《水工建筑物水闸.ppt

水工建筑物shuigongjianzhuwu 水利教研室 授课题目： 第四章 水闸 第九节 水闸的两岸连接建筑物 第十节 水闸的运用管理 教学目的： 掌握连接建筑物的作用、连接建筑物的形式和布置、两岸连接建筑物的结构型式；水闸的检查与养护以及裂缝、渗漏、下游冲刷、磨损、气蚀等常见问题的处理措施。 教学重点： 连接建筑物的作用、连接建筑物的形式和布置、两岸连接建筑物的结构型式；水闸的检查与养护。 教学难点： 水闸裂缝、渗漏、下游冲刷、磨损、气蚀等常见问题的处理措施。 教学过程： 组织教学：师生问好，清查人数。 复习提问： 抗滑稳定措施有哪几种类型？ 导入新课： 水闸与河岸或堤、坝等连接时，必须设置联接建筑物。水闸多建在软土地基上，由于基础压缩性大，承载力低故沉陷量较大，轻则影响使用，重则危及水闸安全；且由于水闸水头变幅大，过闸水流往往消能不充分，加上土基抗冲能力低，所以下游冲刷较普遍；此外，闸基和两岸渗流对水闸的稳定不利，容易引起渗透变形。 讲授新课： 第九节 水闸的两岸连接建筑物 水闸与河岸或堤、坝等连接时，必须设置连接建筑物。水闸多建在软土地基上，由于基础压缩性大，承载力低故沉陷量较大，轻则影响使用，重则危及水闸安全；且由于水闸水头变幅大，过闸水流往往消能不充分，加上土基抗冲能力低，所以下游冲刷较普遍；此外，闸基和两岸渗流对水闸的稳定不利，容易引起渗透变形。 一、连接建筑物的形式和布置 连接建筑物包括:上、下游翼墙和边墩（或边墩和岸墙），有时设防渗刺墙，其作用： ● 挡住两侧填土，维持土坝及两岸的稳定。 ● 当水闸泄水或引水时，上游翼墙主要用于引导水流平顺进闸，下游翼墙使出闸水流均匀扩散，减少冲刷。 ● 保持两岸或土坝边坡不受过闸水流的冲刷。 ● 控制通过闸身两侧的渗流，防止与其相连的岸坡或土坝产生渗透变形。 ● 在软弱地基上设有独立岸墙时，可以减少地基沉降对闸身应力的影响。 在水闸工程中，两岸连接建筑在整个工程中所占比重较大，有时可达工程总造价的15%-40%，闸孔愈少，所占比重愈大。 二．连接建筑物的形式和布置 1.闸室与河岸的连接型式 水闸闸室与两岸（或堤、坝等）的连接型式主要与地基及闸身高度有关。当地基较好，闸身高度不大时，可用边墩直接与河岸连接。 当闸身较高、地基软弱的条件下，可在边墩外侧设置轻型岸墙，边墩只起支承闸门及上部结构的作用，而土压力全由岸墙承担。这种连接型式可以减少边墩和底板的内力，同时还可使作用在闸室上的荷载比较均衡，可减少不均匀沉降。当地基承载力过低，可采用护坡岸墙的结构型式。 护坡岸墙的优点：边墩既不挡土，也不设岸墙挡土。因此，闸室边孔受力状态得到改善，适用于软弱地基。缺点：防渗和抗冻性能较差。为了挡水和防渗需要，在岸坡段设刺墙，其上游设防渗铺盖。 2.翼墙的布置 上游翼墙应与闸室两端平顺连接，其顺水流方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7о～12о，其顺水流方向的投影长度大于或等于消力池长度。 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，可采用15～20 m。建筑在软弱地基或回填土上的翼墙分段长度可适当缩短。 ● 反翼墙 翼墙自闸室向上、下游延伸一段距离，然后转弯90о插入堤岸，墙面铅直，转弯半径约2～5m。这种布置形式的防渗效果和水流条件均较好，但工程量较大，一般适用于大中型水闸。对于渠系小型水闸，为节省工程量可采用一字型布置型式，即翼墙自闸室边墩上下游端即垂直插入堤岸。这种布置形式进出水流条件较差。 ● 圆弧式翼墙 这种布置是从边墩开始，向上、下游用圆弧形的铅直翼墙与河岸连接。上游圆弧半径为15～30m，下游圆弧半径为30～40m。其优点是水流条件好，但模板用量大，施工复杂。适用于上下游水位差及单宽流量较大、闸室较高、地基承载力较低的大中型水闸。 ● 扭曲面翼墙 翼墙迎水面是由与闸墩连接处的铅直面，向上、下游延伸而逐渐变为倾斜面，直至与其连接的河岸（或渠道）的坡度相同为止。翼墙在闸室端为重力式挡土墙断面形式，另一端为护坡形式。这种布置形式的水流条件好，且工程量小，但施工较为复杂，应保证墙后填土的夯实质量，否则容易断裂。这种布置形式在渠系工程中应用较广。 ● 斜降翼墙 在平面上呈八字形，随着翼墙向上、下游延伸，其高度逐渐降低，至末端与河底齐平，见图5－73。这种布置的优点是工程量省，施工简单，但防渗条件差，泄流时闸孔附近易产生立轴漩涡，冲刷河岸或坝坡，一般用于较小水头的小型水闸。 三、两岸连接建筑物的结构型式 两岸连接建筑物从结构观点分析，是挡土墙。常用的型式有：重力式、悬臂式、扶壁式、空箱式及连拱空箱式等。 1．重力式挡土墙 重力式挡土墙主要依靠自身的重力维持稳定。常用混凝土和浆砌