《渠化工程》第6章-船闸水工建筑物(3节)

第六章船闸闸水工建筑物物第三节船闸闸闸室结构第三节船船闸闸室室结构一、闸室结结构形式及及其构造二、闸室结结构的一般般计算内容容及方法三、分离式式闸室结构构计算四、整体式式闸室计算算一、闸室结结构型式及及构造直立式闸室室结构由闸闸墙和闸底底组成。按其受力力状态可分分为整体式结构构和分离式结构构两大类。两侧闸墙和和底板浇筑筑在一起的的为整体式式结构；闸墙和闸底底分别设置置的为分离离式结构。。6-7整体式船闸闸结构6-8分离式船闸闸结构a）重力式；；b）衡重式；；c）悬臂式；；d）扶壁式分离式结构构闸墙类型型较多，常常用于土基基上的有重力式、、悬臂式、、扶壁式。。6-9岩基上的闸闸墙结构a）重力式；；b）衬砌式；；c）混合式在岩基上常常用的形式式有重力式、衬衬砌式和混混合式闸室结构形形式的确定定：地基条件、、水级大小、、材料来源、、施工条件等等因素综合合选定，一般情况下下采用分离离式闸室结结构比较经经济合理。。在软弱地基基上且水级级较大时，，或抗震要要求较高情情况下，可采用整体体式结构。。分离式闸室室结构土基上:重力式衡重式悬臂式扶壁式板桩式岩基上:重力式衬砌式混合式1、重力式结结构构造（1）重力式闸闸墙的特点点重力式闸墙墙是靠自重重维持稳定定;地基反力较较大，且又又承受有水水平力,对地基承载载能力要求求较高。（2）适用条件件重力式结构构一般只适适用于较好好的地基。。对于淤泥泥、淤泥质质土、冲填填土、杂填填土或其他他高压缩性性土层，则则不宜采用用重力式结结构。（3）重力式结结构按材料料可分为：：浆砌条(块)石结构混凝土结构构钢筋混凝土土结构浆砌石重力力式结构适适用于盛产产石料的地地区，但费费工、质量不不易保证。。混凝土和配配筋混凝土土结构，适适用于船闸闸水级较高高，机械化化施工及石石料缺乏等等的情况。。（4）重力式结构构按断面形形式可分为为梯形和衡衡重式两种种梯形重力式式：梯形结构底底宽大，能能适应荷载载变化；稳定可靠但不能充分分发挥墙身身材料的强强度工程量大；；衡重式结构构：衡重式断面面，由于下下部为倒梯梯形断面，，有减小土土压力的作作用，比梯梯形断面可可节省工程程量10％左右衡重式对地地基要求较较高，荷载载变化反应应灵敏。地基反力较较均匀；当地基条件件较好，墙墙高在１００米左右．．（5）重力式闸闸墙的尺寸寸确定重力式闸墙墙的顶宽确确定：1）主要根据据交通安全全要求；2）回填土是是否到顶；；3）砌筑石料料尺度一般墙顶宽宽度不小于于0.6m，若回填土土不到顶，，则墙顶面面作为人行行通道应适适当放宽，，并不应小小于1.0m，在有行车车或其他要要求时．则则应根据具具体情况酌酌情确定。。闸墙底宽与与墙高之比比：梯形断面B/h=0.7～1.3(B为底板宽，，h为墙高)梯形断面b/h=0.5～0.8(b为墙底宽)衡重式B/h=0.5～0.7，前趾长００.15~0.25倍墙高.对于衡重式式闸墙，一一般在(0.4～0.5)墙高处设置置平台．平平台以上为为梯形断面面，平台以以下设4:1～5:1的倒坡。钢筋混凝土土重力式结结构前趾长0.1~0.3倍墙高;后趾长0.7~1.0倍墙高;闸墙以下Y处厚度取(0.16~0.22)y钢筋混凝土土重力式结结构特点:能承受一定定的拉应力力;墙身断面经经济;施工机械化化程度高;主要依靠闸闸墙后趾上上的回填土土重来提高高滑移稳定定性;（１）构造造在闸室底部部中间，用用纵缝将闸闸室分成对对称的两半半，缝中设设止水。（２）悬臂臂式闸室的的尺寸确定定：闸墙顶部宽宽度一般为为0.4～0.6m，底底板板中中缝缝处处的的厚厚度度应应满满足足止止水水构构造造的的要要求求，，一一般般不不小小于于0.6m。为为确确保保安安全全，，在在中中缝缝处处设设置置两两道道止止水水为为好好。。2、、悬悬臂臂式式闸闸室室的的构构造造（３３））特点点：：闸底底不不透透水水，，闸闸底底处处只只传传递递水水平平力力，，不不传传递递弯弯矩矩和和切切力力，，底底板板如如嵌嵌固固于于闸闸墙墙上上的的地地基基梁梁。。由由于于闸闸底底纵纵缝缝的的存存在在，，不不致致因因地地基基的的不不均均匀匀沉沉降降产产生生附附加加应应力力。。底底板板的的弯弯矩矩减减少少，，闸闸室室过过水水断断面面增增大大，，改改善善了了闸闸室室停停泊泊条条件件。。（４４））适适用用条条件件：：悬臂臂式式结结构构适适用用于于承承载载能能力力较较低低的的地地基基，，且且闸闸室室高高度度与与闸闸室室宽宽度度之之比比较较大大（（0.5）的的情情况况，，3、扶扶壁壁式式闸闸室室的的构构造造构造造：：由由立立板板、、肋肋板板和和底底板板组组成成，，底底板板分分趾趾板板和和内内底底板板。。闸闸室室分分段段的的端端部部一一般般均均设设肋肋板板。。立立板板、、肋肋板板和和底底板板等等的的连连接接部部位位须须设设置置斜斜托托。。特点点：：依依靠靠底底板板上上的的回回填填土土重重量量来来维维持持稳稳定定，，结结构构断断面面经经济济，，地地基基反反力力小小，，但但结结构构形形态态复复杂杂，，钢钢筋筋用用量量大大，，施施工工技技术术要要求求高高。。闸墙墙尺尺度度：：立板板厚厚度度一一般般不不小小于于30cm；肋板板厚厚度度不不小小于于30cm；顶宽宽不不小小于于0.8m；底宽宽与与底底板板长长度度相相同同；；趾板板前前端端厚厚度度不不小小于于25cm；内底底板板厚厚度度不不小小于于30cm。扶臂臂间间距距2～５５ｍｍ4、岩岩基基上上的的闸闸室室结结构构衬砌砌式式闸闸室室结结构构重力力式式闸闸室室结结构构混合合式式结结构构当基基岩岩顶顶面面高高程程高高于于闸闸墙墙顶顶高高程程时时，，可可采采用用衬衬砌砌式式闸闸室室结结构构；；基岩岩顶顶面面高高程程较较低低时时，，可可采采用用重重力力式式闸闸室室结结构构；；基岩顶面面低于墙墙顶高程程时，可可采用混混合式结结构；衬砌结构构有重力式衬衬砌和带带锚筋的的薄衬砌砌当基岩质质地松软软、裂隙隙发育，，或在衬衬砌墙后后设置排排水可能能引起较较大渗透透水流冲冲蚀岩石石而使衬衬砌承受受较大的的水压力力时，宜宜采用重重力式衬衬砌；基岩质地地较好、、裂隙少少，墙后后又设有有排水，，并考虑虑锚筋能能可靠地地嵌固在在基岩里里，则可可采用带带锚筋的的衬砌墙墙；基岩坚硬硬，裂隙隙很少，，岩面较较高时，，闸室也也可直接接由岩石石开挖平平整形成成。我国小型型船闸，，多采用用砌石倒倒梯形重重力式衬衬砌；中中大型船船闸则采采用混凝凝土和钢钢筋混凝凝土衬砌砌。（1）衬砌式式闸墙的的断面尺尺寸衬砌式闸闸墙的断断面尺寸寸，应由由稳定和和强度计计算确定定。倒梯形混混凝土砌砌底宽一一般大于于或等于于0.4m，一般将将衬砌底底部嵌入入基岩内内不小于于0.5m，对于较较高的衬衬砌墙，，或基岩岩质地较较差者，，其嵌入入深度须须加大，，但一般般不大于于1.5m,内边坡一一般为1:0.1～1:0.4。对于有锚锚筋的混混凝土衬衬砌，墙墙高大于于或等于于8.0m时，底宽宽一般均均大于1.0m（2）锚筋布布置：设有锚筋筋的衬砌砌墙，其其断面厚厚度一般般不小于于40cm,锚筋一般般沿衬砌砌高度按按等间距距设置；；为方便施施工，往往往将锚锚筋布置置成水平平或与水水平成不不大的夹夹角；锚筋的锚锚固深度度一般为为1.0～2.0m，埋入衬衬砌墙内内至少为为30倍锚筋直直径；基岩中的的锚孔直直径至少少是锚筋筋直径的的3倍。（3）排水裂隙比较较发育时时可以在在衬砌墙墙后设排排水。一般将竖竖向及纵纵向排水水管相连连组成排排水系统，排水水管的纵纵坡可取取为1/200、1/500，排水管管的直径径不小于于25~30cm。（5）板桩式式闸墙特点：依依靠板桩桩入土部部分的嵌嵌固作用用，通过过土锚或或锚锭结结构把一一部分荷荷载传至至后方土土体中来来维持其其稳定。。为改善板板桩结构构的工作作条件与与板桩的的应力条条件，减减少板桩桩的厚度度和入土土深度，，通常在在闸室底底部设置置横向支支撑。。。板桩式闸闸墙系采采用预制制件，施施工进度度快，打打入闸底底以下的的板桩可可以增加加闸墙的的防渗长长度，但但需具备备打桩设设备，同同时板桩桩之间的的接缝要要求密实实，以防防渗漏，，造成填填土的流流失。6、整体式式结构Ｕ型结构构，工作作状态如如弹性地地基上的的Ｕ型梁梁；无需考虑虑闸墙的的滑移稳稳定及闸闸室的渗渗流稳定定问题。。地基反力力比较均均匀；底板刚度度大，能能适应不不均匀沉沉降；但但若有不不均匀沉沉降，会会产生附附加应力力；闸室底板板所承受受的弯矩矩较大，，底板一一般较厚厚，钢筋筋用量也也较多。。适用于水水头较大大，船闸闸级别较较高，抗抗震要求求较高、、地基较较差或具具有软弱弱夹层的的情况。。整体式闸闸室结构构的闸墙墙和底板板的断面面尺寸根根据强度度计算确确定。闸闸墙顶的的宽度一一般可取取为40cm~60cm，闸墙底底宽与底底板厚度度一般可可取为0.16~0.25H(H为闸墙高高)。7、闸底设设计（1）护底作用:分离式船船闸，一一般选用用透水闸闸底。为为防止由由于闸室室水位、、流速的的频繁变变化而可可能引起起的冲刷刷、流土土及管涌涌及被船船舶螺旋旋浆、撑撑篙等造造成闸底底的破坏坏，因此此必须加加以保护护。护底的构构造透水闸底底由护面面及反滤滤层组成成。护面一般般采用干干砌块石石，厚度度一般为为25~40cm，在石料料缺乏地地区，也也可采用用混凝土土板。反滤层采采用中石石、小石石、中粗粗砂构成成。砂性性地基反反滤层多多为3-4层；粘性性地基多多为2-3层。地基为粉粉砂，反反滤层采采用4层：19～40mm中石子厚厚20cm；2～10mm小石子厚厚20cm；中砂层厚厚20cm；细砂层厚厚20cm。闸底纵横横格粱为固定护护面及反反滤层各各层间的的相对位位置，闸闸底应须设置置纵横格格粱，纵纵横格梁梁控制的的面积以以30m2为宜，其其断面尺尺寸不宜宜小于40cm~40cm，格粱配配置构造造钢筋。。如利用用格梁起起横撑作作用，考考虑其不不均匀沉沉降和受受力可能能偏心，，格梁应应按钢筋筋混凝土土构件设设计。１)双铰式底底板构造造双铰式底底板是两两边闸墙墙的前趾趾与底板板以斜接接或搭接接组成两两个假想想铰，并并在铰接接处设止止水以形形成不透透水的分分离式结结构。中底板的的厚度一一般为闸闸室宽度度的1/12~1/8；中底板的的宽度一一般取闸闸室宽度度的3/5~4/5。（2）双铰式式底板的的构造２)双铰式底底板闸室室特点：：不透水,抗渗性能能好，节节省防渗渗设施；；闸墙与底底板分别别受力可可减小底底板中部部的弯矩矩；减小地基基反力；；双铰底板板使闸墙墙与底板板共同工工作，可可降低对对闸墙抗抗滑安全全度的要要求,造价比透透水闸底底式闸室室节省20％左右，，比整体体式闸室室结构节节省钢材材、混凝凝土３)适用条件件在地基土土质较差差或防渗渗难以满满足的细细砂、粉粉砂、粉粉质土地地区，可可采用双双铰式底底板。（8）闸室结结构的其其它构造造要求1）闸墙的的保护措措施可采用提高闸闸墙表面面的平整度和和强度等措施。。墙面采用用不低于于MU40细料石砌砌筑，或或采用不不低于C30的混凝土土抹面。。

运输输繁忙的的船闸，，在最低低通航水水位以上上的闸墙墙应采用用钢护木木或耐磨磨损材料料护面。2）胸墙墙胸墙的的高度度一般般为0.9~1.2m，厚度度根据据船舶舶撞击击力而而定，，一般般为0.2~0.5m。3）建筑筑物分分缝作用：：防止止混凝凝土收收缩，，温度度变化化和船船闸纵纵向不不均匀匀沉陷陷引起起的附附加应应力，，导致致结构构发生生裂缝缝。伸缩、、沉降降缝的的间距距可根根据地地基条条件、、结构构型式式及其其尺寸寸、气气温情情况和和施工工条件件等因因素确确定，，一般般为15~20m。最最小缝缝宽采采用l~2cm。伸缩、、沉降降缝一一般布布置在在结构构型式式改变变处，，如闸闸室和和闸首首、导导航墙墙和闸闸首间间；新新旧建建筑物物之间间；地地基性性质变变化处处或高高程突突变处处。4)伸缩、、沉降降缝一一般做做成垂垂直贯贯通的的永久久缝，，缝内内应设设置垂垂直和和水平平止水水。垂垂直止止水布布置在在闸墙墙内，，水平平止水水布置置在闸闸底板板内。。水平止止水垂直止止水闸室结结构计计算的的任务务：在各种种计算算荷载载组合合情况况下，，既要要保证证建筑筑物安安全可可靠，，又要要保证证地基基不发发生破破坏。。闸室结结构验验算内内容：一般包包括：：抗滑滑、抗抗倾、、抗浮浮稳定定性验验算；；渗透透稳定定性验验算；；地基基承载载力、、地基基沉降降计算算；结结构各各部位位强度度和限限裂验验算等等。二、闸闸室结结构的的一般般验算算内容容及方方法二、闸室结结构的的一般般验算算内容容及方方法1、抗滑滑稳定定验算算（1）土基基上闸闸室结结构的的抗滑滑稳定定性验验算土基上上重力力式、、扶壁壁式闸闸室结结构抗抗滑稳稳定性性一般般采用用抗剪剪强度度公式式计算算：式中kc——土基抗抗滑稳稳定安安全系系数，，根据据建筑筑物等级和和荷载载组合合，按按规范范选用用；——作用于于墙体体上全全部荷荷载对对滑动动面法法向投投影的的总和和，kN；:作用于于墙体体上全全部荷荷载对对滑动动面切切向投投影影的总总和:抗滑摩摩擦系系数当粘性性土地地基的的粘聚聚力不不可略略时，，其沿沿闸室室结构构基底底面的的抗滑滑稳定定性宜宜按下下式计计算：：（6-36）——结构与与土基基之间间的内内摩擦擦角（（），，粘性土土；；砂性土土为地基基土壤壤的内内摩擦擦角；；粘性土土地基基综合合摩擦擦系数数大于于0.45或砂砂性性土地地基综综合摩摩擦系系数大于0.50时时,及及值值应应进行行讨论论综合摩摩擦系系数：：提高闸闸室墙墙抗滑滑稳定定性的的措施施：（1）在两两侧闸闸墙之之间的的闸底底处设设置钢钢筋混混凝土土横撑撑或底底板；；（2）在闸闸墙基基底设设置齿齿墙；；降低低墙后后地下下水位位和填填土高高度；；（3）在基基底更更换摩摩擦系系数较较大的的砂土土（砂砂垫层层）等等。（4）有横横撑或或底板板的分分离式式闸墙墙抗滑滑稳定定，可可计入入横撑撑或底底板的的部分分作用用，在在闸墙墙与横横撑或或底板板共同同作用用下，，其安安全系系数应应满足足规范范规定定的要要求。。（2）岩基基上闸闸室结结构的的抗滑滑稳定定验算算主要计计算沿沿地基基面的的抗滑滑条件件。两两种方方法：：按抗抗剪强强度计计算公公式和和按抗抗剪断断强度度计算算公式式计算算。抗剪强强度计计算公公式式中Kc抗剪计计算的的抗滑滑稳定定的安安全系系数，，按表取取用；；f墙体与与地基基接触触面的的抗剪剪摩擦擦系数数可由试验验测定定；无无实测测资料料时，，可参参照船闸设设计规规范选选用；；（6-38）抗剪断断强度度计算算公式式认为闸闸墙与与基岩岩胶结结良好好，滑滑动面面上的的阻力力包括括摩擦擦力和和凝聚聚力。。（6-39）式中kc——抗剪断断计算算的抗抗滑稳稳定安安全系系数，，按船闸设设计规规范规规定取取用；；——墙体与地基基接触面的的抗剪断摩摩擦系数，由试验验测定；——墙体与地基基接触面的的抗剪断粘粘结力，kPa；——墙体与地基基的接触面面积，m2。2、抗倾稳定定性验算闸室墙的抗抗倾稳定性性按下式计计算：式中k0——抗倾稳定安安全系数，，MR——对计算截面面前趾的稳稳定力矩之之和，kNm；，包括浮托力力产生的力力矩M0——对计算截面面前趾的倾倾覆力矩之之和，kNm。包括渗透压压力产生的的力矩（6-40）3、抗浮稳定定性验算当闸室采用用不透水闸闸底时，须须进行抗浮浮稳定验算算。抗浮稳稳定按下式式计算：式中:kf——抗浮稳定安安全系数;建筑物级别别：1、2，安全系数数大于等于于1.1；建筑物级别别：3、4、5，安全系数数大于等于于1.05；V——向下的垂直直力总和，，kN；U——扬压力总和和，kN。（6-41）稳定安全系系数表表6-5稳定安全系数

力的组合12、34、5按抗剪断公式计算(岩基)岩基土基岩基土基岩基土基抗

滑基本组合①≥1.1≥1.4≥1.05≥1.3≥1.05≥1.23.0②≥1.05≥1.3≥1.0≥1.2≥1.0≥1.12.5特殊组合①≥1.05≥1.3≥1.0≥1.2≥1.0≥1.12.5②≥1.0≥1.3≥1.0≥1.1≥1.0≥1.052.3抗

倾基本组合①≥1.6≥1.5≥1.4

②≥1.5≥1.4≥1.3特殊组合①≥1.5≥1.4≥1.3②≥1.4≥1.4≥1.2地基级别4、渗透稳定定性验算:渗径系数法法5、地基承载载力验算非粘性土地地基上的小小型工程可可采用查表表法;计算法;对于重要建建筑物还应应进行野外外荷载试验验。<<船闸水工建建筑物设计计规范>>(JTJ307-2001)推荐方法(附录C)要求同学复复习土力学中地地基承载力力相关知识识矩形基础：k一般取2~3地基容许承承载力的安安全系数可可按下式计计算：基底压力在荷载作用用下，闸室室基底压力力应该在地地基土所容容许的承载载力之内。。基底压力力一般可用用偏心受压压公式进行行计算（6-43）式中N——作用在闸墙墙上外荷载载的合力的的垂直分力，，kN；B——基础宽度，，m；e——合力对基础础中心的偏偏心矩，m。为防止闸墙墙产生过大大的不均匀匀沉陷，应应控制地基基反力的不不均匀性。。通常在使使用情况下下:对砂性地基基，要求地地基反力的的最大值与与最小值之之比应不大大于5;对粘性地基基，则应不不大于3。土基上的分分离式闸墙墙结构，地地基不得出出现拉应力力。岩基上上的分离式式闸墙结构构，地基反反力最小应应力应大于于零。（6）沉降计算算(1)闸室结构沉沉降计算的的目的计算地基沉沉降量和沉沉降差，防防止沉降量量过多而引引起的危害害，并为确确定闸室墙墙顶高程及及止水构造造和某些结结构构造提提供设计依依据。(2)地基沉降计计算方法通常根据地地基各土层层的标准压压缩曲线（（e-p曲线或e-lgp曲线），采采用分层总总和法进行行计算。式中S——地基最终沉沉降量，cm；hi——第i层土的厚度度，cm；（１-38）e1i、e2i——分别为第i层土受到平平均自重压压力（σci）和平均最最终压力（（σci＋σzi）作用下由由e~p曲线查得的的相应孔隙隙比；σci——第i层土顶面与与底面的地地基自重压压力平均值，Kpa；σzi——第i层土顶面与与底面的地地基垂直附附加应力平均值，，Kpa；ms——经验修正系系数，按地地区经验选选取。(3)地基压缩层层的计算深深度当地基某深深度的附加加应力z与自重应力力c之比等于0.2时，该深度度范围内的的土层即为为压缩层。。在计算深深度下有软软弱土层时时，应将计计算深度加加大。7、闸室强度度计算和限限裂验算闸室强度包包括闸墙及底板板强度。闸墙应力一一般可采用用:材料力学方方法;有限元法;闸室底板一一般视其结结构型式:弹性地基梁梁方法;或材料力学方方法计算内内力。根据据计算所得得内力即可可进行结构构强度分析析及限裂验验算。三、分离式式闸室结构构计算1、重力式重力式闸墙墙应进行地地基承载力力、整体稳稳定性、截截面强度、、土基渗透透稳定性和和地基沉降降计算。重力式闸墙墙应力：通通常按材料料力学方法法计算；浆浆砌块石和和混凝土重重力式闸墙墙：应沿闸闸墙高度截截取不同断断面进行计计算。其任任一截面的的主拉应力力，均应小小于或等于于材料的抗抗拉应力。。钢筋混凝土土重力墙及及底板：其其断面强度度按钢筋混混凝土偏心心受压公式式计算。悬臂式结构构的闸墙按按嵌固于底底板上的悬悬臂梁核算算截面强度度；悬臂式式结构的底底板和后悬悬臂可按嵌嵌固于闸墙墙上的悬臂臂梁计算截截面强度。。当闸室宽度度较大时，，此时地基基反力可按按两个有限限刚度变断断面弹性地地基梁进行行计算。2、悬臂式闸墙墙悬臂式结构应应进行地基承承载力、抗浮浮稳定性、地地基反力的不不均匀性、截截面强度、地地基沉降计算算。闸室底板上的的地基反力可可按偏心受压压公式计算，，最小应力应大大于零。反力比要求：粘土地基3：1，砂土地基5：1；图6-13悬悬臂式结结构荷载图式式作用在底板上上的荷载地基反力、底底板自重、作作用于底板上上的扬压力及及闸室水重外外，尚应计入入闸底和地基基间的摩擦力力和作用在底底板中缝处的的水平力底板和地基之之间的摩擦力力:Ef=fΣV（6-45）式中ΣV——作用于整个闸闸室底板上的的垂直力的总和，KN；f——底板与地基间间的摩擦系数数。作用在底板中中缝处水平力力：（6-46）式中——作用于闸墙上上水平力的总总和，kN。闸室中缝处的的水平力分布布尚无法确定定，在核算底底板截面强度度时，从偏于于安全出发可可假定作用在在底板中心线线向上1／4底板厚度处。。3、扶壁式扶壁式结构计计算内容包括括：整体稳定定性验算；地地基承载力计计算；渗透稳稳定性验算；；地基沉降计计算；立板、、肋板和底板板强度及限裂裂计算；肋板板与立板、肋肋板与底板的的连接强度计计算。扶壁结构各构构件可分别按按下列图式计计算：1．扶壁的立板板、内底板在在距立板与底底板交线1.5l（l为肋板间距））区段内，按按三边固定一一边简支的双双向板计算，，在1.5l以外的区段按按连续板计算算；2．肋板按固定定在底板上的的悬臂板计算算；3．趾板按固定定在立板上的的悬臂板计算算；4．肋板与立板板、肋板与底底板的连接按按轴心受拉构构件计算。4、衬砌式（1）衬砌式闸墙计计算内容：重力式衬砌式式闸墙应进行行整体稳定性性验算；截面面强度验算；；当闸墙内设置置锚筋时，尚尚应进行锚筋筋计算。（2）倒梯形衬砌砌墙整体抗滑滑稳定计算方法一：忽略斜坡面面（kc）的作用，不不考虑衬砌体体斜坡部分下下滑力的不利利影响，假定定衬砌体在荷荷载作用下沿沿衬砌的基底底面（dc）滑动，此种种计算法与重重力式闸墙抗抗滑稳定计算算一样。方法二：考虑斜坡面面的作用，并并计及衬砌体体斜坡部分下下滑力的不利利影响，仍假假定衬砌体在在荷载作用下下沿衬砌基底底面（dc）滑动。斜坡上的剩余余下滑力为：：式中f——摩擦系数；θ——衬砌斜面与水水平面夹角。。将有关荷载分分别合并后，，按常规方法法计算衬砌体体沿基底的滑滑动稳定。N1＝N"－f·NˊN1y＝N1sinθ（6-41）N1x＝N1cosθ（3）衬砌墙的断断面强度核算算有两种方法法1）材料力学方方法分层校核核强度；2）将衬砌墙与与基岩视作两两种不同介质质，考虑其弹弹性接触的特特性，用弹性性力学的有限限单元法求得得断面的应力力值，据以核核算断面强度度并配置钢筋筋。（４）有锚筋筋的衬砌墙计计算把衬砌墙视为为支承在按正正方形或矩形形布置的锚筋筋上的无梁楼楼盖或弹性支支承上的多跨跨连续梁验算算强度。边长为La的正方形无梁梁楼盖板最大大应力σmax发生在支点处处，其值按下下式计算：式中——作用于正方形形板中心处的的水压力强度度，KPa；t——衬砌墙的计算算厚度,m，初步设计时时按t＝0.05La＋0.2m估算；——锚筋间距，m。（6-48））锚筋计算：1）锚筋断面：（6-49）式中Fa——锚筋断面面积积，mm2；[]——锚筋容许拉应应力，MPa；Zi——第i根锚筋所受的的拉应力N；2）锚筋长度：（6-50）m——安全系数，一一般取m=2.0。3）锚孔深度式中Lc——锚孔深度，mm；——锚筋直径及锚锚孔直径，mm；——锚筋与水泥砂砂浆及水泥砂砂浆与岩石间的极极限粘结力，，一般取Ra=0.6~0.8MPa，Rc=0.2～0.4MPa，对大型工程程应根据试验选用；（6-51））5、混合式（1）混合式闸墙墙计算内容：：应满足整体抗抗倾稳定;将上部挡土墙墙和下部衬砌砌墙作为独立立结构，分别别进行稳定和和强度验算:上部重力墙按按一般的重力力墙计算方法法进行稳定和和强度计算。。下部衬砌墙按按一般的衬砌砌墙进行稳定定和强度计算算。。图6-16混混合式衬衬砌墙计算图图式1）整体抗倾稳稳定计算假定定：上部重力墙和和下部衬砌墙墙为一刚性整整体；不考虑后悬臂臂板与岩面水水平反力的抗抗倾作用２）下部衬砌砌墙的计算作用在衬砌墙墙上的荷载：：衬砌墙自重和和墙后水压力力外，还有由由上部重力墙墙传来的垂直直力和水平力力。上部重力墙作作用在下部衬衬砌墙上的垂垂直力可按下下式计算：式中——作用于衬砌墙墙顶面的垂直直力，kN；b——衬砌墙顶宽，，m；——重力墙基底面面最大应力，，kPa；——重力墙基底面面k点处的应力，，kPa。（6-52））上部重力墙作作用于衬砌墙墙上的水平力力可按式（6-53）计算：式中——上部重力墙作作用于衬砌墙墙上的水平力力，kN；——作用于衬砌墙墙顶面正应力力图形面积，，m2；——作用于基岩面面正应力图形形面积，m2；ΣH——作用于重力墙墙的水平力总总和，kN；（6-53））（1）双铰底板计算算假定：一般采用地地基反力折线线分布假设计计算，在铰接接处只传递水水平力和垂直直力，不传递递弯矩。6、双铰底板分分离式闸室a:搭接式b：斜接式图6-17地地基反力折折线法计算图图式ΣM——作用在闸墙段段上所有荷载载对铰点的力矩总和（（顺时针为正正），kN·m；P——铰接处传递的的垂直力，kN；根据中间底板的平衡衡条件，得P＝(σ1＋Σq)·a；b——闸墙底板宽，，m；a——中底板半宽，，m；L——闸墙底板宽与与中底板半宽宽之和；（2）闸墙段的静静力平衡条件件（6-49）式中Σq———作用用在在底底板板上上的的均均布布荷荷载载（（包包括括底底板板自自重重力力，，底底板板上上的的水水重重力力，，浮浮托托力力和和渗渗透透压压力力等等，，向向上上为为正正，，分分布布长长度度为为2L），，kN/m；ΣV———作用用在在闸闸墙墙段段上上的的向向下下的的垂垂直直力力总总和和，，kN；注意意：：不不包包括括底底板板重重。。P＝(σσ1＋Σq)··a；中间间底底板板的的平平衡衡条条件件（3）地地基基反反力力当两两边边对对称称荷荷载载作作用用时时，，从从式式（（6-54）可可得得式中中σ1———闸墙墙底底板板前前趾趾处处地地基基反反力力，，KN/m2；σ2———闸墙墙底底板板后后趾趾地地基基反反力力与与前前趾的的差差值值，，KN/m2。（6-55））（6-56））（4）作作用用于于双双铰铰底底板板上上的的水水平平力力E＝ΣH－f··（ΣV－P）（（6-57）式中中ΣH————作用用于于闸闸墙墙上上的的水水平平力力总总和和，，kN；ΣV————作用用于于闸闸墙墙上上的的垂垂直直力力总总和和，，kN；f————闸墙墙与与地地基基的的摩摩擦擦系系数数；；P————铰传传递递的的剪剪力力，，向向上上为为正正，，kN。水平平力力的的作作用用点点位位置置应应考考虑虑墙墙后后边边载载和和负负摩摩擦擦力力等等因因素素影影响响，，可可取取底底板板中中心心以以下下1/6～1/4底板板厚厚度度处处。。四、、整整体体式式闸闸室室计计算算整体体式式闸闸室室结结构构计计算算内内容容验算算抗抗浮浮稳稳定定性性，，一一般般以以闸闸室室抽抽空空检检修修作作为为控控制制情情况况；；对于于地地基基有有倾倾斜斜的的软软弱弱层层面面，，或或由由于于结结构构受受力力不不对对称称，，在在某某一一侧侧出出现现临临空空面面等等，，尚尚应应验验算算其其侧侧向向抗抗滑滑稳稳定定性性。。地基基承承载载力力结构构截截面面强强度度验验算算，，包包括括闸闸墙墙及及底底板板的的强强度度及及限限裂裂计计算算。。计算算方方法法整体体式式闸闸室室的的闸闸墙墙，，按按固固定定于于底底板板上上的的悬悬臂臂梁梁计计算算内内力力。。整体体式式闸闸室室底底板板通通常常简简化化为为平平面面形形变变问问题题的的地地基基梁梁计计算算。。1、地地基基模模型型常用用的的弹弹性性地地基基模模型型有有（1）文文克克尔尔地地基基模模型型；；（2）半半无无限限大大的的理理想想弹弹性性体体地地基基模模型型；；（3）有有限限压压缩缩层层地地基基模模型型；；（1）文文克克尔尔模模型型文克克尔尔地地基基模模型型计计算算假假定定假定定地地基基任任一一点点所所受受的的压压力力强强度度P只与与该该点点的的地地基基沉沉降降y成正正比比，，P＝ky。计算算特特点点及及适适用用条条件件假设设地地基基沉沉降降只只发发生生在在基基底底范范围围以以内内，，不不能能考考虑虑边边载载对对底底板板内内力力的的影影响响，，这这与与实实际际情情况况不不符符；；基基床床系系数数k由于于受受试试验验条条件件的的影影响响变变化化较较大大。。该法法一一般般仅仅在在地地基基可可压压缩缩层层厚厚度度小小于于0.25L（l——闸底底板板半半宽宽））的的情情况况下下采采用用。。（2）半半无无限限理理想想弹弹性性体体模模型型计算算假假定定假定定地地基基为为均均匀匀的的、、各各向向同同性性的的半半无无限限理理想想弹弹性性体体，，用用弹弹性性理理论论计计算算地地基基变变形形。。计算算特特点点及及适适用用条条件件半无无限限弹弹性性体体计计算算模模型型用用变变形形模模量量E0和泊泊松松比比μ0来表表征征地地基基土土壤壤的的特特性性。。可以以考考虑虑地地基基各各点点的的反反力力与与沉沉降降的的相相互互影影响响，，因因此此可可以以考考虑虑边边载载的的作作用用。。实际际地地基基很很少少是是均均质质的的连连续续弹弹性性体体，，只只是是在在地地基基应应力力水水平平较较低低时时，，才才能能近近似似反反映映实实际际情情况况。。一般般当可可压压缩缩层层厚厚度度大大于于3L时，可可按按半半无无限限理理想想弹弹性性体体进进行行计计算算。。岩基基上上的的底底板板可可采采用用半半无无限限理理想想弹弹性性体体地地基基假假定定计计算算。。（3）有限限深深度度的的理理想想弹弹性性体体计算算假假定定及及适适用用条条件件有限限深深弹弹性性体体地地基基，，用用有有限限深深弹弹性性体体假假定定计计算算。。一般般认认为为当当可可压压缩缩层层厚厚度度小小于于3L，而而大大于于0.２５５L时，，采采用用有有限限压压缩缩层层假假定定计计算算较较为为合合适适。。2、弹弹性性地地基基梁梁计算算方方法法链链杆杆法法、、郭郭尔尔布布诺诺夫夫－－波波萨萨多多夫夫方方法法（（简简称称郭郭氏氏法法））、、有有限限元元方方法法。。（1）链链杆杆法法链杆杆法法将将底底板板与与地地基基之之间间的的接接触触代代以以绝对对刚刚性性的链链杆杆连连接接，，然然后后用用结结构构力力学学方方法法求求解解链链杆杆内内力力，，即即得得地地基基反反力力。。图6-19链链杆法计算算图式计算图式典型方程由于结构对对称，梁的的中间截面面不会转动动，即转角角φ0＝0，根据每一一链杆切口处的相相对位移为为零的变位位协调条件件及竖向静力力平衡条件件可列出下下列法方程程：X1δ11＋X2δ12＋X3δ13＋X4δ14＋X5δ15－y0＋△1p＝0X1δ21＋X2δ22＋X3δ23＋X4δ24＋X5δ25－y0＋△2p＝0X1δ31＋X2δ32＋X3δ33＋X4δ34＋X5δ35－y0＋△3p＝0