閘室穩(wěn)定計算規(guī)定—水閘設(shè)計規(guī)范

1、水工建筑物項目化實訓(xùn)包閘室穩(wěn)定計算規(guī)定水閘設(shè)計規(guī)范（1）閘室穩(wěn)定計算宜取兩相鄰順?biāo)飨蛴谰每p之間的閘段作為計算單元.（2）土基上的閘室穩(wěn)定計算應(yīng)滿足下列要求： 1）在各種計算情況下,閘室平均基底應(yīng)力不大于地基允許承載力,最大基底應(yīng)力不大于地基允許承載力的1.2倍； 2）閘室基底應(yīng)力的最大值與最小值之比不大于本規(guī)范5條規(guī)定的允許值； 3）沿閘室基底面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)不小于本規(guī)范13條規(guī)定的允許值.（3）巖基上的閘室穩(wěn)定計算應(yīng)滿足下列要求： 1）在各種計算情況下,閘室最大基底應(yīng)力不大于地基允許承載力； 2）在非地震情況下,閘室基底不出現(xiàn)拉應(yīng)力；在地震情況下,閘室基底拉應(yīng)力不大于100kPa； 3

2、）沿閘室基底面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)不小于本規(guī)范14條規(guī)定的允許值.（4）閘室基底應(yīng)力應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)布置及受力情況,分別按下列規(guī)定進(jìn)行計算： 1）當(dāng)結(jié)構(gòu)布置及受力情況對稱時,按公式(4-1)計算： (4-1)式中-閘室基底應(yīng)力的最大值或最小值(kPa)；D-作用在閘室上的全部豎向荷載(包括閘室基礎(chǔ)底面上的揚壓力在內(nèi),kN)；M-作用在閘室上的全部豎向和水平向荷載對于基礎(chǔ)底面垂直水流方向的形心軸的力矩(kN.m)；A-閘室基底面的面積(m2 )；W-閘室基底面對于該底面垂直水流方向的形心軸的截面矩(m3 ). 2）當(dāng)結(jié)構(gòu)布置及受力情況不對稱時,按公式(4-2)計算： (4-2)式中Mx ,My-作用在閘

3、室上的全部豎向和水平向荷載對于基礎(chǔ)底面形心軸x,y的力矩(kN.m)；（5）土基上閘室基底應(yīng)力最大值與最小值之比的允許值,見表5.表5土基上閘室基底應(yīng)力最大值與最小值之比的允許值地基土質(zhì)荷載組合基本組合特殊組合松軟1.502.00中等堅實2.002.50堅實2.503.00注：1.對于特別重要的大型水閘,其閘室基底應(yīng)力最大值與最小值之比的允許值可按表列數(shù)值適當(dāng)減小；2.對于地震區(qū)的水閘,閘室基底應(yīng)力最大值與最小值之比的允許值可按表列數(shù)值適當(dāng)增大；3.對于地基特別堅實或可壓縮土層甚薄的水閘,可不受本表的規(guī)定限制,但要求閘室基底不出現(xiàn)拉應(yīng)力.（6）土基上沿閘室基底面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù),應(yīng)按公式(6

4、-1)或(6-2)計算： (6-1) (6-2)式中KC -沿閘室基底面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；f-閘室基底面與地基之間的摩擦系數(shù),可按本規(guī)范10條的規(guī)定采用；H-作用在閘室上的全部水平向荷載(kN)；H 0 -閘室基礎(chǔ)底面與土質(zhì)地基之間的摩擦角(°),可按本規(guī)范11條的規(guī)定采用；C 0 -閘室基底面與土質(zhì)地基之間的粘結(jié)力(kPa),可按本規(guī)范11條的規(guī)定采用.粘性土地基上的大型水閘,沿閘室基底面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)宜按公式(6-2)計算.（7）對于土基上采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)的水閘,若驗算沿閘室底板底面的抗滑穩(wěn)定性,應(yīng)計入樁體材料的抗剪斷能力.（8）巖基上沿閘室基底面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù),應(yīng)按

5、公式(6-1)或公式(8)計算： (8)式中f-閘室基底面與巖石地基之間的抗剪斷摩擦系數(shù),可按本規(guī)范12條的規(guī)定采用；C-閘室基底面與巖石地基之間的抗剪斷粘結(jié)力(kPa),可按本規(guī)范12條的規(guī)定采用.（9）當(dāng)閘室承受雙向水平向荷載作用時,應(yīng)驗算其合力方向的抗滑穩(wěn)定性,其抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)應(yīng)按土基或巖基分別不小于本規(guī)范13條或14條規(guī)定的允許值.（10）在沒有試驗資料的情況下,閘室基底面與地基之間的摩擦系數(shù)f值,可根據(jù)地基類別按表10所列數(shù)值選用.（11）閘室基底面與土質(zhì)地基之間摩擦角0 值及粘結(jié)力C0 值 可根據(jù)土質(zhì)地基類別按表11的規(guī)定采用.表10f值地基類別f粘土軟弱0.200.25中等堅硬

6、0.250.35堅硬0.350.45壤土,粉質(zhì)壤土0.250.40砂壤土,粉砂土0.350.40細(xì)砂,極細(xì)砂0.400.45中砂,粗砂0.450.50砂礫石0.400.50礫石,卵石0.500.55碎石土0.400.50軟質(zhì)巖石極軟0.400.45軟0.450.55較軟0.550.60硬質(zhì)巖石較堅硬0.600.65堅硬0.650.70注：地基巖土分類見本規(guī)范附錄F.表110 ,C0 值(土質(zhì)地基)土質(zhì)地基類別0C 0粘性土0.9(0.20.3)C砂性土(0.850.9) 0注：表中為室內(nèi)飽和固結(jié)快剪(粘性土)或飽和快剪(砂性土)試驗測得的內(nèi)摩擦角(°)；C為室內(nèi)飽和固結(jié)快剪試驗測得的

7、粘結(jié)力(kPa).按表11的規(guī)定采用0 值和C0 值時,應(yīng)按公式(11)折算閘室基底面與土質(zhì)地基之間的綜合摩擦系數(shù). (11)式中f0-閘室基底面與土質(zhì)地基之間的綜合摩擦系數(shù).對于粘性土地基,如折算的綜合摩擦系數(shù)大于0.45,或?qū)τ谏靶酝恋鼗?如折算的綜合摩擦系數(shù)大于0.50,采用的0 值和C0 值均應(yīng)有論證.對于特別重要的大型水閘工程,采用的0 值和C0 值還應(yīng)經(jīng)現(xiàn)場地基土對混凝土板的抗滑強(qiáng)度試驗驗證.（12）閘室基底面與巖石地基之間的抗剪斷摩擦系數(shù)f值及抗剪斷粘結(jié)力C值可根據(jù)室內(nèi)巖石抗剪斷試驗成果,并參照類似工程實踐經(jīng)驗及表12所列數(shù)值選用.但選用的f,C值不應(yīng)超過閘室基礎(chǔ)混凝土本身的抗剪

8、斷參數(shù)值.表12f,C值(巖石地基)巖石地基類別fC(MPa)硬質(zhì)巖石堅硬1.51.31.51.3較堅硬1.31.11.31.1軟質(zhì)巖石較軟1.10.91.10.7軟0.90.70.70.3極軟0.70.40.30.05注：如巖石地基內(nèi)存在結(jié)構(gòu)面,軟弱層(帶)或斷層的情況,f,C值應(yīng)按現(xiàn)行的GB50287-99水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范的規(guī)定選用.（13）土基上沿閘室基底面抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)的允許值,見表13.表13.土基上沿閘室基底面抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)的允許值荷載組合水閘級別1234，5基本組合1.351.301.251.20特殊組合1.201.151.101.051.101.051.051.00

9、注：1.特殊組合適用于施工情況,檢修情況及校核洪水位情況；2.特殊組合適用于地震情況.（14）巖基上沿閘室基底面抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)的允許值,見表14.表14巖基上沿閘室基底面抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)的允許值荷載組合按公式(6-1)計算時按公式(8)計算時水閘級別12,34,5基本組合1.101.081.053.00特殊組合1.051.031.002.501.002.30注：1.特殊組合適用于施工情況,檢修情況及校核洪水位情況；2.特殊組合適用于地震情況.（15）當(dāng)沿閘室基底面抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)計算值小于允許值時,可在原有結(jié)構(gòu)布置的基礎(chǔ)上,結(jié)合工程的具體情況,采用下列一種或幾種抗滑措施： 1）將閘門位置移向低水位一側(cè),或?qū)⑺l底板向高水位一側(cè)加長； 2）適當(dāng)增大閘室結(jié)構(gòu)尺寸； 3）增加閘室底板的齒墻深度； 4）增加鋪蓋長度或帷幕灌漿深度,或在不影響防滲安全的條件下將排水設(shè)施向水閘底板靠近； 5）利用鋼筋混凝土鋪蓋作為阻滑板,但閘室自身的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)不應(yīng)小于1.0(計算由阻滑板增加的抗滑力時,阻滑板效果的折減系數(shù)可采用0.80),阻滑板應(yīng)滿足抗裂要求； 6）增設(shè)鋼筋混凝土抗滑樁或預(yù)應(yīng)力錨固結(jié)構(gòu).（16）當(dāng)閘室設(shè)有兩道檢修閘門或只設(shè)一道檢修閘門,利用工作閘門與檢修閘門進(jìn)行檢修時,應(yīng)按