第 2 讲 2F311010水利水电工程建筑物的类型及组成(二)(2010年新版)VIP免费

2F311013掌握水闸的组成及作用水闸是一种既能挡水又能泄水的低水头水工建筑物，通过闸门启闭来控制水位和流量，以满足防洪、灌溉、排涝等的需要。一、水闸的类型1．按水闸所承担的任务可分为进水闸、节制闸、泄水闸、排水闸、挡潮闸等。2．按闸室结构形式可分为开敞式水闸和涵洞式水闸。（1）开敞式水闸，闸室上面是露天的，上面没有填土，如图2F311013－1所示。当引（泄）水流量较大、渠堤不高时，常采用开敞式水闸。（2）涵洞式水闸：主要建在渠堤较高、引水流量较小的渠堤之下，闸室后有洞身段，洞身上面填土。根据水力条件的不同，涵洞式可分为有压和无压两种。二、水闸的组成部分及其作用水闸由闸室和上、下游连接段三部分组成，如图2F311013－1所示。（一）闸室闸室是水闸的主体，起挡水和调节水流的作用。它包括底板、闸墩、闸门、胸墙、工作桥和交通桥等。1．底板。底板按结构形式，可分为平底板、低堰底板和反拱底板；工程中用得最多的是平底板。根据底板与闸墩的连接方式不同，平底板可分为整体式和分离式两种。（1）整体式底板。底板与闸墩连成整体。作用是将上部结构重量及荷载传给地基，并有防冲及防渗作用。1页底板厚度必须满足强度和刚度要求，可取为1/5－1/7倍闸孔净宽，但不宜小于0.5－0.7m。整体式平底板抗震性能较好。中等密实以下的地基或地震区适宜采用整体式底板。对多孔水闸，为适应地基不均匀沉降和减小底板内的温度应力，需要沿水流方向设变形缝（温度沉降缝）将闸室分成若干段，每个闸段一般不超过20m。（2）分离式底板。闸孔中间的底板与闸墩下的底板之间用沉降缝分开，称为分离式底板。分离式闸墩底板基底压力较大，一般宜建在中等密实以上的地基上。2．闸墩。闸墩的作用主要是分隔闸孔，支承闸门、胸墙、工作桥及交通桥等上部结构。闸墩多用C15－C30的混凝土浇筑，小型水闸可用浆砌块石砌筑，但门槽部位需用混凝土浇筑。3．工作桥。工作桥的作用是安装启闭机和供管理人员操作启闭机之用，为钢筋混凝土简支梁或整体板梁结构。桥的高度必须满足闸门能提出门槽检修的要求。4．胸墙。作用是挡水，以减小闸门的高度。跨度在5m以下的胸墙可用板式结构，超过5m跨度的胸墙用板梁式结构；胸墙与闸墩的连接方式有简支和固结两种。（二）上游连接段上游连接段由铺盖、护底、护坡及上游翼墙组成。1．铺盖。作用主要是延长渗径长度以达到防渗目的，应该具有不透水性，同时兼有防冲功能。常用材料有薪土、混凝土、钢筋混凝土等，以混凝土铺盖最为常见。混凝土铺盖常用C15混凝土浇筑，厚度0.2－0.4m，铺盖与底板接触的一端应适当加厚，并用沉降缝分开，缝内设止水，如图2F311013－2所示。2页2．护底与护坡。它的作用是防止高速水流对渠（河）底及边坡的冲刷，长度一般为3－5倍堰顶水头。材料有干砌石、浆砌石或混凝土等。3．上游翼墙。它的作用是改善水流条件、挡土、防冲、防渗等。其平面布置形式有圆弧形翼墙、扭曲面翼墙、八字形翼墙和隔墙式翼墙等；结构形式有重力式、悬臂式、扶壁式和空箱式等。（1）重力式翼墙。如图2F311013－3所示，依靠自身的重量维持稳定性，材料有浆砌石或混凝土，适用于地基承载力较高、高度在5－6m以下的情况，在中小型水闸中应用很广。（2）悬臂式翼墙。挡土墙是固结在底板上的悬臂结构，由钢筋混凝土筑成。适用于高度在6－9m左右、3页地质条件较好的情况。（3）扶壁式翼墙。扶壁式翼墙是由直墙、底板和扶壁组成的钢筋混凝土结构。适用于高度在8－9m以上、地质条件较好的情况。（4）空箱式翼墙。空箱式翼墙是扶壁式翼墙的特殊形式。由顶板、底板、前墙、后墙、隔墙与扶壁组成。适用于高度较高、地质条件较差的情况。（三）下游连接段下游连接段通常包括护坦、海漫、下游防冲槽（齿墙）以及下游翼墙与护坡等。1．护坦。承受高速水流的冲刷、水流脉动压力和底部扬压力的作用，因此要求护坦应具有足够的重量、强度和抗冲耐磨能力，通常用混凝土筑成，也可采用浆砌块石。为了防止不均匀沉降而产生裂缝，护坦与两侧翼墙底板及闸室底板之间，均应设置沉陷缝。缝的位置如在闸基防渗范围内，缝中应设止水。2．海漫与防冲槽。在消力池后面应设...