《渠化工程》第章船闸水工建筑物节

第六章船闸水工建筑物第三节船闸闸室结构第三节船闸闸室结构一、闸室结构形式及其构造二、闸室结构的一般计算内容及方法三、分离式闸室结构计算四、整体式闸室计算一、闸室结构型式及构造

直立式闸室结构由闸墙和闸底组成。按其受力状态可分为整体式结构和分离式结构两大类。

两侧闸墙和底板浇筑在一起的为整体式结构；闸墙和闸底分别设置的为分离式结构。

6-7整体式船闸结构6-8分离式船闸结构a）重力式；b）衡重式；c）悬臂式；d）扶壁式

分离式结构闸墙类型较多，常用于土基上的有重力式、悬臂式、扶壁式。6-9岩基上的闸墙结构a）重力式；b）衬砌式；c）混合式在岩基上常用的形式有重力式、衬砌式和混合式

闸室结构形式的确定：地基条件、水级大小、材料来源、施工条件等因素综合选定，一般情况下采用分离式闸室结构比较经济合理。在软弱地基上且水级较大时，或抗震要求较高情况下，

可采用整体式结构。分离式闸室结构

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、重力式结构构造（1）重力式闸墙的特点重力式闸墙是靠自重维持稳定;地基反力较大，且又承受有水平力,对地基承载能力要求较高。（2）适用条件重力式结构一般只适用于较好的地基。对于淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层，则不宜采用重力式结构。（3）重力式结构按材料可分为：浆砌条(块)石结构混凝土结构钢筋混凝土结构浆砌石重力式结构适用于盛产石料的地区，但费工、质量不易保证。混凝土和配筋混凝土结构，适用于船闸水级较高，机械化施工及石料缺乏等的情况。（4）重力式式结构构按断断面形形式可可分为为梯形形和衡衡重式式两种种梯形重重力式式：梯形结结构底底宽大大，能能适应应荷载载变化化；稳定可可靠但不能能充分分发挥挥墙身身材料料的强强度工程量量大；；衡重式式结构构：衡重式式断面面，由由于下下部为为倒梯梯形断断面，，有减减小土土压力力的作作用，，比梯梯形断断面可可节省省工程程量10％左右右衡重式式对地地基要要求较较高，，荷载载变化化反应应灵敏敏。地基反反力较较均匀匀；当地基基条件件较好好，墙墙高在在１００米左左右．．（5）重力力式闸闸墙的的尺寸寸确定定重力式式闸墙墙的顶顶宽确确定：：1）主要要根据据交通通安全全要求求；2）回填填土是是否到到顶；；3）砌筑筑石料料尺度度一般墙墙顶宽宽度不不小于于0.6m，若回回填土土不到到顶，，则墙墙顶面面作为为人行行通道道应适适当放放宽，，并不不应小小于1.0m，在有有行车车或其其他要要求时时．则则应根根据具具体情情况酌酌情确确定。。闸墙底底宽与与墙高高之比比：梯形断断面B/h=0.7～1.3(B为底板板宽，，h为墙高高)梯形断断面b/h=0.5～0.8(b为墙底底宽)衡重式式B/h=0.5～0.7，前趾趾长００.15~0.25倍墙高高.对于衡衡重式式闸墙墙，一一般在在(0.4～0.5)墙高处处设置置平台台．平平台以以上为为梯形形断面面，平平台以以下设设4:1～5:1的倒坡坡。钢筋混混凝土土重力力式结结构前趾长长0.1~0.3倍墙高高;后趾长长0.7~1.0倍墙高高;闸墙以以下Y处厚度度取(0.16~0.22)y钢筋混混凝土土重力力式结结构特特点:能承受受一定定的拉拉应力力;墙身断断面经经济;施工机机械化化程度度高;主要依依靠闸闸墙后后趾上上的回回填土土重来来提高高滑移移稳定定性;（１））构造造在闸室室底部部中间间，用用纵缝缝将闸闸室分分成对对称的的两半半，缝缝中设设止水水。（２））悬臂臂式闸闸室的的尺寸寸确定定：闸墙顶部部宽度一一般为0.4～0.6m，底板中中缝处的的厚度应应满足止止水构造造的要求求，一般般不小于于0.6m。为确保保安全，，在中缝缝处设置置两道止止水为好好。2、悬臂臂式闸室室的构造造（３）特点：闸底不透透水，闸闸底处只只传递水水平力，，不传递递弯矩和和切力，，底板如如嵌固于于闸墙上上的地基基梁。由由于闸底底纵缝的的存在，，不致因因地基的的不均匀匀沉降产产生附加加应力。。底板的的弯矩减减少，闸闸室过水水断面增增大，改改善了闸闸室停泊泊条件。。（４）适适用条件件：悬臂式结结构适用用于承载载能力较较低的地地基，且且闸室高高度与闸闸室宽度度之比较较大（0.5）的情况况，3、扶壁式式闸室的的构造构造：由由立板、、肋板和和底板组组成，底底板分趾趾板和内内底板。。闸室分分段的端端部一般般均设肋肋板。立立板、肋肋板和底底板等的的连接部部位须设设置斜托托。特点：依依靠底板板上的回回填土重重量来维维持稳定定，结构构断面经经济，地地基反力力小，但但结构形形态复闸墙尺度：立板厚度一般不小于30cm；肋板厚度不小于30cm；顶宽不小于0.8m；底宽与底板长度相同；趾板前端厚度不小于25cm；内底板厚度不小于30cm。扶臂间距2～５ｍ4、岩基上上的闸室室结构衬砌式闸闸室结构构重力式闸闸室结构构混合式结结构当基岩顶顶面高程程高于闸闸墙顶高高程时，，可采用用衬砌式式闸室结结构；基岩顶面面高程较较低时，，可采用用重力式式闸室结结构；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基岩质地较好、裂隙少，墙后又设有排水，并考虑锚筋能可靠地嵌固在基岩里，则可采用带锚筋的衬砌墙；基岩坚硬，裂隙很少，岩面较高时，闸室也可直接由岩石开挖平整形成。

我国小型船闸，多采用砌石倒梯形重力式衬砌；中大型船闸则采用混凝土和钢筋混凝土衬砌。

（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。。。板桩式闸墙系系采用预制件件，施工进度度快，打入闸闸底以下的板板桩可以增加加闸墙的防渗渗长度，但需需具备打桩设设备，同时板板桩之间的接接缝要求密实实，以防渗漏漏，造成填土土的流失。6、整体式结构构Ｕ型结构，工工作状态如弹弹性地基上的的Ｕ型梁；无需考虑闸墙墙的滑移稳定定及闸室的渗渗流稳定问题题。地基反力比较较均匀；底板刚度大，，能适应不均均匀沉降；但但若有不均匀匀沉降，会产产生附加应力力；闸室底板所承承受的弯矩较较大，底板一一般较厚，钢钢筋用量也较较多。适用于水头较较大，船闸级级别较高，抗抗震要求较高高、地基较差差或具有软弱弱夹层的情况况。整体式闸室结结构的闸墙和和底板的断面面尺寸根据强强度计算确定定。闸墙顶的的宽度一般可可取为40cm~60cm，闸墙底宽与与底板厚度一一般可取为0.16~0.25H(H为闸墙高)。7、闸底设计（1）护底作用:分离式船闸，，一般选用透透水闸底。为为防止由于闸闸室水位、流流速的频繁变变化而可能引引起的冲刷、、流土及管涌涌及被船舶螺螺旋浆、撑篙篙等造成闸底底的破坏，因因此必须加以以保护。护底的构造透水闸底由护护面及反滤层层组成。护面一般采用用干砌块石，，厚度一般为为25~40cm，在石料缺乏乏地区，也可可采用混凝土土板。反滤层采用中中石、小石、、中粗砂构成成。砂性地基基反滤层多为为3-4层；粘性地基基多为2-3层。地基为粉砂，，反滤层采用用4层：19～40mm中石子厚20cm；2～10mm小石子厚20cm；中砂层厚20cm；细砂层厚20cm。闸底纵横格粱粱为固定护面及及反滤层各层层间的相对位位置，闸底应须设置纵横横格粱，纵横横格梁控制的的面积以30m2为宜，其断面面尺寸不宜小小于40cm~40cm，格粱配置构构造钢筋。如如利用格梁起起横撑作用，，考虑其不均均匀沉降和受受力可能偏心心，格梁应按按钢筋混凝土土构件设计。。１)双铰式底板构构造双铰式底板是是两边闸墙的的前趾与底板板以斜接或搭搭接组成两个个假想铰，并并在铰接处设设止水以形成成不透水的分分离式结构。。中底板的厚度度一般为闸室室宽度的1/12~1/8；中底板的宽度度一般取闸室室宽度的3/5~4/5。（2）双铰式底板板的构造２)双铰式底板闸闸室特点：不透水,抗渗性能好，，节省防渗设设施；闸墙与底板分分别受力可减减小底板中部部的弯矩；减小地基反力力；双铰底板使闸闸墙与底板共共同工作，可可降低对闸墙墙抗滑安全度度的要求,造价比透水闸闸底式闸室节节省20％左右，比整整体式闸室结结构节省钢材材、混凝土３)适用条件在地基土质较较差或防渗难难以满足的细细砂、粉砂、、粉质土地区区，可采用双双铰式底板。。（8）闸室结构的的其它构造要要求1）闸墙的保护护措施可采用提高闸墙表表面的平整度和强度度等措施。墙面采用不低低于MU40细料石砌筑，，或采用不低低于C30的混凝土抹面面。

运输繁繁忙的船闸，，在最低通航航水位以上的的闸墙应采用用钢护木或耐耐磨损材料护护面。2）胸墙胸墙的高度一一般为0.9~1.2m，厚度根据船船舶撞击力而而定，一般为为0.2~0.5m。3）建筑物分缝缝作用：防止混混凝土收缩，，温度变化和和船闸纵向不不均匀沉陷引引起的附加应应力，导致结结构发生裂缝缝。伸缩、沉降缝缝的间距可根根据地基条件件、结构型式式及其尺寸、、气温情况和和施工条件等等因素确定，，一般为15~20m。最小小缝宽采用l~2cm。伸缩、沉降缝缝一般布置在在结构型式改改变处，如闸闸室和闸首、、导航墙和闸闸首间；新旧旧建筑物之间间；地基性质质变化处或高高程突变处。。4)伸缩、沉沉降缝一般做做成垂直贯通通的永久缝，，缝内应设置置垂直和水平平止水。垂直直止水布置在在闸墙内，水水平止水布置置在闸底板内内。水平止水垂直止水闸室结构计计算的任务务：在各种计算算荷载组合合情况下，，既要保证证建筑物安安全可靠，，又要保证证地基不发发生破坏。。闸室结构验验算内容：一般包括：：抗滑、抗抗倾、抗浮浮稳定性验验算；渗透透稳定性验验算；地基基承载力、、地基沉降降计算；结结构各部位位强度和限限裂验算等等。二、闸室结结构的一般般验算内容容及方法二、闸室结构的的一般验算算内容及方方法1、抗滑稳定定验算（1）土基上闸闸室结构的的抗滑稳定定性验算土基上重力力式、扶壁壁式闸室结结构抗滑稳稳定性一般般采用抗剪剪强度公式式计算：式中kc——土基抗滑稳稳定安全系系数，根据据建筑物等级和荷载载组合，按按规范选用用；——作用于墙体体上全部荷荷载对滑动动面法向投投影的总和和，kN；:作用于墙体体上全部荷荷载对滑动动面切向投投影的总总和:抗滑摩擦系系数当粘性土地地基的粘聚聚力不可略略时，其沿沿闸室结构构基底面的的抗滑稳定定性宜按下下式计算：：（6-36）——结构与土基基之间的内内摩擦角（（），粘性土；；砂性土为地基土壤壤的内摩擦擦角；粘性土地基基综合摩擦擦系数大于于0.45或砂性性土地基综综合摩擦系系数大于0.50时,及及值值应应进行讨论论综合摩擦系系数：提高闸室墙墙抗滑稳定定性的措施施：（1）在两侧闸闸墙之间的的闸底处设设置钢筋混混凝土横撑撑或底板；；（2）在闸墙基基底设置齿齿墙；降低低墙后地下下水位和填填土高度；；（3）在基底更更换摩擦系系数较大的的砂土（砂砂垫层）等等。（4）有横撑或或底板的分分离式闸墙墙抗滑稳定定，可计入入横撑或底底板的部分分作用，在在闸墙与横横撑或底板板共同作用用下，其安安全系数应应满足规范范规定的要要求。（2）岩基上闸室结构构的抗滑稳定验算算主要计算沿地基面面的抗滑条件。两两种方法：按抗剪剪强度计算公式和和按抗剪断强度计计算公式计算。抗剪强度计算公式式式中Kc抗剪计算的抗滑稳稳定的安全系数，，按表取用；f墙体与地基接触面面的抗剪摩擦系数数可由试验测定；无实实测资料时，可参参照船闸设计规范选用用；（6-38）抗剪断强度计算公公式认为闸墙与基岩胶胶结良好，滑动面面上的阻力包括摩摩擦力和凝聚力。。（6-39）式中kc——抗剪断计算的抗滑滑稳定安全系数，，按船闸设计规范规定定取用；——墙体与地基接触面面的抗剪断摩擦系系数，由试验测定；；——墙体与地基接触面面的抗剪断粘结力力，kPa；——墙体与地基的接触触面积，m2。2、抗倾稳定性验算算闸室墙的抗倾稳定定性按下式计算：：式中k0——抗倾稳定安全系数数，MR——对计算截面前趾的的稳定力矩之和，，kNm；，包括浮托力产生的的力矩M0——对计算截面前趾的的倾覆力矩之和，，kNm。包括渗透压力产生生的力矩（6-40）3、抗浮稳定性验算算当闸室采用不透水水闸底时，须进行行抗浮稳定验算。。抗浮稳定按下式式计算：式中:kf——抗浮稳定安全系数数;建筑物级别：1、2，安全系数大于等等于1.1；建筑物级别：3、4、5，安全系数大于等等于1.05；V——向下的垂直力总和和，kN；U——扬压力总和，kN。（6-41）稳定安全系数表表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、渗透稳定性验算算:渗径系数法5、地基承载力验算算非粘性土地基上的的小型工程可采用用查表法;计算法;对于重要建筑物还还应进行野外荷载载试验。<<船闸水工建筑筑物设计规范>>(JTJ307-2001)推推荐方法(附录C)要求同学复习土力学中地基承载载力相关知识矩形基础：k一般取2~3地基容许承载力的的安全系数可按下下式计算：基底压力在荷载作用下，闸闸室基底压力应该该在地基土所容许许的承载力之内。。基底压力一般可可用偏心受压公式式进行计算（6-43）式中N——作用在闸墙上外荷荷载的合力的垂直分力，kN；B——基础宽度，m；e——合力对基础中心的的偏心矩，m。为防止闸墙产生过过大的不均匀沉陷陷，应控制地基反反力的不均匀性。。通常在使用情况况下:对砂性地基，要求求地基反力的最大大值与最小值之比比应不大于5;对粘性地基，则应应不大于3。土基上的分离式闸闸墙结构，地基不不得出现拉应力。。岩基上的分离式式闸墙结构，地基基反力最小应力应应大于零。（6）沉降计算(1)闸室结构沉降计算算的目的计算地基沉降量和和沉降差，防止沉沉降量过多而引起起的危害，并为确确定闸室墙顶高程程及止水构造和某某些结构构造提供供设计依据。(2)地基沉降计算方法法通常根据地基各土土层的标准压缩曲曲线（e-p曲线或e-lgp曲线），采用分层层总和法进行计算算。式中S——地基最终沉降量，，cm；hi——第i层土的厚度，cm；（１-38）e1i、e2i——分别为第i层土受到平均自重重压力（σci）和平均最终压力力（σci＋σzi）作用下由e~p曲线查得的相应孔孔隙比；σci——第i层土顶面与底面的的地基自重压力平平均值，Kpa；σzi——第i层土顶面与底面的的地基垂直附加应应力平均值，Kpa；ms——经验修正系数，按按地区经验选取。。(3)地基压缩层的计算算深度当地基某深度的附附加应力z与自重应力c之比等于0.2时，该深度范围内内的土层即为压缩缩层。在计算深度度下有软弱土层时时，应将计算深度度加大。7、闸室强度计算和和限裂验算闸室强度包括闸墙及底板强度。闸墙应力一般可采采用:材料力学方法;有限元法;闸室底板一般视其其结构型式:弹性地基梁方法;或材料力学方法计计算内力。根据计计算所得内力即可可进行结构强度分分析及限裂验算。。三、分离式闸室结结构计算1、重力式重力式闸墙应进行行地基承载力、整整体稳定性、截面面强度、土基渗透透稳定性和地基沉沉降计算。重力式闸墙应力：：通常按材料力学学方法计算；浆砌砌块石和混凝土重重力式闸墙：应沿沿闸墙高度截取不不同断面进行计算算。其任一截面的的主拉应力，均应应小于或等于材料料的抗拉应力。钢筋混凝土重力墙墙及底板：其断面面强度按钢筋混凝凝土偏心受压公式式计算。悬臂式结构的闸墙墙按嵌固于底板上上的悬臂梁核算截截面强度；悬臂式式结构的底板和后后悬臂可按嵌固于于闸墙上的悬臂梁梁计算截面强度。。当闸室宽度较大大时，此时地基基反力可按两个个有限刚度变断断面弹性地基梁梁进行计算。2、悬臂式闸墙悬臂式结构应进进行地基承载力力、抗浮稳定性性、地基反力的的不均匀性、截截面强度、地基基沉降计算。闸室底板上的地地基反力可按偏偏心受压公式计计算，最小应力应大于于零。反力比要求：粘土地基3：1，砂土地基5：1；图6-13悬悬臂式结构荷荷载图式作用在底板上的的荷载地基反力、底板板自重、作用于于底板上的扬压压力及闸室水重重外，尚应计入入闸底和地基间间的摩擦力和作作用在底板中缝缝处的水平力底板和地基之间间的摩擦力:Ef=fΣV（6-45）式中ΣV——作用于整个闸室室底板上的垂直直力的总和，KN；f——底板与地基间的的摩擦系数。作用在底板中缝缝处水平力：（6-46）式中——作用于闸墙上水水平力的总和，，kN。闸室中缝处的水水平力分布尚无无法确定，在核核算底板截面强强度时，从偏于于安全出发可假假定作用在底板板中心线向上1／4底板厚度处。3、扶壁式扶壁式结构计算算内容包括：整整体稳定性验算算；地基承载力力计算；渗透稳稳定性验算；地地基沉降计算；；立板、肋板和和底板强度及限限裂计算；肋板板与立板、肋板板与底板的连接接强度计算。扶壁结构各构件件可分别按下列列图式计算：1．扶壁的立板、、内底板在距立立板与底板交线线1.5l（l为肋板间距）区区段内，按三边边固定一边简支支的双向板计算算，在1.5l以外的区段按连连续板计算；2．肋板按固定在在底板上的悬臂臂板计算；3．趾板按固定在在立板上的悬臂臂板计算；4．肋板与立板、、肋板与底板的的连接按轴心受受拉构件计算。。4、衬砌式（1）衬砌式闸墙计算算内容：重力式衬砌式闸闸墙应进行整体体稳定性验算；；截面强度验算算；当闸墙内设置锚锚筋时，尚应进进行锚筋计算。。（2）倒梯形衬砌墙墙整体抗滑稳定定计算方法一：忽略斜坡面（（kc）的作用，不考考虑衬砌体斜坡坡部分下滑力的的不利影响，假假定衬砌体在荷荷载作用下沿衬衬砌的基底面（（dc）滑动，此种计计算法与重力式式闸墙抗滑稳定定计算一样。方法二：考虑斜坡面的的作用，并计及及衬砌体斜坡部部分下滑力的不不利影响，仍假假定衬砌体在荷荷载作用下沿衬衬砌基底面（dc）滑动。斜坡上的剩余下下滑力为：式中f——摩擦系数；θ——衬砌斜面与水平平面夹角。将有关荷载分别别合并后，按常常规方法计算衬衬砌体沿基底的的滑动稳定。N1＝N"－f·NˊN1y＝N1sinθ（6-41）N1x＝N1cosθ（3）衬砌墙的的断面强度度核算有两两种方法1）材料力学学方法分层层校核强度度；2）将衬砌墙墙与基岩视视作两种不不同介质，，考虑其弹弹性接触的的特性，用用弹性力学学的有限单单元法求得得断面的应应力值，据据以核算断断面强度并并配置钢筋筋。（４）有锚锚筋的衬砌砌墙计算把衬砌墙视视为支承在在按正方形形或矩形布布置的锚筋筋上的无梁梁楼盖或弹弹性支承上上的多跨连连续梁验算算强度。边长为La的正方形无无梁楼盖板板最大应力力σmax发生在支点点处，其值值按下式计计算：式中——作用于正方方形板中心心处的水压压力强度，，KPa；t——衬砌墙的计计算厚度,m，初步设计计时按t＝0.05La＋0.2m估算；——锚筋间距，，m。（6-48）锚筋计算：：1）锚筋断面面：（式中Fa——锚筋断面面积，mm2；

[]——锚筋容许拉应力，MPa；

Zi——第i根锚筋所受的拉应力N；

2）锚筋长度：（6-50）

m——安全系数，一般取m=2.0。3）锚孔深度度式中Lc———锚孔深度，，mm；——锚筋直径及及锚孔直径径，mm；——锚筋与水泥泥砂浆及水水泥砂浆与岩石间的的极限粘结结力，一般般取Ra=0.6~0.8MPa，Rc=0.2～0.4MPa，对大型工工程应根据据试验选用；（6-51）5、混合式式（1）混合式式闸墙计算算内容：应满足整体体抗倾稳定定;将上部挡土土墙和下部部衬砌墙作作为独立结结构，分别别进行稳定定和强度验验算:上部重力墙墙按一般的的重力墙计计算方法进进行稳定和和强度计算算。下部衬砌墙墙按一般的的衬砌墙进进行稳定和和强度计算算。。图6-16混合合式衬砌墙墙计算图式式1）整体抗抗倾稳定计计算假定：：上部重力墙墙和下部衬衬砌墙为一一刚性整体体；不考虑后悬悬臂板与岩岩面水平反反力的抗倾倾作用２）下部衬衬砌墙的计计算作用在衬砌砌墙上的荷荷载：衬砌墙自重重和墙后水水压力外，，还有由上上部重力墙墙传来的垂垂直力和水水平力。上部重力墙墙作用在下下部衬砌墙墙上的垂直直力可按下下式计算：：式中——作用于衬砌砌墙顶面的的垂直力，，kN；b——衬砌墙顶宽宽，m；——重力墙基底底面最大应应力，kPa；——重力墙基底底面k点处的应力力，kPa。（6-52）上部重力墙墙作用于衬衬砌墙上的的水平力可可按式（6-53）计算：式中——上部重力墙墙作用于衬衬砌墙上的的水平力，，kN；——作用于衬砌砌墙顶面正正应力图形形面积，m2；——作用于基岩岩面正应力力图形面积积，m2；ΣH———作用于重力力墙的水平平力总和，，kN；（6-53）（1）双铰底板计计算假定：一般采用用地基反力力折线分布布假设计算算，在铰接接处只传递递水平力和和垂直力，，不传递弯弯矩。6、双铰底板板分离式闸闸室a:搭接式b：斜接式图6-17地基反反力折线法法计算图式式ΣM——作用在闸墙墙段上所有有荷载对铰铰点的力矩总和和（顺时针针为正），，kN·m；P——铰接处传递递的垂直力力，kN；根据中间底板的平平衡条件，，得P＝(σ1＋Σq)·a；b——闸墙底板宽宽，m；a——中底板半宽宽，m；L——闸墙底板宽宽与中底板板半宽之和和；（2）闸墙段的的静力平衡衡条件（6-49）式中Σq——作用在底板板上的均布布荷载（包包括底板自自重力，底底板上的水水重力，浮浮托力和渗渗透压力等等，向上为为正，分布布长度为2L），kN/m；ΣV——作用在闸墙墙段上的向向下的垂直直力总和，，kN；注意：不包包括底板重重。P＝(σ1＋Σq)·a；中间底板的的平衡条件件（3）地基反力力当两边对称称荷载作用用时，从从式（6-54）可得式中σ1——闸墙底板前前趾处地基基反力，KN/m2；σ2——闸墙底板后后趾地基反反力与前趾的差值，，KN/m2。（6-55）（6-56）（4）作用于双双铰底板上上的水平力力E＝ΣH－f·（ΣV－P）（（6-57）式中ΣH———作用于闸闸墙上的的水平力力总和，，kN；ΣV———作用于闸闸墙上的的垂直力力总和，，kN；f———闸墙与地地基的摩摩擦系数数；P——铰传递的的剪力，，向上为为正，kN。水平力的的作用点点位置应应考虑墙墙后边载载和负摩摩擦力等等因素影影响，可可取底板板中心以以下1/6～1/4底板厚度度处。四、整体体式闸室室计算整体式闸闸室结构构计算内内容验算抗浮浮稳定性性，一般般以闸室室抽空检检修作为为控制情情况；对于地基基有倾斜斜的软弱弱层面，，或由于于结构受受力不对对称，在在某一侧侧出现临临空面等等，尚应应验算其其侧向抗抗滑稳定定性。地基承载载力结构截面面强度验验算，包包括闸墙墙及底板板的强度度及限裂裂计算。。计算方法法整体式闸闸室的闸闸墙，按按固定于于底板上上的悬臂臂梁计算算内力。。整体式闸闸室底板板通常简简化为平平面形变变问题的的地基梁梁计算。。1、地基模模型常用的弹弹性地基基模型有有（1）文克尔尔地基模模型；（2）半无限限大的理理想弹性性体地基基模型；；（3）有限压压缩层地地基模型型；（1）文克尔尔模型文克尔地地基模型型计算假假定假定地基基任一点点所受的的压力强强度P只与该点点的地基基沉降y成正比，，P＝ky。计算特点点及适用用条件假设地基基沉降只只发生在在基底范范围以内内，不能能考虑边边载对底底板内力力的影响响，这与与实际情情况不符符；基床床系数k由于受试试验条件件的影响响变化较较大。该法一般般仅在地地基可压压缩层厚厚度小于于0.25L（l—闸底板半半宽）的的情况下下采用。。（2）半无限限理想弹弹性体模模型计算假定定假定地基基为均匀匀的、各各向同性性的半无无限理想想弹性体体，用弹弹性理论论计算地地基变形形。计算特点点及适用用条件半无限弹弹性体计计算模型型用变形形模量E0和泊松比比μ0来表征地地基土壤壤的特性性。可以考虑虑地基各各点的反反力与沉沉降的相相互影响响，因此此可以考考虑边载载的作用用。实际地基基很少是是均质的的连续弹弹性体，，只是在在地基应应力水平平较低时时，才能能近似反反映实际际情况。。一般当可压缩缩层厚度度大于3L时，可按半半无限理理想弹性性体进行行计算。。岩基上的的底板可可采用半半无限理理想弹性性体地基基假定计计算。（3）有限深度度的理想想弹性体体计算假定定及适用用条件有限深弹弹性体地地基，用用有限深深弹性体体假定计计算。一般认为当可可压缩层厚度度小于3L，而大于0.２５L时，采用有限限压缩层假定定计算较为合合适。2、弹性地基梁梁计算方法链杆杆法、郭尔布布诺夫－波萨萨多夫方法（（简称郭氏法法）、有限元元方法。（1）链杆法链杆法将底板板与地基之间间的接触代以以绝对刚性的链杆连接，，然后用结构构力学方法求求解链杆内力力，即得地基基反力。图6-19链链杆法法计算图式计算图式典型方程由于结构对称称，梁的中间间截面不会转转动，即转角角φ0＝0，根据每一链链杆切口处的相对对位移为零的的变位协调条条件及竖向静力平平衡条件可列列出下列法方方程：X1δ11＋X2δ12＋X3δ13＋X4δ14＋X5δ15－y0＋△1p＝0X1δ21＋X2δ22＋X3δ23＋X4δ24＋X5δ25－y0＋△2p＝0X1δ31＋X2δ32＋X3δ33＋X4δ34＋X5δ35－y0＋△3p＝0X1δ41＋X2δ42＋X3δ43＋X4δ44＋X5δ45－y0＋△4p＝0X1δ51＋X2δ52＋X3δ53＋X4δ54＋X5δ55－y0＋△5p＝0–X1–X2–X3–X4–X5+ΣV=0式中：Xk——k链杆的内力；；y0——闸室轴线处固固定截面的位位移；△kp——k链杆切口处由由于外荷载产产生的相对变变位；ΣV——作用于半梁上上的垂直力总总和；δki——i点处在单位力力作用下使链链杆k切口处产生