1、水利工程闸室与岸墙分离式布置问题探索研究摘 要本文首先对水闸闸室与岸墙分离式布置可能存在的问题进行了分析，然后提出施工期采取后期设置止水的方式处理止水破坏问题，采取工程措施减小边荷载对岸墙的不利影响，本文是个人的一些见解，可供参考。 关键词可靠连接； 沉降差； 垂直止水； 拉裂； 工程措施； 中图分类号：TV662 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）06-0159-01 一、前言 在水利工程中水闸和闸室通过岸墙来进行连接，其主要目的是稳定岸坡，在闸室和岸墙布置形式上不合理会造成岸墙和闸室的沉降开裂，影响水闸的使用安全。 二、水闸的组成部分及其作用 水闸一般由上游连接段、闸
2、室段和下游连接段三部分组成。 1、闸室 闸室是水闸挡水和泄水的主体部分。通常包括底板、闸墩、闸门、胸墙、工作桥及交通桥等。底板是闸室的基础，承受闸室的全部荷载，并较均匀地传给地基，此外，还有防冲、防渗等作用。闸墩的作用是分隔闸孔并支承闸门、工作桥及交通桥等上部结构。边孔靠岸侧闸墩若直接挡土，则还有挡土及侧向防渗的作用。闸门的作用是挡水和控制下泄水流。胸墙是用来挡水以减小侧门高度。工作桥供安置启闭机和工作人员操作之用。交通桥是为连按两岸交通设置的。 2、上游连接段 上游连接段的主要作用是引导水流平稳地进入闸室，保护上游河床及河岸免遭冲刷并有防渗作用。一般有上游护底、防冲槽（小闸常以防冲齿墙代付）
3、 、铺盖、上游翼墙及两岸护坡等部分组成。上游翼墙的作用是引导水流平顺地过入门孔并起侧向防渗作用。铺盖紧靠间室底板，其作用主要是防渗，其应满足抗冲要求。护坡、护底和上游防冲槽（齿墙）是用来防止进闸水流冲侧、保护河床和铺盖。 3、下游连接段 下游连接段具有消能和扩散水流的功能。一般情况下，它首先使出闸水流形成水跃消能，然后再使水流平顺地扩散，以防止闸后发生有害冲刷。下游连接段通常包括护坦、海漫、下游防冲槽（齿墙）以及一下游翼墙与护坡等。下游坝坡导引水流均匀扩散兼有防冲及侧向防渗漏作用，海曼的作用是继续消除护坡出流的剩余动能、扩散水流、并调整流速分布、防止河床遭冲刷。下游防冲松（齿墙）是海漫末端的防
4、护设施，防止下游河床冲坑向土游发展。 三、闸室与岸墙连接形式研究 根据水闸设计规范有关规定，水闸的结构布置应以整体性好、刚度大为原则，同时相临分缝间的沉降差满足规范要求，同时止水有效。由于水闸两岸的填土高度一般不低于闸室的高度，基底压力从两岸向闸室递减，相邻的基础间会产生沉降差。据统计，设置桥头堡的空箱岸墙完建期基底压力一般为闸室的 1.82.0 倍，因此，可能产生大的不均匀沉降，特别是在闸身较高或地基软弱的条件下更为突出。 1、 常见的连接形式及存在的问题 水闸岸墙和闸室的基底压力不同而导致相临基础出现沉降差，应控制其沉降差尽可能小，以确保止水有效。因此，闸室与岸墙的连接形式主要是受地质条件
5、控制，也与闸室高度、施工等因素相关。其连接形式主要有岸墙兼作边墩的联合式和闸室与岸墙分离式两类。联合布置的岸墙作为边墩，边孔设小底板，闸室整体性差，不均匀沉降使边孔底板应力大，甚至出现闸室变形、闸门难以启闭等现象。仅适用于地质条件较好的工程布置。分离式布置的边墩与岸墙分离，闸室为一整体，边墩只起支承闸门及上部结构的作用，而两岸的土压力全部由岸墙承担，可以减少边墩和闸底板的应力，其适用性较强。由此，分离式布置要优于联合式布置，也是最常用的布置形式。 2、受力状态分析 受两岸地质条件及边荷载的影响，不同时期空箱岸墙的受力状态均不同。施工期、完建期及运行早期，由于受两岸土压力的作用，岸墙向前（河道内
6、）倾斜，后期受地基沉降和边荷载的影响，其可能后仰。软土地基沉降量大，易使岸墙后仰。也就是说完建期岸墙的闸室侧沉降量大于墙后侧，以后随着墙后填土固结度的增加会逐步回调，甚至可能倒挂。根据岸墙与闸室间垂直止水的构造特点，其纵向剪切变形能力弱。岸墙前倾使沉降差变大而易使垂直止水剪切破坏，而后仰易拉裂止水，因此，工程设计应避免岸墙长期处于这两种状况。 3、对策措施 根据资料统计，完建期一般黏性土地基的固结度可达 50%，砂性土地基可达 80%，施工期可完成总沉降量的大部分。因此，可采取后期设置止水的方式处理止水破坏的问题。主要是施工顺序的调整，即垂直止水的一侧预留二期混凝土，待沉降基本完成一部分后再浇
7、筑二期混凝土；也可采用压板橡皮的方式增设底板水平止水。采取工程措施减小边荷载对岸墙的不利影响，减小岸墙后水平土压力，使岸墙基底压力相对均匀，以减小沉降差。对于软土地基，需减小岸墙后地基沉降的不利影响，防止岸墙后仰。 四、闸室结构布置 深孔闸闸孔净宽 8.0m，闸室 3 孔一联，共 4 联，计 12 孔。闸室筏式底板，钢筋硅结构，顺水流向长 18m，底板厚 1.4m，底板顶高程 15.9m。为增强闸室结构横向刚度，在闸室中层设横隔梁，梁宽一般 1.0m，高1.2m，梁顶高程 25.lm。自上游向下游均匀布设，布置间距一般1.935m。在主门槽部位，中隔梁可兼作胸墙。闸墩为钢筋硅结构，中墩厚 1.
8、3m，边墩厚 1.2m。对应上部结构的布置高度，闸墩上游侧顶高程30.5m，下游侧顶高程 31.6m。在闸墩偏上游部位设置主门槽，门槽宽0.6lm，深 0.42m。在主门槽的上下游各设检修门槽一道，检修门槽宽0.45m，深 0.24m。墩顶主门槽两侧布设检修便桥，桥面高程 30.5m，总宽 4m。闸室下游侧为公路桥，总宽 10m，净宽 7m，两边各设 1.5m 宽人行道。公路桥按汽-20 计算，挂-100 验算。为增强结构总体刚度，检修便桥和公路桥现浇，与闸墩刚性连接。在闸墩顶主门槽两侧设启闭台排架，排架柱断面尺寸 0.6x0.6m，柱中部设一道横系梁，顶部设盖梁，盖梁断面尺寸 0.6x0.6
9、m。排架上部为启闭台与启闭机房，启闭台大梁为双 n 型梁板结构，梁高 o.9m。启闭机房总宽 5m，层高 4.0m，为框架结构。 五、岸墙结构布置 深孔闸岸墙与闸室结构脱开，在两岸对称布置，为钢筋硅空箱结构。岸墙顺水流向长度为 18m，底板宽 11.3m，前后墙宽 9.6m。岸墙底板厚0.8m，边墙厚 0.6m，内隔墙厚 0.40.45m。为便于施工和增加侧墙刚度。设一道水平中隔板，厚 0.4m，板顶高程 24.3m。岸墙前墙与闸室边墩平行，间距 1.0m，墙间填上至 27.6m 高程。岸墙底板顶面高程 15.9m，墙顶高程下游侧 31.6m，上游侧 30.5m。岸墙顶板为钢筋硅预制板，其中公
10、路桥板厚 0.5m，其余部位板厚 0.15m。岸墙下游侧为公路桥，与间室公路桥对应布设。上游侧布置桥头堡，为 4 层砖混结构。为减少墙后填土压力，增加岸墙抗滑稳定性，减小基底压力，在填土内加设土工隔栅，墙后形成加筋土挡墙。根据岸墙稳定需要，减小基坑开挖面，加筋土挡墙墙底高程拟定为 19.0m，每 0.6m 铺设一层筋材，共 21 层，高程 24.4m以下筋材长度 8m，以上长度为 12m。挡墙为刚性筋式，筋材均为土工格栅，为防止沿隔栅面形成集中渗漏，影响抗渗稳定和栅土间摩擦力，在加筋墙对应的主坝上游面，硅护坡下铺设防渗复合土工膜，在下游侧布设塑料反滤排水体。 六、结束语 在水利工程闸室和岸墙施工设计的过程中，我们应该按照相关的标准，保证岸墙的受力均匀，减少水闸在使用过程中出现问题。 参考文献 1 王小宁.小型水利工程闸室和岸墙的承受力计算J.安徽水利.2012.3（5）：88-91. 2 徐乃红.水利工程水闸的设计内容和施工注意事项J.浙江水利.2013.5（9）：25-28.
