【正文】 側(cè)交通橋 工作橋：安裝啟閉設(shè)備 六、分縫方式及止水設(shè)備 第六節(jié) 閘室穩(wěn)定分析、沉降校核及地基處理 一、閘室穩(wěn)定分析 閘室應(yīng)在任何情況下（施工、竣工、運(yùn)用、 檢修）都是穩(wěn)定的。 （一）荷載及其組合 閘室所受的主要荷載 :自重 ,水重 ,水平水壓 力 ,揚(yáng)壓力 ,波浪壓力 ,地震力 ,泥沙壓力。 （ 2）將閘室位置適當(dāng)移向低水位一側(cè)，利用 水重。 驗(yàn)算閘基的整體穩(wěn)定 （ 1）在豎向荷載作用下的地基承載力 按 《 水閘設(shè)計(jì)規(guī)范 》 （ SD13384）給定 的公式計(jì)算。 沉陷允許值：最大沉降允許值： 1015cm； 最大沉降差值： 35cm。 （ 4）進(jìn)行必要的地基處理。 （三）樁基礎(chǔ) 當(dāng)水閘上部結(jié)構(gòu)重量大，不宜采用上述方法 的，可參考樁基。 沉井平面尺寸視上部結(jié)構(gòu)而定，一般只要略大 于上部結(jié)構(gòu)的尺寸即可。 一、底板的結(jié)構(gòu)計(jì)算 （一）整體式平底板 底板支撐在地基上，因其平面尺寸遠(yuǎn)較厚度為 大，可視為地基上的一塊板，受力情況比較復(fù) 雜。（原理見結(jié)構(gòu)力學(xué)） 半無限彈性體彈性地基梁法計(jì)算步驟 （ 1）用偏心受壓公式計(jì)算閘底縱向（順?biāo)? 方向）的地基反力。 以下游段為例說明 ΔQ 0)(2 4339。（需繪剪應(yīng)力分布圖） 對(duì)于簡單的板條及墩條截面，可直接應(yīng)用積分法求得。 （ 5）考慮邊荷載的影響 定義：邊荷載是指計(jì)算閘段底板兩側(cè)的閘室 或邊墩背后回填土及岸墻作用于計(jì)算閘段上 的荷載。 2）計(jì)算閘孔先建，相鄰閘孔為后建的情況， 由于邊荷載使低板內(nèi)力增加時(shí)，必須考慮 100%的影響，如由于邊荷載作用使底板內(nèi)力 減小時(shí)，則在沙土地基中 50%的影響，在黏土 地基中不考慮其影響。 內(nèi)力：底板的剪應(yīng)力（主拉應(yīng)力）都較小， 可不計(jì)算，主要計(jì)算 M。 整體式灌注樁基，僅地基反力由樁承擔(dān)，其 余計(jì)算同上。 1）正應(yīng)力 yIMxIMAWyyxx ???????式中： 計(jì)算截面以上各力對(duì)截 yx MM ?? .. .面以上各力對(duì)截面形心軸 y和 x的力矩總和 Ix,Iy計(jì)算截面對(duì)其形心軸 y和 x的慣性矩 y, x計(jì)算點(diǎn)到形心軸沿 y和 x向的距離 2）剪應(yīng)力 逆水流方向（順?biāo)鞣较颍? K Pa ) K Pa ) BISQdISQyyyyxxxx????式中： sx,sy分別為計(jì)算點(diǎn)以外的面積對(duì)形心軸 y和 x的面積矩 d閘墩厚度 B閘墩長度 3）對(duì)縫墩或一側(cè)閘門開啟另一側(cè)閘門關(guān)閉的 中墩，各水平力對(duì)水平截面形心還將產(chǎn)生扭 矩 Mt，位于 y軸邊緣的 2m a x BdM TT ??maxT? 計(jì)算閘門槽頂部的應(yīng)力目前尚無完善的方法 , 在實(shí)際工程中應(yīng)用有下列幾種方法 (見圖 )： 1）取門槽下游的閘墩為脫離體，用材料力學(xué) 方法計(jì)算頂部內(nèi)力（天大教材，第二版） 2）將門槽頂部看作軸心受拉構(gòu)件，但頂部所受拉力，全由門槽配筋來承擔(dān)。 5）在軟弱地基上，設(shè)有獨(dú)立的岸墻時(shí) , 可以減少兩岸沉降對(duì)閘身應(yīng)力的影響。 岸墻形式 :懸臂式、扶壁式、空箱式、連拱式 （二）翼墻 上游 作用： 1）擋土 2）引導(dǎo)水流平順入閘室 3）起防滲作用 4）保護(hù)兩岸或土壩邊坡不受過 閘水流的沖刷 下游 作用： 1）擋土 2）引導(dǎo)水流出閘后均勻擴(kuò)散， 避免出現(xiàn)不利流態(tài) 常用布置形式： 1）曲線式：圓弧、反翼墻 2）扭曲面式 3）斜降式 (八字形 )高度隨其向上、下游 延伸而逐漸降低 ,到末端與河床平齊。 二 .連接建筑物的形式與布置： （一）邊墩和岸墻 1）邊墩直接與堤岸連接：閘基較好，閘高 不大，孔數(shù)少時(shí) 2）邊墩直接與堤岸連接 ,但邊墩與底板設(shè)有 沉降縫 。 假定：剪應(yīng)力在上、下水平截面上均勻分布 AAPAAP 111 ( ??? ）上下式中： A1 門槽頂部以前閘墩的水平截面面積 A 閘墩的水平截面面積 門槽頂部所受拉力 P1與門槽的位置有關(guān)，門 槽愈靠下游， P1愈大， 1m高閘墩門槽頂部所 產(chǎn)生的拉應(yīng)力 bp1??式中： p 門槽頂部寬度 б 砼容許拉力 按受力情況配筋 б 砼容許拉力 按構(gòu)造配筋 (二 )弧形閘門閘墩 除計(jì)算底部應(yīng)力外，還應(yīng)驗(yàn)算牛腿及其附近的應(yīng)力 弧門支撐鉸座布置形式 : 2. 鉸座布置在伸出于閘墩體外的牛腿上 計(jì)算方法 :彈性理論進(jìn)行分析 三向偏光彈性試驗(yàn) 第八節(jié) 水閘與兩岸的連接建筑 一 .連接建筑物的作用 組成 :上、下游翼墻和邊墩（或邊墩和岸墻） 有時(shí)還設(shè)有防滲刺墻 作用 :1）擋住兩側(cè)填土 ,維持土壩及兩岸穩(wěn)定 2）上游翼墻主要用于引導(dǎo)水流平順進(jìn) 閘 ,下游翼墻使出閘水流均勻擴(kuò)散， 減少?zèng)_刷。 （一）平面閘門閘墩 計(jì)算內(nèi)容：（ 1）驗(yàn)算水平截面（主要是墩 底）應(yīng)力 (因?yàn)槎盏讘?yīng)力最大 )； （ 2）門槽應(yīng)力。 計(jì)算步驟： （ 1）用偏心受壓公式計(jì)算閘底縱向地基反力 （ 2）確定單寬板條及墩條上的不平衡剪力 （ 3）將不平衡剪力在閘墩和底板上進(jìn)地分配 （ 4）計(jì)算作用在底板梁上的荷載 （ 5）按靜定結(jié)構(gòu)計(jì)算底板內(nèi)力 優(yōu)點(diǎn)： 計(jì)算簡便 缺點(diǎn)： （ 1）沒有考慮底板與地基間的變形 協(xié)調(diào)條件 （ 2）假定橫向地基反力均勻分布與實(shí) 際情況不符 倒置梁法 將閘墩當(dāng)作底板的支座，其它假定同上。 計(jì)算：查邊荷載計(jì)算表 （ 6）地基反力及梁的內(nèi)力計(jì)算 當(dāng)?shù)鼗旱暮奢d確定后，根據(jù) 2T/L鑒別所需 的計(jì)算方式 以下是彈性地基梁郭氏法的計(jì)算步驟： 1）首先確定基礎(chǔ)梁的柔性指數(shù) t（反映梁和 地基相對(duì)柔軟程度的系數(shù)） 30 )(10hLEEt ?式中： E0 地基的壓縮摸量 E 梁的彈性摸量 L 梁長的一半 H 梁的高度 根據(jù)不同的 t值查看相應(yīng)的郭氏表，當(dāng)計(jì)算所 得 t值在表中不能直接查得時(shí)，可用與該 t值 相近的表格，而無須進(jìn)行內(nèi)插。但 施工情況十分復(fù)雜，在實(shí)際工程中，一般按 下述原則考慮： 1）修建計(jì)算閘孔段之前，兩邊相鄰閘孔已經(jīng) 完建的情況；如由于邊荷載的作用減小了底 板內(nèi)力，則邊荷載的影響不予考慮。 )2(121211 dddQbGP???? 墩)2(122222 dddQbGP???? 墩LQqqqq 板?????339。 （ 3）閘墩及底板的不平衡剪力分配。 由于閘門上下游水位差較大，故以閘門為 界，將閘室分為兩段，分別在兩段的中央取 一單寬板條進(jìn)行分析和計(jì)算。 不同的地基情況采用不同的計(jì)算方法 相對(duì)緊密度 Dr＞ 采用：彈性地基梁法 相對(duì)緊密度 Dr ≤非粘性土地基 采用：反力直線分布法 小型水閘 采用：倒置梁法 所謂彈性地基梁法：認(rèn)為梁與地基都是彈性 體，梁臥置于彈性地基上，梁受荷載發(fā)生彎曲 變形，地基受壓產(chǎn)生沉降，而梁與地基緊密 接觸，所以他們的變形和沉降是相等的，根 據(jù)變形協(xié)調(diào)條件和靜力平衡條件，確定地基 反力及