或35m（土基），缝宽2～3cm，缝中应设止水。

将缝设在闸墩中间时，为缝墩式闸室，见图5–19(a)。其优点是闸室结构整体性好，缝间闸段各自独立，各闸段间有不均匀沉陷时，水闸仍能正常工作，且具有较好的抗震性能；缺点是缝墩施工工期较长，且比其他中墩厚，当缝墩较多时，将增加工程量和施工难度。这种底板适用于地质条件较差的地基或地震区。

如果地基条件较好，相邻闸段不致出觋不均匀沉降的情况下，也可将缝设在闸孔底板中间，见图5-19(c)。

图5-19整体式、分离式平底板

底板；2-闸墩；3-闸门；4-空箱式岸墙；5-温度沉陷缝；6-边墩

二、分离式底板

在闸墩附近设缝，将闸室底板与闸墩断开的，称为分离式底板，见图5-19(b)。缝中设止水。其闸室上部结构的重量将直接由闸墩或连同部分底板传给地基。闸孔部分底板仅起防冲、防渗和稳定的作用，其厚度根据自身稳定的需要确定。分离式底板的优点是可缩短工期，减小闸的总宽度，工程量小；缺点是底板接缝较多，闸室结构的整体性较差，给止水防渗和浇筑分块带来不利和麻烦，且不均匀沉陷将影响闸门启闭，故对地基要求较高。这种底板适用于地质条件较好、承载能力较大的地基。

底板顺水流方向的长度应根据闸室地基条件、上部结构布置、满足闸室整体稳定和地基允许承载力等要求来确定。初拟时可参考已建工程的经验数据选定，当地基为碎石土和（卵）石时，底板长度取(1.5～2.5)H（H为水闸上、下游最大水位差）；砂土和砂壤土取(2.0～3.5)H；粉质壤土和壤土取(2.0～4.0)H；粘土取(2.5～4.5)H。

底板厚度必须满足强度和刚度的要求，大中型水闸平底板厚度可取为闸孔净宽的1/6～1/8，一般为1.0～2.0m，最薄不小于0.7m，小型水闸不宜小于0.3m。闸室底板还应具有足够的整体性、坚固性、抗渗性和耐久性，通常采用钢筋混凝土结构，小型水闸底板也可采用混凝土浇筑。常用的强度等级为C15、C20。

5.5.2闸墩与胸墙

一、闸墩

闸墩的结构型式应根据闸室结构抗滑稳定性和闸墩纵向刚度要求确定，一般宜采用实体式，常用混凝土、少筋混凝土或浆砌块石。闸墩的外形轮廓设计应满足过闸水流平顺、侧向收缩小、过流能力大的要求。闸墩头部和尾部一般采用半圆形或流线形。

闸墩顶高程一般指闸室胸墙或闸门挡水线上游闸墩和岸墙的顶部高程，应满足挡水和泄水两种运用情况的要求。挡水时，闸顶高程不应低于水闸正常蓄水位（或最高挡水位）加波浪计算高度与相应安全超高值之和；泄水时，不应低于设计洪水位（或校核洪水位）与相应安全超高值之和。水闸安全超高下限值见表5-11。

表5-11水闸安全超高下限值单位：m

运用情况

水闸级别

1

2

3

4、5

挡水时

正常蓄水位

0.7

0.5

0.4

0.3

最高挡水位

0.5

0.4

0.3

0.2

泄水时

设计洪水位

1.5

1.0

0.7

0.5

校核洪水位

1.0

0.7

0.5

0.4

此外，确定闸顶高程时，还应考虑闸室沉降、闸前河渠淤积、潮水位壅高等影响以及在防洪大堤上的水闸闸顶高程应不低于两侧堤顶高程。下游部分的闸顶高程可适当降低，但应保证下游的交通桥底部高出泄洪水位0.5m以上及桥面能与闸室两岸道路衔接。

闸墩的长度取决于上部结构布置和闸门的型式，一般与底板等长或稍短于底板。通常弧形闸门的闸墩长度比平面闸门的闸墩长。

闸墩厚度应满足稳定和强度要求。根据经验，一般混凝土闸墩厚1.0～1.6m，少筋混凝土闸墩厚0.9～1.4m，钢筋混凝土闸墩厚0.7～1.2m，浆砌石闸墩厚0.8～1.5m。平面闸门的闸墩厚度主要受门槽深度控制，闸墩在门槽处的最小厚度主要是根据结构强度和刚度的需要确定，一般不宜小于0.4m。弧形闸门的闸墩因没有门槽，可采用较小的厚度。兼作岸墙的边闸墩还应考虑承受侧向土压力的作用，其厚度应根据结构抗滑稳定性能和结构强度的需要计算确定。

平面闸门的门槽尺寸取决于闸门尺寸和支承型式。工作闸门槽深一般不小于0.3m，宽0.5～1.0m，最优宽深比宜取1.6～1.8；检修门槽深一般为0.15～0.25m，宽0.15～0.3m。为了满足闸门安装与维修的要求，方