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水闸设计规范SL265-2001.pdf

水闸设计规范SL265-2001.pdf

上传者: 看太阳的小孩 2012-11-02 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《水闸设计规范SL265-2001pdf》,可适用于工程科技领域,主题内容包含中华人民共和国行业标准水闸设计规范发布实施中华人民共和国水利部发布pinfoserviceneteasecom中华人民共和国行业标准水闸设计规范主编符等。

中华人民共和国行业标准水闸设计规范发布实施中华人民共和国水利部发布pinfoserviceneteasecom中华人民共和国行业标准水闸设计规范主编单位江苏省水利勘测设计研究院批准部门中华人民共和国水利部施行日期年月日pinfoserviceneteasecom中华人民共和国水利部关于批准发布水闸设计规范的通知水国科号部直属各单位各省自治区直辖市计划单列市水利水务厅局新疆生产建设兵团水利局根据部水利水电技术标准制定修订计划由水利水电规划设计总院主持以江苏省水利勘测设计研究院为主编单位修订的水闸设计规范经审查批准为水利行业标准并予以发布标准的名称和编号为水闸设计规范代替本标准自年月日起实施在实施过程中请各单位注意总结经验如有问题请函告主持部门并由其负责解释标准文本由中国水利水电出版社出版发行二一年二月二十八日pinfoserviceneteasecom前言根据水利部水利水电规划设计总院水规设字号关于开展水闸设计规范修订工作的意见水利部水利水电规划设计管理局水规局技号关于印发水利水电勘测设计技术标准修订工作会议有关文件的通知对以下简称原规范进行修订修订后的水闸设计规范以下简称本规范主要包括下列技术内容水闸的等级划分及洪水标准水闸的闸址选择和总体布置水闸的水力设计和防渗排水设计水闸的结构设计水闸的地基计算及处理设计水闸的观测设计等对原规范进行修订的主要技术内容如下拓宽了原规范的适用范围在各章节中增加了有关山区丘陵区水闸及建于岩石地基上水闸设计的若干规定增加了有关水闸等级划分及洪水标准的规定对有关水闸闸址选择方面的规定内容进行了修改和增订增加了有关水闸枢纽布置的规定并对有关水闸闸室结构防渗排水设施消能防冲设施和两岸连接结构等选型布置方面的规定内容进行了修改和增订包括增加了闸室胸墙结构冻胀土地基上和地震区的水闸结构垂直防渗体和排水设施大型多孔水闸消能防冲设施的选型布置等对有关水闸闸孔总净宽计算消能防冲设施的设计计算和闸门控制运用方式的拟定等方面的规定内容进行了修改和增订pinfoserviceneteasecom包括修改了以堰上水头为主要因素的闸孔总净宽计算公式和系数表消力池深度和底板厚度的计算公式等增加了以流速水头为主要因素的闸孔总净宽计算公式上游护底首端的河床冲刷深度计算公式和跌坎面流式消能计算公式等对有关闸基渗透压力计算闸基抗渗稳定性验算滤层设计和永久缝止水设计等方面的规定内容进行了修改和增订包括增加了岩石地基上水闸闸基防渗帷幕和排水孔设计的规定以及岩石地基上闸基渗透压力计算公式等对有关水闸荷载计算及组合闸室和岸墙翼墙的稳定计算结构应力分析等方面的规定内容进行了修改和增订包括修改了荷载类别及荷载组合表闸室底板应力分析中对底板自重和边荷载的取值等增加了水闸结构对材料的要求土压力计算公式岩石地基上闸室抗滑稳定计算公式闸室检修时抗浮稳定计算公式和岩石地基上翼墙抗倾覆稳定计算公式等对有关岩土分类及其试验方法水闸地基整体稳定计算地基沉降计算和地基处理设计等方面的规定内容进行了修改和增订包括修改了土的分类方法和水闸地基沉降计算公式等增加了岩石分类方法岩石与碎石土地基允许承载力指标计算土质地基允许承载力的汉森公式土质地基附加应力计算公式岩石地基的处理方法和土质地基强力夯实处理方法等对有关水闸观测项目的设置观测设施的布置观测方法的拟定和整理分析观测资料的技术要求等方面的规定内容进行了修改和增订本规范解释单位水利部水利水电规划设计总院本规范主编单位江苏省水利勘测设计研究院本规范参编单位水利部四川水利水电勘测设计研究院本规范主要起草人陈登毅张平易许宗喜吴明全袁文健pinfoserviceneteasecom目次总则水闸等级划分及洪水标准工程等别及建筑物级别洪水标准闸址选择总体布置枢纽布置闸室布置防渗排水布置消能防冲布置两岸联接布置水力设计防渗排水设计结构设计一般规定荷载计算及组合闸室稳定计算岸墙翼墙稳定计算结构应力分析地基计算及处理设计一般规定地基整体稳定计算地基沉降计算地基处理设计观测设计附录闸孔总净宽计算pinfoserviceneteasecom附录消能防冲计算附录渗透压力计算附录土压力计算附录浪压力计算附录岩土分类附录土质地基划分附录地基允许承载力计算附录地基附加应力计算本规范的用词和用语说明pinfoserviceneteasecom总则为了适应水闸工程建设的需要统一水闸设计标准和技术要求提高水闸设计水平做到技术先进安全可靠经济合理实用耐久管理方便特制定本规范本规范适用于新建扩建的大中型水闸设计大中型水闸的加固改建设计以及小型水闸设计可参照使用对于特殊重要的大型水闸设计应进行专门研究水闸设计应认真搜集和整理各项基本资料选用的基本资料应准确可靠满足设计要求水闸设计应从实际出发广泛吸取工程实践经验进行必要的科学试验积极采用新结构新技术新材料新设备水闸设计除应符合本规范外尚应符合国家现行的有关标准的规定pinfoserviceneteasecom水闸等级划分及洪水标准工程等别及建筑物级别平原区水闸枢纽工程应根据水闸最大过闸流量及其防护对象的重要性划分等别其等别应按表确定规模巨大或在国民经济中占有特殊重要地位的水闸枢纽工程其等别应经论证后报主管部门批准确定表平原区水闸枢纽工程分等指标工程等别规模大型大型中型小型小型最大过闸流量防护对象的重要性特别重要重要中等一般注当按表列最大过闸流量及防护对象重要性分别确定的等别不同时工程等别应经综合分析确定水闸枢纽中的水工建筑物应根据其所属枢纽工程等别作用和重要性划分级别其级别应按表确定表水闸枢纽建筑物级别划分工程等别永久性建筑物级别主要建筑物次要建筑物临时性建筑物级别注永久性建筑物指枢纽工程运行期间使用的建筑物主要建筑物指失事后将造成下游灾害或严重影响工程效益的建筑物次要建筑物指失事后不致造成下游灾害或对工程效益影响不大并易于修复的建筑物临时性建筑物指枢纽工程施工期间使用的建筑物pinfoserviceneteasecom山区丘陵区水利水电枢纽中的水闸其级别可根据所属枢纽工程的等别及水闸自身的重要性按表确定山区丘陵区水利水电枢纽工程等别应按国家现行的水利水电工程等级划分及洪水标准的规定确定灌排渠系上的水闸其级别可按现行的灌溉与排水工程设计规范的规定确定位于防洪挡潮堤上的水闸其级别不得低于防洪挡潮堤的级别对失事后造成巨大损失或严重影响或采用实践经验较少的新型结构的级主要建筑物经论证并报主管部门批准后可提高一级设计对失事后造成损失不大或影响较小的级主要建筑物经论证并报主管部门批准后可降低一级设计洪水标准平原区水闸的洪水标准应根据所在河流流域防洪规划规定的防洪任务以近期防洪目标为主并考虑远景发展要求按表所列标准综合分析确定表平原区水闸洪水标准水闸级别洪水重现期设计校核挡潮闸的设计潮水标准应按表确定兼有排涝任务的挡潮闸其设计排涝标准可按表确定表挡潮闸设计潮水标准挡潮闸级别设计潮水位重现期注若确定的设计潮水位低于当地历史最高潮水位时应以当地历史最高潮水位作为校核潮水标准pinfoserviceneteasecom山区丘陵区水利水电枢纽中的水闸其洪水标准应与所属枢纽中永久性建筑物的洪水标准一致山区丘陵区水利水电枢纽中永久性建筑物的洪水标准应按国家现行的的规定确定灌排渠系上的水闸其洪水标准应按表确定表灌排渠系上的水闸设计洪水标准灌排渠系上的水闸级别设计洪水重现期注灌排渠系上的水闸校核洪水标准可视具体情况和需要研究确定位于防洪挡潮堤上的水闸其防洪挡潮标准不得低于防洪挡潮堤的防洪挡潮标准按本规范条规定提高或降低一级设计的水闸其洪水标准可按提高或降低后的级别确定平原区水闸闸下消能防冲的洪水标准应与该水闸洪水标准一致并应考虑泄放小于消能防冲设计洪水标准的流量时可能出现的不利情况山区丘陵区水闸闸下消能防冲设计洪水标准可按表确定并应考虑泄放小于消能防冲设计洪水标准的流量时可能出现的不利情况当泄放超过消能防冲设计洪水标准的流量时允许消能防冲设施出现局部破坏但必须不危及水闸闸室安全且易于修复不致长期影响工程运行表山区丘陵区水闸闸下消能防冲设计洪水标准水闸级别闸下消能防冲设计洪水重现期级临时性建筑物的洪水标准应根据其结构类别按表的规定幅度结合风险度综合分析合理选定对失事后果严重的重要工程应考虑遭遇超标准洪水的应急措施pinfoserviceneteasecom表临时性建筑物洪水标准建筑物类型建筑物级别洪水重现期土石结构混凝土浆砌石结构pinfoserviceneteasecom闸址选择闸址应根据水闸的功能特点和运用要求综合考虑地形地质水流潮汐泥沙冻土冰情施工管理周围环境等因素经技术经济比较后选定闸址宜选择在地形开阔岸坡稳定岩土坚实和地下水水位较低的地点闸址宜优先选用地质条件良好的天然地基避免采用人工处理地基节制闸或泄洪闸闸址宜选择在河道顺直河势相对稳定的河段经技术经济比较后也可选择在弯曲河段裁弯取直的新开河道上进水闸分水闸或分洪闸闸址宜选择在河岸基本稳定的顺直河段或弯道凹岸顶点稍偏下游处但分洪闸闸址不宜选择在险工堤段和被保护重要城镇的下游堤段排水闸排涝闸或泄水闸退水闸闸址宜选择在地势低洼出水通畅处排水闸排涝闸闸址且宜选择在靠近主要涝区和容泄区的老堤堤线上挡潮闸闸址宜选择在岸线和岸坡稳定的潮汐河口附近且闸址泓滩冲淤变化较小上游河道有足够的蓄水容积的地点若在多支流汇合口下游河道上建闸选定的闸址与汇合口之间宜有一定的距离若在平原河网地区交叉河口附近建闸选定的闸址宜在距离交叉河口较远处若在铁路桥或级公路桥附近建闸选定的闸址与铁路桥或级公路桥的距离不宜太近选择闸址应考虑材料来源对外交通施工导流场地布置基坑排水施工水电供应等条件pinfoserviceneteasecom选择闸址应考虑水闸建成后工程管理维修和防汛抢险等条件选择闸址还应考虑下列要求占用土地及拆迁房屋少尽量利用周围已有公路航运动力通信等公用设施有利于绿化净化美化环境和生态环境保护有利于开展综合经营pinfoserviceneteasecom总体布置枢纽布置水闸枢纽布置应根据闸址地形地质水流等条件以及该枢纽中各建筑物的功能特点运用要求等确定做到紧凑合理协调美观组成整体效益最大的有机联合体节制闸或泄洪闸的轴线宜与河道中心线正交其上下游河道直线段长度不宜小于倍水闸进口处水面宽度位于弯曲河段的泄洪闸宜布置在河道深泓部位进水闸或分水闸的中心线与河渠道中心线的交角不宜超过其上游引河渠长度不宜过长位于弯曲河渠段的进水闸或分水闸宜布置在靠近河渠道深泓的岸边分洪闸的中心线宜正对河道主流方向排水闸或泄水闸的中心线与河渠道中心线的交角不宜超过其下游引河渠宜短而直引河渠轴线方向宜避开常年大风向滨湖水闸的轴线宜与上游来水方向正交当上下游水面较宽阔时可根据需要设一定长度的导水堤水闸枢纽中的船闸泵站或水电站宜靠岸布置但船闸不宜与泵站或水电站布置在同一岸侧船闸泵站或水电站与水闸的相对位置应能保证满足水闸通畅泄水及各建筑物安全运行的要求多泥沙河流上的水闸枢纽应在进水闸进水口或其他取水建筑物取水口的相邻位置设冲沙闸排沙闸或泄洪冲沙闸并应注意解决进水闸进水口或其他取水建筑物取水口处可能产生的泥沙淤堵问题上下游平水机会较多且有一般通航要求的水闸可设置pinfoserviceneteasecom通航孔通航孔位置应根据过闸安全和管理方便的原则确定但不宜紧靠泵站或水电站上下游水位差不大且有一般过木要求的水闸可设置过木孔或在岸边设过木道过木孔或岸边过木道位置应根据水流条件和漂木特点确定但不宜紧靠泵站或水电站经常有水流下泄且有过鱼要求的水闸可结合岸墙翼墙的布置设置鱼道鱼道下泄水流宜与河道水流斜交其出口位置不宜紧靠泄洪闸平原区上游有余水可以利用且有发电要求的水闸可结合岸墙翼墙的布置设置小型水力发电机组或在边闸孔内设置可移式发电装置水流流态复杂的大型水闸枢纽布置应经水工模型试验验证模型试验范围应包括水闸上下游可能产生冲淤的河段闸室布置水闸闸室布置应根据水闸挡水泄水条件和运行要求结合考虑地形地质等因素做到结构安全可靠布置紧凑合理施工方便运用灵活经济美观闸室结构可根据泄流特点和运行要求选用开敞式胸墙式涵洞式或双层式等结构型式整个闸室结构的重心应尽可能与闸室底板中心相接近且偏高水位一侧闸槛高程较高挡水高度较小的水闸可采用开敞式泄洪闸或分洪闸宜采用开敞式有排冰过木或通航要求的水闸应采用开敞式闸槛高程较低挡水高度较大的水闸可采用胸墙式或涵洞式挡水水位高于泄水运用水位或闸上水位变幅较大且有限制过闸单宽流量要求的水闸也可采用胸墙式或涵洞式要求面层溢流和底层泄流的水闸可采用双层式软弱地基上的水闸也可采用双层式开敞式闸室结构可根据地基条件及受力情况等选用整体pinfoserviceneteasecom式或分离式涵洞式和双层式闸室结构不宜采用分离式水闸闸顶高程应根据挡水和泄水两种运用情况确定挡水时闸顶高程不应低于水闸正常蓄水位或最高挡水位加波浪计算高度与相应安全超高值之和泄水时闸顶高程不应低于设计洪水位或校核洪水位与相应安全超高值之和水闸安全超高下限值见表表水闸安全超高下限值水闸级别运用情况挡水时正常蓄水位最高挡水位泄水时设计洪水位校核洪水位位于防洪挡潮堤上的水闸其闸顶高程不得低于防洪挡潮堤堤顶高程闸顶高程的确定还应考虑下列因素软弱地基上闸基沉降的影响多泥沙河流上下游河道变化引起水位升高或降低的影响防洪挡潮堤上水闸两侧堤顶可能加高的影响等闸槛高程应根据河渠底高程水流泥沙闸址地形地质闸的施工运行等条件结合选用的堰型门型及闸孔总净宽等经技术经济比较确定建造在复式河床上的水闸当闸基为岩石或坚硬的粘性土时可选用高低闸槛的布置型式但必须妥善布置防渗排水设施闸孔总净宽应根据泄流特点下游河床地质条件和安全泄流的要求结合闸孔孔径和孔数的选用经技术经济比较后确定闸孔孔径应根据闸的地基条件运用要求闸门结构型式启闭机容量以及闸门的制作运输安装等因素进行综合分析确pinfoserviceneteasecom定选用的闸孔孔径应符合国家现行的水利水电工程钢闸门设计规范所规定的闸门孔口尺寸系列标准闸孔孔数少于孔时宜采用单数孔闸室底板型式应根据地基泄流等条件选用平底板低堰底板或折线底板一般情况下闸室底板宜采用平底板在松软地基上且荷载较大时也可采用箱式平底板当需要限制单宽流量而闸底建基高程不能抬高或因地基表层松软需要降低闸底建基高程或在多泥沙河流上有拦沙要求时可采用低堰底板在坚实或中等坚实地基上当闸室高度不大但上下游河渠底高差较大时可采用折线底板其后部可作为消力池的一部分闸室底板厚度应根据闸室地基条件作用荷载及闸孔净宽等因素经计算并结合构造要求确定闸室底板顺水流向长度应根据闸室地基条件和结构布置要求以满足闸室整体稳定和地基允许承载力为原则进行综合分析确定闸室结构垂直水流向分段长度即顺水流向永久缝的缝距应根据闸室地基条件和结构构造特点结合考虑采用的施工方法和措施确定对坚实地基上或采用桩基的水闸可在闸室底板上或闸墩中间设缝分段对软弱地基上或地震区的水闸宜在闸墩中间设缝分段岩基上的分段长度不宜超过土基上的分段长度不宜超过当分段长度超过本条规定数值时宜作技术论证永久缝的构造型式可采用铅直贯通缝斜搭接缝或齿形搭接缝缝宽可采用闸墩结构型式应根据闸室结构抗滑稳定性和闸墩纵向刚度要求确定一般宜采用实体式闸墩的外形轮廓设计应能满足过闸水流平顺侧向收缩小过pinfoserviceneteasecom流能力大的要求上游墩头可采用半圆形下游墩头宜采用流线形闸墩厚度应根据闸孔孔径受力条件结构构造要求和施工方法等确定平面闸门闸墩门槽处最小厚度不宜小于工作闸门门槽应设在闸墩水流较平顺部位其宽深比宜取根据管理维修需要设置的检修闸门门槽其与工作闸门门槽之间的净距离不宜小于当设有两道检修闸门门槽时闸墩和底板必须满足检修期的结构强度要求边闸墩的选型布置应符合本规范条的规定兼作岸墙的边闸墩还应考虑承受侧向土压力的作用其厚度应根据结构抗滑稳定性和结构强度的需要计算确定闸门结构的选型布置应根据其受力情况控制运用要求制作运输安装维修条件等结合闸室结构布置合理选定挡水高度和闸孔孔径均较大需由闸门控制泄水的水闸宜采用弧形闸门当永久缝设置在闸室底板上时宜采用平面闸门如采用弧形闸门时必须考虑闸墩间可能产生的不均匀沉降对闸门强度止水和启闭的影响受涌浪或风浪冲击力较大的挡潮闸宜采用平面闸门且闸门面板宜布置在迎潮侧有排冰或过木要求的水闸宜采用平面闸门或下卧式弧形闸门多泥沙河流上的水闸不宜采用下卧式弧形闸门有通航或抗震要求的水闸宜采用升卧式平面闸门或双扉式平面闸门检修闸门应采用平面闸门或叠梁式闸门露顶式闸门顶部应在可能出现的最高挡水位以上有的超高启闭机型式可根据门型尺寸及其运用条件等因素选定pinfoserviceneteasecom选用启闭机的启闭力应等于或大于计算启闭力同时应符合国家现行的水利水电工程启闭机设计规范所规定的启闭机系列标准当多孔闸门启闭频繁或要求短时间内全部均匀开启时每孔应设一台固定式启闭机闸室胸墙结构可根据闸孔孔径大小和泄水要求选用板式或板梁式孔径小于或等于时可采用板式孔径大于时宜采用板梁式胸墙顶宜与闸顶齐平胸墙底高程应根据孔口泄流量要求计算确定胸墙上游面底部宜做成流线形胸墙厚度应根据受力条件和边界支承情况计算确定对于受风浪冲击力较大的水闸胸墙上应留有足够的排气孔胸墙与闸墩的连接方式可根据闸室地基温度变化条件闸室结构横向刚度和构造要求等采用简支式或固支式当永久缝设置在底板上时不应采用固支式闸室上部工作桥检修便桥交通桥可根据闸孔孔径闸门启闭机型式及容量设计荷载标准等分别选用板式梁板式或板拱式其与闸墩的连接型式应与底板分缝位置及胸墙支承型式统一考虑有条件时可采用预制构件现场吊装工作桥的支承结构可根据其高度及纵向刚度选用实体式或刚架式工作桥检修便桥和交通桥的梁板底高程均应高出最高洪水位以上若有流冰应高出流冰面以上松软地基上的水闸结构选型布置尚应符合下列要求闸室结构布置匀称重量轻整体性强刚度大相邻分部工程的基底压力差小选用耐久能适应较大不均匀沉降的止水型式和材料适当增加底板长度和埋置深度冻胀性地基上水闸结构选型布置尚应符合下列要求闸室结构整体性强刚度大pinfoserviceneteasecom级冻涨土地基上的级水闸和级冻涨土地基上的各级水闸其基础埋深不小于基础设计冻深在满足地基承载力要求的情况下减小闸室底部与冻涨土的接触面积在满足防渗防冲和水流衔接条件的情况下缩短进出口长度适当减小冬季暴露的大中型水闸铺盖消力池底板等底部结构的分块尺寸地震区水闸结构选型布置尚应符合下列要求闸室结构布置匀称重量轻整体性强刚度大降低工作桥排架高度减轻其顶部重量并加强排架柱与闸墩和桥面结构的抗剪连接在闸墩上分缝并选用耐久能适应较大变形的止水型式和材料加强地基与闸室底板的连接并采取有效的防渗措施适当降低边墩岸墙后的填土高度减少附加荷载上游防渗铺盖采用混凝土结构并适当布筋防渗排水布置水闸防渗排水布置应根据闸基地质条件和水闸上下游水位差等因素结合闸室消能防冲和两岸连接布置进行综合分析确定均质土地基上的水闸闸基轮廓线应根据选用的防渗排水设施经合理布置确定在工程规划和可行性研究阶段初步拟定的闸基防渗长度应满足公式要求式中闸基防渗长度即闸基轮廓线防渗部分水平段和垂直段长度的总和上下游水位差pinfoserviceneteasecom允许渗径系数值见表当闸基设板桩时可采用表中所列规定值的小值表允许渗径系数值地基类别排水条件粉砂细砂中砂粗砂中砾细砾粗砾夹卵石轻粉质砂壤土轻砂壤土壤土粘土有滤层无滤层注地基土分类见本规范附录当闸基为中壤土轻壤土或重砂壤土时闸室上游宜设置钢筋混凝土或粘土铺盖或土工膜防渗铺盖闸室下游护坦底部应设滤层粘土铺盖的渗透系数应比地基土的渗透系数小倍以上当闸基为较薄的壤土层其下卧层为深厚的相对透水层时除应符合本规范条的规定外尚应验算覆盖土层抗渗抗浮的稳定性必要时可在闸室下游设置深入相对透水层的排水井或排水沟并采取防止被淤堵的措施当闸基为粉土粉细砂轻砂壤土或轻粉质砂壤土时闸室上游宜采用铺盖和垂直防渗体钢筋混凝土板桩水泥砂浆帷幕高压喷射灌浆帷幕混凝土防渗墙土工膜垂直防渗结构等相结合的布置形式垂直防渗体宜布置在闸室底板的上游端在地震区粉细砂地基上闸室底板下布置的垂直防渗体宜构成四周封闭的形式粉土粉细砂轻砂壤土或轻粉质砂壤土地基除应保证渗流平均坡降和出逸坡降小于允许值外在渗流出口处包括两岸侧向渗流的出口处必须设置级配良好的滤层当闸基为较薄的砂性土层或砂砾石层其下卧层为深厚的相对不透水层时闸室底板上游端宜设置截水槽或防渗墙闸室下游渗流出口处应设滤层截水槽或防渗墙嵌入相对不透水层深度不应小于pinfoserviceneteasecom当闸基砂砾石层较厚时闸室上游可采用铺盖和悬挂式防渗墙相结合的布置形式闸室下游渗流出口处应设滤层当闸基为粒径较大的砂砾石层或粗砾夹卵石层时闸室底板上游端宜设置深齿墙或深防渗墙闸室下游渗流出口处应设滤层当闸基为薄层粘性土和砂性土互层时除应符合本规范条的规定外铺盖前端宜加设一道垂直防渗体闸室下游宜设排水沟或排水浅井并采取防止被淤堵的措施当闸基为岩石地基时可根据防渗需要在闸室底板上游端设水泥灌浆帷幕其后设排水孔闸室底板的上下游端均宜设置齿墙齿墙深度可采用铺盖长度可根据闸基防渗需要确定一般采用上下游最大水位差的倍混凝土或钢筋混凝土铺盖最小厚度不宜小于其顺水流向的永久缝缝距可采用靠近翼墙的铺盖缝距宜采用小值缝宽可采用粘土或壤土铺盖的厚度应根据铺盖土料的允许水力坡降值计算确定其前端最小厚度不宜小于逐渐向闸室方向加厚铺盖上面应设保护层防渗土工膜厚度应根据作用水头膜下土体可能产生裂隙宽度膜的应变和强度等因素确定但不宜小于土工膜上应设保护层在寒冷和严寒地区混凝土或钢筋混凝土铺盖应适当减小永久缝缝距粘土或壤土铺盖应适当加大厚度并应避免冬季暴露于大气中钢筋混凝土板桩最小厚度不宜小于宽度不宜小于板桩之间应采用梯形榫槽连接水泥砂浆帷幕或高压喷射灌浆帷幕的最小厚度不宜小于混凝土防渗墙最小厚度不宜小于地下垂直防渗土工膜厚度不宜小于重要工程可采用pinfoserviceneteasecom复合土工膜其厚度不宜小于排水沟断面尺寸应根据透水层厚度合理确定沟内应按滤层结构要求敷设导渗层排水井的井深和井距应根据透水层埋藏深度及厚度合理确定井管内径不宜小于滤水管的开孔率应满足出水量要求管外应设滤层侧向防渗排水布置包括刺墙板桩排水井等应根据上下游水位墙体材料和墙后土质以及地下水位变化等情况综合考虑并应与闸基的防渗排水布置相适应承受双向水头的水闸其防渗排水布置应以水位差较大的一向为主合理选择双向布置形式消能防冲布置水闸消能防冲布置应根据闸基地质情况水力条件以及闸门控制运用方式等因素进行综合分析确定水闸闸下宜采用底流式消能其消能设施的布置型式可按下列情况经技术经济比较后确定当闸下尾水深度小于跃后水深时可采用下挖式消力池消能消力池可采用斜坡面与闸底板相连接斜坡面的坡度不宜陡于当闸下尾水深度略小于跃后水深时可采用突槛式消力池消能当闸下尾水深度远小于跃后水深且计算消力池深度又较深时可采用下挖式消力池与突槛式消力池相结合的综合式消力池消能当水闸上下游水位差较大且尾水深度较浅时宜采用二级或多级消力池消能下挖式消力池突槛式消力池或综合式消力池后均应设海漫和防冲槽或防冲墙消力池内可设置消力墩消力梁等辅助消能工如用于大pinfoserviceneteasecom型水闸时其布置型式和尺寸应通过水工模型试验验证当水闸闸下尾水深度较深且变化较小河床及岸坡抗冲能力较强时可采用面流式消能当水闸承受水头较高且闸下河床及岸坡为坚硬岩体时可采用挑流式消能在夹有较大砾石的多泥沙河流上的水闸不宜设消力池可采用抗冲耐磨的斜坡护坦与下游河道连接末端应设防冲墙在高速水流部位尚应采取抗冲磨与抗空蚀的措施对于大型多孔水闸可根据需要设置隔墩或导墙进行分区消能防冲布置海漫应具有一定的柔性透水性表面粗糙性其构造和抗冲能力应与水流流速相适应海漫宜做成等于或缓于的斜坡末端应设防冲槽或防冲墙海漫下面应设垫层水闸上下游护坡和上游护底工程布置应根据水流流态河床土质抗冲能力等因素确定护坡长度应大于护底海漫长度护坡护底下面均应设垫层必要时上游护底首端宜增设防冲槽或防冲墙两岸连接布置水闸两岸连接应能保证岸坡稳定改善水闸进出水流条件提高泄流能力和消能防冲效果满足侧向防渗需要减轻闸室底板边荷载影响且有利于环境绿化等两岸连接布置应与闸室布置相适应水闸两岸连接宜采用直墙式结构当水闸上下游水位差不大时也可采用斜坡式结构但应考虑防渗防冲和防冻等问题在坚实或中等坚实的地基上岸墙和翼墙可采用重力式或扶壁式结构在松软地基上宜采用空箱式结构岸墙与边闸墩的结合或分离应根据闸室结构和地基条件等因素确定当闸室两侧需设置岸墙时若闸室在闸墩中间设缝分段岸墙宜与边闸墩分开若闸室在闸底板上设缝分段岸墙可兼作边pinfoserviceneteasecom闸墩并可做成空箱式对于闸孔孔数较少不设永久缝的非开敞式闸室结构也可以边闸墩代替岸墙上下游翼墙宜与闸室及两岸岸坡平顺连接上游翼墙的平面布置宜采用圆弧式或椭圆弧式下游翼墙的平面布置宜采用圆弧或椭圆弧与直线组合式或折线式在坚硬的粘性土和岩石地基上上下游翼墙可采用扭曲面与岸坡连接的型式上游翼墙顺水流向的投影长度应大于或等于铺盖长度下游翼墙的平均扩散角每侧宜采用其顺水流向的投影长度应大于或等于消力池长度在有侧向防渗要求的条件下上下游翼墙的墙顶高程应分别高于上下游最不利的运用水位翼墙分段长度应根据结构和地基条件确定建筑在坚实或中等坚实地基上的翼墙分段长度可采用建筑在松软地基或回填土上的翼墙分段长度可适当减短pinfoserviceneteasecom水力设计水闸的水力设计内容应包括闸孔总净宽计算消能防冲设施的设计计算闸门控制运用方式的拟定进行水力设计时应考虑到水闸建成后上下游河床可能发生淤积或冲刷以及闸下水位的变动等情况对过水能力和消能防冲设施产生的不利影响水闸闸孔总净宽应根据下游闸槛型式和布置上下游水位衔接要求泄流状态等因素计算确定平底闸的闸孔总净宽计算公式见附录水闸的过闸单宽流量应根据下游河床地质条件上下游水位差下游尾水深度闸室总宽度与河道宽度的比值闸的结构构造特点和下游消能防冲设施等因素选定水闸的过闸水位差应根据上游淹没影响允许的过闸单宽流量和水闸工程造价等因素综合比较选定一般情况下平原区水闸的过闸水位差可采用挡潮闸闸孔的总净宽应以可能出现的最不利潮型作为设计潮型并考虑上游河道调蓄能力潮汐河口回淤对挡潮闸泄流的影响等因素按水库调节计算确定水闸闸下消能防冲设施必须在各种可能出现的水力条件下都能满足消散动能与均匀扩散水流的要求且应与下游河道有良好的衔接底流式消能设计应根据水闸的泄流条件特别是始流条件进行水力计算确定消力池的深度长度和底板厚度等消力池计算公式见附录面流式消能设计应根据水闸的各级流量和可能组合的相pinfoserviceneteasecom应水位进行水力计算选定跌坎高度坎顶仰角反弧半径和跌坎长度等并研究解决防止闸基淘刷和下游两岸岸坡冲刷问题跌坎面流式消能计算方法见附录挑流式消能设计应根据水闸的各级流量进行水力计算选定挑流鼻坎坎顶高程反弧半径和挑角等计算下泄水流的挑射距离及最大冲坑深度并采取必要的防护措施海漫的长度应根据可能出现的不利的水位流量组合情况进行计算确定海漫长度计算公式见附录下游防冲槽的深度应根据河床土质海漫末端单宽流量和下游水深等因素综合确定且不应小于海漫末端的河床冲刷深度海漫末端河床冲刷深度计算公式见附录上游防冲槽的深度应根据河床土质上游护底首端单宽流量和上游水深等因素综合确定且不应小于上游护底首端的河床冲刷深度上游护底首端河床冲刷深度计算公式见附录闸门的控制运用应根据水闸的水力设计或水工模型试验成果规定闸门的启闭顺序和开度避免产生集中水流或折冲水流等不良流态闸门的控制运用方式应满足下列要求闸孔泄水时保证在任何情况下水跃均完整地发生在消力池内闸门尽量同时均匀分级启闭如不能全部同时启闭可由中间孔向两侧分段分区或隔孔对称启闭关闭时与上述顺序相反对分层布置的双层闸孔或双扉闸门应先开底层闸孔或下扉闸门再开上层闸孔或上扉闸门关闭时与上述顺序相反严格控制始流条件下的闸门开度避免闸门停留在振动较大的开度区泄水关闭或减小闸门开度时避免水闸下游河道水位降落过快在大型水闸的初步设计阶段其水力设计成果应经水工模型试验验证pinfoserviceneteasecom防渗排水设计水闸的防渗排水设计应根据闸基地质情况闸基和两侧轮廓线布置及上下游水位条件等进行其内容应包括渗透压力计算抗渗稳定性验算滤层设计防渗帷幕及排水孔设计永久缝止水设计岩基上水闸基底渗透压力计算可采用全截面直线分布法但应考虑设置防渗帷幕和排水孔时对降低渗透压力的作用和效果土基上水闸基底渗透压力计算可采用改进阻力系数法或流网法复杂土质地基上的重要水闸应采用数值计算法水闸基底渗透压力计算公式见附录当岸墙翼墙墙后土层的渗透系数小于或等于地基土的渗透系数时侧向渗透压力可近似地采用相对应部位的水闸闸底正向渗透压力计算值但应考虑墙前水位变化情况和墙后地下水补给的影响当岸墙翼墙墙后土层的渗透系数大于地基土的渗透系数时可按闸底有压渗流计算方法进行侧向绕流计算复杂土质地基上的重要水闸应采用数值计算法进行计算验算闸基抗渗稳定性时要求水平段和出口段的渗流坡降必须分别小于表规定的水平段和出口段允许渗流坡降值验算砂砾石闸基出口段抗渗稳定性时应首先判别可能发生的渗流破坏形式流土或管涌当时为流土破坏当时为管涌破坏砂砾石闸基出口段防止流土破坏的允许渗流坡降值即表中所列的出口段允许渗流坡降值砂砾石闸基出口段防止管涌破坏的允许渗流坡降值可按公式pinfoserviceneteasecom表水平段和出口段允许渗流坡降值地基类别允许渗流坡降值水平段出口段粉砂细砂中砂粗砂中砾细砾粗砾夹卵石砂壤土壤土软粘土坚硬粘土极坚硬粘土注当渗流出口处设滤层时表列数值可加大计算式中防止管涌破坏的允许渗流坡降值闸基土的粗细颗粒分界粒径小于的土粒百分数含量闸基土的孔隙率闸基土颗粒级配曲线上小于含量的粒径防止管涌破坏的安全系数可采用当翼墙墙后地下水位高于墙前水位时应验算翼墙墙基的抗渗稳定性必要时可采取有效的防渗排水措施滤层的级配应能满足被保护土的稳定性和滤料的透水性要求且滤料颗粒级配曲线应大致与被保护土颗粒级配曲线平行滤层的级配宜符合公式的要求pinfoserviceneteasecom式中滤层滤料颗粒级配曲线上小于含量的粒径被保护土颗粒级配曲线上小于含量的粒径滤层的每层厚度可采用滤层的铺设长度应使其末端的渗流坡降值小于地基土在无滤层保护时的允许渗流坡降值采用土工织物代替传统砂石料作为滤层时选用的土工织物应有足够的强度和耐久性且应能满足保土性透水性和防堵性要求岩基上水闸基底帷幕灌浆孔宜设单排孔距宜取孔深宜取闸上最大水深的倍帷幕灌浆应在有一定厚度混凝土盖重及固结灌浆后进行灌浆压力应以不掀动基础岩体为原则通过灌浆试验确定防渗帷幕体透水率的控制标准不宜大于帷幕灌浆孔后排水孔宜设单排其与帷幕灌浆孔的间距不宜小于排水孔孔距宜取孔深宜取帷幕灌浆孔孔深的倍且不宜小于固结灌浆孔孔深位于防渗范围内的永久缝应设一道止水大型水闸的永久缝应设两道止水止水的型式应能适应不均匀沉降和温度变化的要求止水材料应耐久垂直止水与水平止水相交处必须构成密封系统永久缝可铺贴沥青油毡或其它柔性材料缝下土质地基上宜铺设土工织物带设计烈度为度及度以上地震区大中型水闸的永久缝止水设计应作专门研究pinfoserviceneteasecom结构设计一般规定水闸结构设计应根据结构受力条件及工程地质条件进行其内容应包括荷载及其组合闸室和岸墙翼墙的稳定计算结构应力分析水闸混凝土结构除应满足强度和限裂要求外还应根据所在部位的工作条件地区气候和环境等情况分别满足抗渗抗冻抗侵蚀抗冲刷等耐久性的要求各部位的混凝土强度等级应根据计算或耐久性要求确定但处于二类环境条件下的混凝土强度等级不宜低于处于三类环境条件下的混凝土强度等级不宜低于处于四类环境条件下的以及有抗冲耐磨要求的混凝土强度等级不宜低于混凝土的限裂要求应根据所处的环境条件确定但处于二类环境条件下的混凝土最大裂缝宽度计算值不应超过处于三类环境条件下的混凝土最大裂缝宽度计算值不应超过处于四类环境条件下的混凝土最大裂缝宽度计算值不应超过混凝土的抗渗等级应根据所承受的水头水力梯度水质条件及渗流水的危害程度等情况确定但防渗段水力梯度小于的混凝土抗渗等级不得低于水力梯度等于或大于的混凝土抗渗等级不得低于寒冷和严寒地区水闸防渗段水力梯度小于和等于或大于的混凝土抗渗等级应分别不低于和混凝土的抗冻等级应根据气候分区年冻融循环次数结构构件的重要性及其检修条件等情况确定但温和地区和长期pinfoserviceneteasecom处于水下的混凝土抗冻等级不应低于寒冷地区年冻融循环次数少于次和等于或多于次的混凝土抗冻等级分别不应低于和严寒地区年冻融循环次数少于次和等于或多于次的混凝土抗冻等级应分别不低于和当水闸部分结构采用砌石时选用的条石或块石应能抗风化冻融损失率应小于单块重量不宜小于砌筑砂浆强度等级不应低于砌石结构应采取有效的防渗排水措施严寒寒冷地区水闸砌石结构还应采取保温防冻措施度及度以上地震区的水闸除应认真分析地震作用和做好抗震计算外尚应采取安全可靠的抗震措施当地震烈度为度时可不进行抗震计算当对度地震区的级水闸仍应采取适当的抗震措施荷载计算及组合作用在水闸上的荷载可分为基本荷载和特殊荷载两类基本荷载主要有下列各项水闸结构及其上部填料和永久设备的自重相应于正常蓄水位或设计洪水位情况下水闸底板上的水重相应于正常蓄水位或设计洪水位情况下的静水压力相应于正常蓄水位或设计洪水位情况下的扬压力即浮托力与渗透压力之和土压力淤沙压力风压力相应于正常蓄水位或设计洪水位情况下的浪压力冰压力土的冻胀力其它出现机会较多的荷载等pinfoserviceneteasecom特殊荷载主要有下列各项相应于校核洪水位情况下水闸底板上的水重相应于校核洪水位情况下的静水压力相应于校核洪水位情况下的扬压力相应于校核洪水位情况下的浪压力地震荷载其他出现机会较少的荷载等水闸结构及其上部填料的自重应按其几何尺寸及材料重度计算确定闸门启闭机及其他永久设备应尽量采用实际重量作用在水闸底板上的水重应按其实际体积及水的重度计算确定多泥沙河流上的水闸还应考虑含沙量对水的重度的影响作用在水闸上的静水压力应根据水闸不同运用情况时的上下游水位组合条件计算确定多泥沙河流上的水闸还应考虑含沙量对水的重度的影响作用在水闸基础底面的扬压力应根据地基类别防渗排水布置及水闸上下游水位组合条件计算确定作用在水闸上的土压力应根据填土性质挡土高度填土内的地下水位填土顶面坡角及超荷载等计算确定对于向外侧移动或转动的挡土结构可按主动土压力计算对于保持静止不动的挡土结构可按静止土压力计算土压力计算公式见附录作用在水闸上的淤沙压力应根据水闸上下游可能淤积的厚度及泥沙重度等计算确定作用在水闸上的风压力应根据当地气象台站提供的风向风速和水闸受风面积等计算确定计算风压力时应考虑水闸周围地形地貌及附近建筑物的影响作用在水闸上的浪压力应根据水闸闸前风向风速风区长度吹程风区内的平均水深以及闸前实际波态的判别等计算确定浪压力计算公式见附录pinfoserviceneteasecom作用在水闸上的冰压力土的冻胀力地震荷载以及其他荷载可按国家现行的有关标准的规定计算确定施工过程中各个阶段的临时荷载应根据工程实际情况确定设计水闸时应将可能同时作用的各种荷载进行组合荷载组合可分为基本组合和特殊组合两类基本组合由基本荷载组成特殊组合由基本荷载和一种或几种特殊荷载组成但地震荷载只应与正常蓄水位情况下的相应荷载组合计算闸室稳定和应力时的荷载组合可按表的规定采用必要时还可考虑其他可能的不利组合表荷载组合表荷载组合计算情况荷载沙压力压力压力压力冻胀力震荷载其它说明基本组合完建情况必要时可考虑地下水产生的扬压力正常蓄水位情况按正常蓄水位组合计算水重静水压力扬压力及浪压力设计洪水位情况按设计洪水位组合计算水重静水压力扬压力及浪压力冰冻情况按正常蓄水位组合计算水重静水压力扬压力及冰压力特殊组合施工情况应考虑施工过程中各个阶段的临时荷载检修情况按正常蓄水位组合必要时可按设计洪水位组合或冬季低水位条件计算静水压力扬压力及浪压力校核洪水位情况按校核洪水位组合计算水重静水压力扬压力及浪压力地震情况按正常蓄水位组合计算水重静水压力扬压力及浪压力计算岸墙翼墙稳定和应力时的荷载组合可按本规范表pinfoserviceneteasecom的规定采用并应验算施工期完建期和检修期墙前无水和墙后有地下水等情况闸室稳定计算闸室稳定计算宜取两相邻顺水流向永久缝之间的闸段作为计算单元土基上的闸室稳定计算应满足下列要求在各种计算情况下闸室平均基底应力不大于地基允许承载力最大基底应力不大于地基允许承载力的倍闸室基底应力的最大值与最小值之比不大于本规范条规定的允许值沿闸室基底面的抗滑稳定安全系数不小于本规范条规定的允许值岩基上的闸室稳定计算应满足下列要求在各种计算情况下闸室最大基底应力不大于地基允许承载力在非地震情况下闸室基底不出现拉应力在地震情况下闸室基底拉应力不大于沿闸室基底面的抗滑稳定安全系数不小于本规范条规定的允许值闸室基底应力应根据结构布置及受力情况分别按下列规定进行计算当结构布置及受力情况对称时按公式计算式中闸室基底应力的最大值或最小值作用在闸室上的全部竖向荷载包括闸室基础底面上的扬压力在内作用在闸室上的全部竖向和水平向荷载对于基础底面垂直水流方向的形心轴的力矩pinfoserviceneteasecom闸室基底面的面积闸室基底面对于该底面垂直水流方向的形心轴的截面矩当结构布置及受力情况不对称时按公式计算式中作用在闸室上的全部竖向和水平向荷载对于基础底面形心轴的力矩闸室基底面对于该底面形心轴的截面矩土基上闸室基底应力最大值与最小值之比的允许值见表表土基上闸室基底应力最大值与最小值之比的允许值地基土质荷载组合基本组合特殊组合松软中等坚实坚实注对于特别重要的大型水闸其闸室基底应力最大值与最小值之比的允许值可按表列数值适当减小对于地震区的水闸闸室基底应力最大值与最小值之比的允许值可按表列数值适当增大对于地基特别坚实或可压缩土层甚薄的水闸可不受本表的规定限制但要求闸室基底不出现拉应力土基上沿闸室基底面的抗滑稳定安全系数应按公式或计算pinfoserviceneteasecom式中沿闸室基底面的抗滑稳定安全系数闸室基底面与地基之间的摩擦系数可按本规范条的规定采用作用在闸室上的全部水平向荷载闸室基础底面与土质地基之间的摩擦角可按本规范条的规定采用闸室基底面与土质地基之间的粘结力可按本规范条的规定采用粘性土地基上的大型水闸沿闸室基底面的抗滑稳定安全系数宜按公式计算对于土基上采用钻孔灌注桩基础的水闸若验算沿闸室底板底面的抗滑稳定性应计入桩体材料的抗剪断能力岩基上沿闸室基底面的抗滑稳定安全系数应按公式或公式计算式中闸室基底面与岩石地基之间的抗剪断摩擦系数可按本规范条的规定采用闸室基底面与岩石地基之间的抗剪断粘结力可按本规范条的规定采用当闸室承受双向水平向荷载作用时应验算其合力方向的抗滑稳定性其抗滑稳定安全系数应按土基或岩基分别不小于本规范条或条规定的允许值在没有试验资料的情况下闸室基底面与地基之间的摩擦系数值可根据地基类别按表所列数值选用闸室基底面与土质地基之间摩擦角值及粘结力值可根据土质地基类别按表的规定采用pinfoserviceneteasecom表值地基类别粘土软弱中等坚硬坚硬壤土粉质壤土砂壤土粉砂土细砂极细砂中砂粗砂砂砾石砾石卵石碎石土软质岩石极软软较软硬质岩石较坚硬坚硬注地基岩土分类见本规范附录表值土质地基土质地基类别粘性土砂性土注表中为室内饱和固结快剪粘性土或饱和快剪砂性土试验测得的内摩擦角为室内饱和固结快剪试验测得的粘结力按表的规定采用值和值时应按公式折算闸室基底面与土质地基之间的综合摩擦系数式中闸室基底面与土质地基之间的综合摩擦系数pinfoserviceneteasecom对于粘性土地基如折算的综合摩擦系数大于或对于砂性土地基如折算的综合摩擦系数大于采用的值和值均应有论证对于特别重要的大型水闸工程采用的值和值还应经现场地基土对混凝土板的抗滑强度试验验证闸室基底面与岩石地基之间的抗剪断摩擦系数值及抗剪断粘结力值可根据室内岩石抗剪断试验成果并参照类似工程实践经验及表所列数值选用但选用的值不应超过闸室基础混凝土本身的抗剪断参数值表值岩石地基岩石地基类别硬质岩石坚硬较坚硬软质岩石较软软极软注如岩石地基内存在结构面软弱层带或断层的情况值应按现行的水利水电工程地质勘察规范的规定选用土基上沿闸室基底面抗滑稳定安全系数的允许值见表表土基上沿闸室基底面抗滑稳定安全系数的允许值荷载组合水闸级别基本组合特殊组合注特殊组合适用于施工情况检修情况及校核洪水位情况特殊组合适用于地震情况岩基上沿闸室基底面抗滑稳定安全系数的允许值见表pinfoserviceneteasecom表岩基上沿闸室基底面抗滑稳定安全系数的允许值荷载组合按公式计算时水闸级别按公式计算时基本组合特殊组合注特殊组合适用于施工情况检修情况及校核洪水位情况特殊组合适用于地震情况当沿闸室基底面抗滑稳定安全系数计算值小于允许值时可在原有结构布置的基础上结合工程的具体情况采用下列一种或几种抗滑措施将闸门位置移向低水位一侧或将水闸底板向高水位一侧加长适当增大闸室结构尺寸增加闸室底板的齿墙深度增加铺盖长度或帷幕灌浆深度或在不影响防渗

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