水工建筑物教學(xué)筆記

1、緒論1、水利樞紐 由幾種不同類型與功能的水工建筑物聚合一起組成的建筑物群，以 控制水流并便于協(xié)調(diào)運(yùn)行與管理2、水工建筑物 凡實(shí)現(xiàn)某一水利、水電功能為防洪、發(fā)電、灌溉、的建筑物，如 控制水位，調(diào)節(jié)水流，興利除害。二、水工建筑物分類：（按功能分）（一）擋水建筑物：如攔河壩、堤防、施工圍堰等；功能：攔截或約束水流。（二）泄水建筑物：如溢流壩、泄水閘 （孔）、河岸溢洪道、泄水隧洞；功能：宣泄多余洪水降低水位放空。（三）輸水建筑物：引水隧洞、涵管、渠道、渡槽、倒虹吸管、輸水涵洞等；功能：將水源從一處輸送到另一處。（四）取水建筑物：取水口、進(jìn)水閘、揚(yáng)水泵站等；功能：從水源取水以達(dá)應(yīng)用之目的。（五）整治建筑

2、物：丁壩、順壩、潛壩、導(dǎo)流壩、防波堤、護(hù)岸等；功能：改善河道水流條件，調(diào)整河勢，穩(wěn)定河床（槽），保護(hù)河岸。（ 六）專門性不工建筑物三、水工建筑物的特點(diǎn)1、工作條件的復(fù)雜性：表現(xiàn)在作用因素的復(fù)雜性；2、設(shè)計(jì)選型的獨(dú)特性：表現(xiàn)在地質(zhì)條件，自然條件千差萬別，不可能標(biāo)準(zhǔn)化；3、施工建造的艱巨性：施工條件復(fù)雜，工程量巨大；4、失事后果的嚴(yán)重性。四 河川水利樞紐對環(huán)境的影響一、物理影響1、上游水位抬高：淹沒、浸沒-移民問題；2 、下游水位降低，地下水位下降-可能引起干旱；3 、水庫淤積； 4 、庫區(qū)小氣候變化。二、生態(tài)影響1、漁業(yè)；2、水溫；3、庫水化學(xué)成份五水利樞紐及水工建筑物等級劃分一、分等分級的必要

3、性：一項(xiàng)水利樞紐工程的成敗對國際民生有著直接影響，但不同規(guī)模的工程其影響程度也不同。（1）安全可靠性（2）經(jīng)濟(jì)合理性 （1）（2）失事后的影響程度，二者統(tǒng)一起來二、如何對水利樞紐及水工建筑物分等分級1、按現(xiàn)行規(guī)范進(jìn)行分等分級：主要依據(jù)： 工程規(guī)模； 效益； 重要性。分等：共五等；分級：共五級。若指標(biāo)分屬幾個(gè)不同等級，以最高等別為準(zhǔn)。第二章重力壩一重力壩的工作原理： 依靠壩體自重在壩基面上產(chǎn)生摩阻力來抵抗水平水壓力以達(dá)到穩(wěn)定要求利用壩體自重在水平截面上產(chǎn)生的壓應(yīng)力來抵消由于水壓力引起的拉應(yīng)力以滿足強(qiáng)度要求。二重力壩與其他壩型相比具有的顯著特點(diǎn)表現(xiàn)在：重力壩筑壩材料抗沖能力強(qiáng)壩頂溢流，利用較低的壩

4、塊，底孔導(dǎo)流；重力壩結(jié)構(gòu)簡單，一般可不設(shè)河岸溢洪道或泄水隧洞，便于施工；對地形地質(zhì)條件適應(yīng)性較好 ，但對地基要求高于土石壩，要求地基有較高的承載能 力；由于壩與壩基接觸面積大，受揚(yáng)壓力作用亦較大，故需采取有效的防滲排水措施 降低揚(yáng)壓力，增強(qiáng)壩體穩(wěn)定，改善應(yīng)力狀況；大壩壩體大，材料強(qiáng)度不能充分發(fā)揮，壩體應(yīng)力一般不大，材料強(qiáng)度不能充分發(fā)揮，不同部位采用不同標(biāo)號碎，以降低造價(jià)；壩體體積大，水泥用量多，水化熱高，易引起開裂，溫度控制問題突出；二、重力壩的類型1、實(shí)體重力壩2、寬縫重力壩3、空腹重力壩4、預(yù)應(yīng)力重力壩第二節(jié)重力壩的荷載主要荷載：自重；上、下游壩面水壓力；揚(yáng)壓力；浪壓力；泥沙壓力；地震荷

5、載；冰壓力等。一、荷載計(jì)算（一）壩體自重 維持大壩穩(wěn)定的主要荷載（二）坡面上的水壓力1、靜水壓力：p= V 0y y -水深上游傾斜時(shí)，分解水平水壓力+垂直水壓力2、動水壓力溢流壩段溢流，反弧段動水壓力（三）揚(yáng)壓力（取決于地基地質(zhì)條件，防滲排水措施，壩體結(jié)構(gòu)形式1、壩基面的揚(yáng)壓力無防滲排水措施有防滲帷幕和排水 口-揚(yáng)壓力折減系數(shù)2、壩體內(nèi)部揚(yáng)壓力分下游水位以上、以下兩種情況：1 ）下游水位以上2） 下游水位以下第三節(jié)重力壩的穩(wěn)定分析穩(wěn)定分析的主要目的：驗(yàn)算重力壩在各種可能荷載組合下的穩(wěn)定安全度?；鶐r上重力壩失穩(wěn)的可能情況：壩體沿抗剪能力不足的薄弱面產(chǎn)生滑動a）沿壩與基巖接觸面的滑動；b） 沿壩

6、基巖體內(nèi)連續(xù)軟弱結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的深層滑動 水平荷載作用下圖a）上游壩踵以下巖體受拉產(chǎn)生傾斜裂縫;b）下游壩踵以下巖體受壓發(fā)生壓碎引起傾斜滑移破壞。四、提高抗滑穩(wěn)定性的工程措施-（自學(xué)）（圖2 - 17） 上游面傾斜或折壩形；1 ： 0.11 ： 0.2 基坑開挖斜向上游；穩(wěn)定分析可推知。選擇有利地形，設(shè)壩路踵、壩址齒墻；加強(qiáng)防滲排水；預(yù)應(yīng)力錨固。第四節(jié)重力壩的應(yīng)力分析一、應(yīng)力分析的目的和方法 ：1、目的：1）檢驗(yàn)壩體、壩基強(qiáng)度是否滿足要求；2）根據(jù)應(yīng)力分析結(jié)果，進(jìn)行壩體碎標(biāo)號分區(qū)；3）根據(jù)應(yīng)力分析結(jié)果，研究局部應(yīng)力集中，為采取局部的措施加強(qiáng)提供依據(jù)；2、分析方法：材料力學(xué)法；彈性理論法。一、基本剖

7、面定義：重力壩的基本剖面， 是指在主要荷載作用下滿足壩基面穩(wěn)定和應(yīng)力控制條件的最小三角形剖面。由壩高壩確定底寬 B! !二、實(shí)用剖面第六節(jié)重力壩的材料和構(gòu)造（二）壩體碎分區(qū)：（二）壩體分縫壩體分縫的作用：1 .溫度變化伸縮2 .地基不均勻沉陷開裂3 .施工：碎澆筑能力，溫度控制斜縫-不需灌漿（斜縫沿主應(yīng)力方向）橫縫-永久性縱縫-臨時(shí)性-最終灌漿水平施工縫-臨時(shí)性（三）壩體排水-降低壩體滲透壓力 （四）壩內(nèi)廊道第七節(jié)重力壩的地基處理重力壩對地基的要求：具有足夠的強(qiáng)度承受壓力；整體性均勻性抗滑穩(wěn)定，不均勻沉降??； 抗?jié)B性壩基滲透穩(wěn)定， 滲漏量Q小； 耐久性適應(yīng)長期浸泡；若不滿足，需對基巖進(jìn)行處理。

8、 二、壩基的固結(jié)灌漿固結(jié)灌漿-采用淺孔低壓灌注水泥泉。三、壩基帷幕灌漿四、地基排水設(shè)施壩基排水系統(tǒng)1、主排水孔幕：2、輔助排水孔幕：縱橫向排水廊道相互溝通，在壩基上選擇最低處布置集水井，用水泵抽排至下游。五、壩基軟弱破碎帶的處理1、陡傾角軟弱破碎帶處理碎塞，碎拱 開挖回填2、緩傾角軟弱破碎帶開挖若干平胴或斜井，然后回填，形成由碎斜塞和水平塞組成的剛性支架，增強(qiáng)地基整體性?？够槿A(yù)應(yīng)力錨索或抗滑樁第三章拱壩 （拱壩的壩座破壞是壩體矢穩(wěn)的主要形式）一拱壩是平面上呈凸向上游的拱形建筑物，借助拱的作用將水壓力的全部或部分傳遞給河谷兩岸的基巖。重力壩（1）依靠重力壩的自重維持 穩(wěn)定；.（2）壩體應(yīng)力不

9、很高，材料 強(qiáng)度不能充分發(fā)揮；一對比拱壩（1）拱端基巖為支承；（2）拱圈截面上以軸壓力為 主，可充分發(fā)揮材料抗 壓強(qiáng)度三拱壩的特點(diǎn)：1、工作原理：a）依靠拱作用，將上游面的水壓力傳給拱座；（主要部分）b）靠懸臂梁的作用，將力傳給基巖。 （該作用相對較弱）。根據(jù)拱壩的和特點(diǎn)，主要是承受壓力，因此，常用抗壓性能高的材料 （如石料、碎）建造。 2、適用場合：狹谷形河段。3、主要特點(diǎn)：1 0受力條件好-在荷載作用下，拱壩同時(shí)起到拱的作用和懸臂梁的作用。拱與懸臂梁作用的大小，取決于河谷形狀。河谷深而窄，拱作用大，梁作用??；反之，梁作用大，拱作 用小。依靠壩肩和壩基巖體維持穩(wěn)定。2 0壩的體積小。拱壩是一

10、種受壓結(jié)構(gòu)， 拱的作用越顯著，越能減小壩的厚度，從而節(jié)省工程量。3 0超載能力強(qiáng)，安全度高。拱壩通常屬于周邊嵌固的高次超靜定結(jié)構(gòu)，當(dāng)外荷載增大或壩的某一部位因拉應(yīng)力過大而發(fā)生局部開裂時(shí)，能調(diào)整拱作用和梁作用及其荷載分配，進(jìn)行壩內(nèi)應(yīng)力重新分配，而不致使壩全部失承能力。4?？拐鹦阅芎?。拱壩是整體的空間結(jié)構(gòu)，壩體較堅(jiān)韌，富有彈性，又能自行調(diào)整其結(jié)構(gòu) 性能，因此，可提高壩體的抗震能力。5 0施工技術(shù)要求高。-斷面薄，幾何形狀復(fù)雜。二、拱壩的類型（一）按厚高比分：博拱壩，中厚拱壩，厚拱壩（重力拱壩）（二）按壩體形態(tài)分1、單曲拱壩 僅在水平截面上呈拱形，鉛直懸臂梁不彎曲或曲率很小。2、雙曲拱壩（圖3-5）

11、 八* 都呈拱形懸臂梁上下游面均向上游凸出的拱壩鉛直面（一）地形條件河谷形狀分為v形u形和梯形，優(yōu)良的河谷斷面應(yīng)該是 v形，b/h值小，兩岸對稱并無突變。 河谷形狀在平面上也有一定要求， 拱座要有足夠大的完整巖體。 拱壩宜建在向下游收縮的喇 叭口處或等高線幾乎平行的河谷中。（二）地質(zhì)條件較理想的地質(zhì)條件：a）巖石堅(jiān)硬致密，質(zhì)地均勻，有足夠的強(qiáng)度，不透水性和耐久性；（五）溫度荷載（較詳介紹）溫度荷載是拱壩設(shè)計(jì)中的主要荷載之一。溫度應(yīng)力的產(chǎn)生：封拱后，壩體溫度就隨外界溫度作周期性變化，拱壩的體積也作相應(yīng)的改變。由于基礎(chǔ)的約束，將在壩內(nèi)產(chǎn)生溫度應(yīng)力。溫度荷載，是指拱壩封拱形成整體后，在上、下游水溫和

12、氣溫周期性變化的影響下，壩內(nèi)產(chǎn)生相對于上述相對穩(wěn)定溫度的溫度改變值。若封拱溫度較低，此后壩體溫度升高，拱軸線伸長，變位方向與水壓力引起的相反，則有利于部分抵消拱端上游面由水壓力引起的拉應(yīng)力。但是，如果追求過低的封拱溫度，就要有很強(qiáng)的降溫措施，從而增加工程投資。相反，如果封拱溫度過高，則以后溫降時(shí)拱軸線收縮， 對應(yīng)力不利。工程中，一般選在年平均氣溫或略低時(shí)進(jìn)行封拱。拱圈中心角中心角越大，半徑越小。加大值，拱厚T將隨之減小，反之開然。并且，較大的中心角對改善壩體應(yīng)力有利。拱壩布置的原則和要求應(yīng)力分布合理，拱座穩(wěn)定性好，同時(shí)滿足施工，泄洪，發(fā)電等運(yùn)用要求，最后使總投資最小。 四、拱梁分載法（重點(diǎn)）1

13、、拱梁分載法的概念：把荷載分為二部分，一部分由互相獨(dú)立的水平拱圈系統(tǒng)承擔(dān)，另一部分則由拱壩沿徑向切成的獨(dú)立懸臂梁系統(tǒng)承擔(dān)，利用拱和梁（懸臂梁）的交點(diǎn)變位一致的原理，確定拱梁承擔(dān)荷載的比例。這種方法在一定程度上反映了拱壩的整體作用。2、拱梁分載的二種實(shí)施方法拱冠梁法：沿壩高基本等距切取若干拱圈 （每層拱圈高度為1m）。若只取拱冠（拱頂）處 的一根懸臂梁，并根據(jù)這些拱圈和拱梁的各交點(diǎn) （共軻點(diǎn)）徑向變位一致的條件來求得拱、梁的荷載分配，且各層拱圈分配到的徑向荷載從拱冠到拱端為均勻分布，以拱冠梁所分配到的荷載代表全部梁系的受力情況多拱梁法：若取多層拱，多根梁，并根據(jù)各個(gè)拱梁交點(diǎn)的變位一致的條件來分配

14、水壓荷載，此時(shí)，每層拱圈上作用的水壓力是不均勻的。（一）拱冠梁法（重點(diǎn)）拱冠梁法的計(jì)算步驟 選定若干拱圈，分別計(jì)算各拱圈拱頂以及拱冠梁與各拱圈交點(diǎn)在單位荷載作用下的， 這些變位稱為“單位變位”法（即對應(yīng)于結(jié)構(gòu)力學(xué)中的單位移位法）。根據(jù)各共軻點(diǎn)拱、梁徑向變位協(xié)調(diào)的關(guān)系以及各點(diǎn)荷載之和應(yīng)等于總荷載強(qiáng)度的要求 建立變位協(xié)調(diào)方程組； 求解上述建立的聯(lián)立方程組，得出各點(diǎn)的荷載分配； 根據(jù)求出的荷載分配值，分別計(jì)算拱冠梁和各找的內(nèi)力和應(yīng)力。1、基本算式2、梁的徑向變位系數(shù)計(jì)算3、拱冠的徑向變位計(jì)算第三章 土石壩（一）主要優(yōu)點(diǎn)：1、就地取材。節(jié)省水泥、鋼材、木材，并已積累相當(dāng)豐富筑壩經(jīng)驗(yàn)。2、適應(yīng)地基的變形

15、能力強(qiáng)。對地形、地質(zhì)條件的要求在所有壩型中是最低的。3、施工方法靈活性大。由于構(gòu)造簡單，既適應(yīng)于簡單人工堆筑又適宜于高度機(jī)械化施工， 不僅大大提高了施工速度，施工質(zhì)量也容易保證。4、運(yùn)用管理方便，工作可靠，便于維修擴(kuò)建。并具有一定的抗震性。（二）主要缺點(diǎn)：1、壩頂不能溢流，常需在河岸另開溢洪道或其他泄水建筑物，（如隧洞、壩下涵管）。2、施工導(dǎo)流不便。3、壩體斷面大，土料填筑質(zhì)量易受氣候影響。（三）根據(jù)壩身材料，土石壩分為 ：1、土壩；2、堆石壩；3、土石混合壩。由于土粒間聯(lián)結(jié)力較低，在滲流、沖刷、沉降、冰凍、地震等因素的作用和影響下，表 現(xiàn)出其相應(yīng)的工作特點(diǎn)，所以，土壩設(shè)計(jì)時(shí)主要解決以下問題

16、：穩(wěn)定：失穩(wěn)方式：a不可能發(fā)生整體沿壩基 面的失穩(wěn)（斷面大）； b壩坡滑動，壩坡連同部分地基；失穩(wěn)原因：土體抗剪強(qiáng) 度小，壩坡過陡；失穩(wěn)后果：影響正常工 作，嚴(yán)重者導(dǎo)致工程失 事；主要措施：針對失穩(wěn)原 因展開，如合理選材，合理設(shè)計(jì)壩坡，做好地基處理，施工質(zhì)量控制等；典型斷面：緩坡度的梯 形剖面。（2）滲流：產(chǎn)生的原因：土壩擋水 后，上、下游形成水頭 差；主要途徑：壩身，壩基，兩岸，有關(guān)結(jié)合面（易形成集中滲流）；主要措施：圍繞上述控制因素展開。如可靠的防滲排水（上防下排）沖刷產(chǎn)生原因：土體顆粒間 粘結(jié)力小，易在風(fēng)浪雨 水作用下形成沖刷措施（1）壩頂超高，不使風(fēng)浪漫 頂；（2）護(hù)坡：如塊石護(hù)坡（漿

17、砌，干砌），草皮等 壩面排水：如排水溝。（4）沉降解決措施：（1）予留沉降；（5）抗冰凍：抗冰凍：（6）地震三、土壩類型按施工方法分類：碾壓式土壩（均質(zhì)壩：分區(qū)壩（心墻壩：斜墻壩）人工防滲材料壩 ）（2） 水中填筑土壩（3）水力沖填壩，（3）壩型存在的缺點(diǎn)：壩坡過緩，工程量大，固結(jié)慢, 強(qiáng)度低，若施工速度 過快，易滑坡。三、排水設(shè)施（1）排壩身及地基滲水；公（2）降低壩身浸潤線；作用（3）增強(qiáng)下游壩坡及壩基穩(wěn) 定；（4）防止?jié)B透破壞。注意：防滲和排水是互相連系的，不可分割，構(gòu)成一個(gè)防排體系。原則：高防低排-上防下排 （具體講-靠近高水位側(cè)以防為主；靠近低水位側(cè)以排為主，給滲水以出路。）第三節(jié)

18、土壩的滲流計(jì)算目的：確定壩體浸潤線及下游出逸點(diǎn)的位置，為壩體穩(wěn)定計(jì)算提供依據(jù)；計(jì)算壩體和壩基的滲流量，以便估算水庫的滲漏損失；求出壩體和壩基局部地區(qū)的滲透坡降，作滲透穩(wěn)定驗(yàn)算。主要方法：水力學(xué)法和流體力學(xué)法JJ近似方法比較繁鎖，要求已知的條件眾多 （常難于滿足）四、滲透穩(wěn)定計(jì)算滲透變形的形式：1、管涌；2、流土； 3、接觸流失；4、接觸沖刷。滲透破壞判別標(biāo)準(zhǔn)：臨界滲透坡降Jc（四）增強(qiáng)滲透穩(wěn)定的工程措施1、延長滲徑減小滲透坡降（或截?cái)酀B流）；2、減壓排水（出口坡降較大時(shí)仍需保護(hù)）。（五）反濾層設(shè)計(jì)設(shè)置反濾層的必要性：土壩壩體設(shè)置了排水之后，縮短了滲徑，加大了滲透坡降，在排水與 地基或排水與壩體

19、接觸處容易發(fā)生滲透變形。為此，必須設(shè)反濾層以保護(hù)地基土及壩體土， 防止土粒被滲流帶入排水主要構(gòu)造：由24層不同粒徑的砂石料組成，層面大體與滲流方向正交，粒徑順著水流方 向由細(xì)到粗第四節(jié) 土壩的穩(wěn)定計(jì)算穩(wěn) 定：由于土壩的體積和重量較大，且壩身是散粒體的土料，因此，不會因水平荷截而產(chǎn)生整體的水平滑動；失穩(wěn)形式：由于壩坡陡，壩體或壩基的抗剪能力不足而產(chǎn)生的壩坡滑動或壩坡連同壩基一起滑動的剪切破壞。穩(wěn)定計(jì)算目的：驗(yàn)算土壩在各種工作條件下，壩坡是否安全經(jīng)濟(jì)。（二）、折線滑動法（重點(diǎn)）1、無粘性土坡第五節(jié) 土料選擇與填土標(biāo)準(zhǔn)的確定一、對筑壩土料的要求（壩址附近大都儲藏著幾種土料，一般來說，只要不含有大量有

20、機(jī)質(zhì)和可溶性的土都可用來筑壩，但不同的壩型及壩身，不同的部位對土料的要求有所不同。）、二、土料的填筑標(biāo)準(zhǔn)壩體填土需要經(jīng)過碾壓，使其達(dá)到一定的密實(shí)度，才能使填土有足夠的抗剪強(qiáng)度和較 小的壓縮性，以保證土壩壩坡的穩(wěn)定性，使沉降量在允許的范圍內(nèi)，并滿足滲流控制要求。土料填筑標(biāo)準(zhǔn)的確定是土壩設(shè)計(jì)中重要的一環(huán)，它對施工的難易程度，工期長短及整個(gè)土壩的造價(jià)均有很大的影響，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，如料場的土料性質(zhì)，氣候條件及施工條件等來確定。（1）粘性土的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)：干容重及相應(yīng)的含水量，規(guī)范設(shè)計(jì)填筑干容重按壓實(shí)度確定（2）非粘性土的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)控制指標(biāo)：孔隙比，相對密度或干容重（看卷子上答案）一、土石壩裂縫的類型及

21、其成因（一）干縮和凍融裂縫（二）變形裂縫1、縱向裂縫2、橫向裂縫3、水平裂縫（三）滑坡裂縫第七節(jié)堆石壩與土石混合壩一、堆石壩1、堆石壩的定義：一般認(rèn)為，石料占壩體 50%以上的壩，可看作為堆石壩。2、主要特點(diǎn)：剖面小，工程量少，其造價(jià)有時(shí)比土壩還低，尤其是對于石多土少的石質(zhì) 山區(qū)，則更為經(jīng)濟(jì)；施工受氣候的影響小，可縮短工期；施工期間，在一定條件下，壩 身可以過水，從而在一定程度上緩解了土石壩施工導(dǎo)流的困難；抗震性能比土壩好。第六章水閘（一）水閘的作用水閘是調(diào)節(jié)水位、控制流量的低水頭水工建筑物，主要依靠閘門控制水流，具有擋水和泄（引） 水的雙重功能（二）水閘的類型（按任務(wù)分）1 .按擔(dān)負(fù)的主要任

22、務(wù)分：（一般情況下水閘都有幾種功能）（1）進(jìn)水閘（渠首閘）（2）節(jié)制閘（攔河閘）（3）排水閘（排澇閘、泄水閘、退水閘）（4）分洪閘（5）擋潮閘（6）沖沙閘（7）排冰閘2 .按閘室結(jié)構(gòu)分 （1）開敞式（2）涵洞式二、水閘的組成部分及其作用由閘室、上游連接段和下游連接段三部分組成。閘室是水閘的主體，起著控制水流和連接兩岸的作用。（二）上游連接段作用：引導(dǎo)水流平順地進(jìn)入閘室，保護(hù)上游河床及岸坡免受沖刷，并有防滲作用。（三）下游連接段作用：泄水的出流段。消能、防沖、安全排出經(jīng)閘基及兩岸的滲流。三、水閘的工作特點(diǎn) 1、水流特點(diǎn)（1）關(guān)閘擋水時(shí)：水平水壓力：土基f滑動水位差產(chǎn)生滲透壓力f不利于穩(wěn)定繞岸滲流

23、-不利于翼墻穩(wěn)定（2）開閘泄水時(shí)： 上下游水位變幅較大-閘門啟閉過程中流態(tài)多（堰流、孔 流），淹沒出流、自由出流，給消能設(shè)計(jì)帶來困難。閘門全開時(shí)，水位差小-易形成波狀水躍閘門開啟順序、閘室布置不合理時(shí)-產(chǎn)生折沖水流2 .閘基穩(wěn)定問題 （平原地區(qū)水閘大多建在土基上）土基的特點(diǎn)：（1）抗剪強(qiáng)度低-穩(wěn)定性差（2）壓縮性較大-容易產(chǎn)生不均勻沉降，導(dǎo)致水閘傾斜甚至斷裂；（3）易產(chǎn)生滲透變形，抗沖刷能力低。特別是粉細(xì)沙。3 .水閘的傳力過程閘門-閘墩-底板-地基。（承受水壓力和上部結(jié)構(gòu)重量）（較均勻地傳給）4 .結(jié)構(gòu)：防滲排水，消能防沖，閘室結(jié)構(gòu)二、閘孔形式（一般分堰流式和孔流式兩種。）三、底板高程選擇底

24、板高程是閘孔設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接影響水閘的運(yùn)用和造價(jià)。單寬流量過大，消能防沖困難。一般根據(jù)下游河床的地質(zhì)條件，并結(jié)合上下游水位差、下游水深、河床寬度與閘室寬度的比值等因素加以選定。底板高程低：過閘水深加大單寬流量加大，閘室總寬減小，但增大水閘高度，開挖量增大；兩岸連接建筑物工程增加。底板高程高：情況相反。故此，需作經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較。5 6.3水閘的消能防沖設(shè)計(jì)消能工設(shè)計(jì)（一）消能方式選擇水閘消能方式有底消式， 面流式和挑流式三種。 其中底流式消能 是應(yīng)用比較廣泛的基本消能 方式，這種消能形式由消力池、海漫和防沖槽等三個(gè)部分組成6 6.4閘基滲流分析與防滲設(shè)施閘基滲流-有壓；兩岸繞滲-無壓（有浸潤面

25、）一、閘基滲流的危害一滲透變形是水閘失事的主要原因。二、防滲設(shè)施的作用減小閘室滲透壓力和防止地基發(fā)生滲透破壞。四、閘基防滲長度 L的確定 地下輪廓線（閘基滲流第一根流線，即鋪蓋和垂直防滲體等防滲結(jié)構(gòu)以及閘室底板與地基的接觸線）的長度。五、閘基防滲地下輪廓布置布置原則：先阻后排+滲流出口保護(hù)，防滲與導(dǎo)滲相結(jié)合。防滲排水設(shè)施：用來延長滲徑，減小底板滲透壓力。水平防滲-鋪蓋：粘土、粘壤土鋪蓋，碎、鋼筋碎、瀝青碎鋪蓋。水平鋪設(shè)土工膜。垂直防滲-鋼筋碎板樁，碎防滲墻，灌注式水泥砂漿帷幕，土工膜垂直防滲結(jié)構(gòu)。導(dǎo)滲-排水反濾（使閘基的滲流盡快排出，減小滲透壓力，并防止?jié)B透變形）六、不同地基條件下的防滲布置（

26、主要兩種）1、粘性土地基閘室上游多采用水平鋪蓋，不用板樁（打板樁引起粘土結(jié)構(gòu)破壞，容易引起集中滲透通道）。閘室下游護(hù)坦底部應(yīng)設(shè)墊層及反濾層，下游排水可延伸到閘底板下（見圖6-12a）。2、砂性土地基要求：防止?jié)B透變形-通過延長滲徑來降低滲透流速和坡降，對降低滲透壓力的要求較低。砂層很厚時(shí)：閘室上游可采用鋪蓋和懸掛式防滲墻相結(jié)合的形式（圖a）,閘室下游滲流出口處應(yīng)設(shè)置濾層，排水布置在護(hù)坦之下。砂層較淺時(shí)：閘室底板上游端設(shè)置截水槽或防滲墻（嵌入相對不透水層深度不應(yīng)小于§ 1.1 圖b）,閘室下游滲流出口處應(yīng)設(shè)置濾層，排水布置在護(hù)坦之下。閘室是水閘的主體，由底板、閘墩、閘門、工作橋及交通橋

27、 組成，許多水閘還設(shè)有胸墻。§ 6.5 閘室的布置與構(gòu)造一、底板按底板與閘墩的連接方式分（一）整體式底板特點(diǎn)：閘墩、底板整體澆筑功能：作閘室基礎(chǔ)，傳遞上部荷載于地基；防沖、防滲。（二）分離式：底板與閘墩用沉陷縫分開。-閘墩傳力，底板僅防滲抗沖，一般適用于巖基或壓縮性小的土基。三、閘門 型式：最常用的有平面閘門和弧形閘門。六、分縫和止水沉陷縫、伸縮縫：防止閘室因地基不均勻沉陷或溫度變化而產(chǎn)生裂縫。止水：防滲，有水平止水和垂直止水。§ 6.6 閘室和閘基的穩(wěn)定分析穩(wěn)定分析內(nèi)容：抗滑穩(wěn)定（閘底沿地基面）；地基承載能力；地基沉陷及不均勻沉陷。一、荷載組合1、有關(guān)荷載：1）波浪壓力2

28、）地震慣性力3）地震動水壓力二、閘室抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算閘室抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算，通常取某一聯(lián) （注：有一孔一聯(lián)，二孔一聯(lián)及三孔一聯(lián)情況）。CoA tg o G 一，一Kc 要求上述驗(yàn)算 Kc值滿足Kc>KcH當(dāng)Kc值不能滿足要求時(shí)，主要可采取以下措施：將閘門位置向下游側(cè)移動，以增加水重；加強(qiáng)防滲設(shè)施（如延長鋪蓋等），以減小滲透壓力；利用碎鋪蓋作阻滑板（但計(jì)算時(shí)不計(jì)阻滑板作用）。§ 6.7 閘室的結(jié)構(gòu)計(jì)算二、底板結(jié)構(gòu)計(jì)算1、倒置梁法2、反力直線分布法 3、彈性地基梁法根據(jù)閘室底板的受力特點(diǎn)，把閘室底板簡化為兩個(gè)方向（順?biāo)鞣较蚺c垂直水流方向）的平面問題處理。§ 6.8 水閘與兩岸連接

29、結(jié)構(gòu)連接建筑物包括：上、下游翼墻；邊坡（或岸墻）；防滲刺墻。二、連接建筑物的布置方式（一）岸墻的布置（1）邊墩直接擋土方式（2）岸墻擋土方式（二）翌墻的布置作用：擋土、導(dǎo)流，防止側(cè)向繞滲。§ 6.9 水工閘門2、閘門的組成：閘門、埋固部分、啟閉設(shè)備二、閘門的類型（一）根據(jù)閘門所控制的孔口位置的不同，可分為：§ 1.1 型式：平面閘門，弧形閘門2、深孔閘門（由于這類閘門所在位置較深，門上承受的水壓力很大，啟門力也大，因而所遮擋的孔口面積較表孔閘門要小得多，運(yùn)用和檢修條件也較困難。）型式：平面閘門，弧形閘門（二）按工作性質(zhì)分：工作閘門事故閘門檢修閘門施工閘門第八章渠系建筑物§ 1.2 渡槽的作用、類型及位置選擇一、渡槽的作用、組成、類型渡槽-是輸送渠水跨越山?jīng)_、谷口、河流、渠道及交通道路等的交叉建筑物。作用：輸水為主，兼排洪，導(dǎo)流。組成：槽身、支承結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、進(jìn)口、出口等部分。二、渡槽的位置選擇軸線（中心線）起止點(diǎn)位置選擇時(shí)，擬考察的主要因素：（1）地形