水閘穩(wěn)定分析和地基處理

1、第六節(jié)第六節(jié) 閘室的穩(wěn)定分析和地基處理閘室的穩(wěn)定分析和地基處理 教學內(nèi)容：閘室的穩(wěn)定分析；沉降校核；地基處理。教學內(nèi)容：閘室的穩(wěn)定分析；沉降校核；地基處理。教學要求：了解閘基整體穩(wěn)定的驗算、沉降校核的教學要求：了解閘基整體穩(wěn)定的驗算、沉降校核的 基本方法、地基處理的種類及適用條件?；痉椒ā⒌鼗幚淼姆N類及適用條件。 掌握閘室穩(wěn)定性及其安全指標；掌握閘室穩(wěn)定性及其安全指標； 閘室淺層抗滑穩(wěn)定計算方法。閘室淺層抗滑穩(wěn)定計算方法。教學重點：閘室淺層抗滑穩(wěn)定計算。教學重點：閘室淺層抗滑穩(wěn)定計算。一、荷載及其組合一、荷載及其組合自重自重水重水重水平水壓力水平水壓力揚壓力揚壓力浪壓力浪壓力泥沙壓力泥沙壓

2、力土壓力土壓力地震力地震力當有鋼筋混凝土鋪蓋時當有鋼筋混凝土鋪蓋時 止水片以上的水平水壓力按靜水壓力分布計算；止水片以上的水平水壓力按靜水壓力分布計算； 止水片以下任一點的水平水壓力止水片以下任一點的水平水壓力 該點的靜水壓力（相對于下游水位）滲透壓力該點的靜水壓力（相對于下游水位）滲透壓力（4.75+0.3）10例：已知：例：已知：7點滲透壓點滲透壓31.9kPa，8點滲透壓點滲透壓30.5kPa31.9+0.31031.9+11030.5+2.110（1 1）水平水壓力）水平水壓力 地基反力地基反力 基底壓力基底壓力粘土鋪蓋粘土鋪蓋水平水壓力水平水壓力粘土鋪蓋以上按靜水壓力考慮粘土鋪蓋以上

3、按靜水壓力考慮粘土鋪蓋以下粘土鋪蓋以下a點靜水壓力與點靜水壓力與b點揚壓力連線點揚壓力連線浪壓力浪壓力(d+H2 ) (H1-H2)maxmin6WMAABtd(t+H2 )深水波深水波淺水波淺水波（2 2）浪壓力）浪壓力20.450.702220.70000.0018()0.13 tanh0.7() tanh0.13 tanh0.7()mmmghgHgD vvvgHv0.520013.9()mmgTghvv22tanh2mmmgTHLL（3 3）地震力）地震力 /ihEiiFG ag 豎向地震慣性力豎向地震慣性力 /ivEiiFG ag 水平地震慣性力水平地震慣性力 荷荷載載組組合合二、閘室

4、穩(wěn)定性及其安全指標二、閘室穩(wěn)定性及其安全指標 土基上的閘室穩(wěn)定計算應滿足下列要求：土基上的閘室穩(wěn)定計算應滿足下列要求：l各種計算情況下，閘室平均基底應力不大于地基各種計算情況下，閘室平均基底應力不大于地基 允許承載力；允許承載力； 最大基底應力不大于地基允許承載力的最大基底應力不大于地基允許承載力的1.2倍。倍。l閘室基底應力最大值與最小值之比不大于規(guī)定的允許值閘室基底應力最大值與最小值之比不大于規(guī)定的允許值l 沿閘室基底面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)不小于規(guī)定的允許值沿閘室基底面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)不小于規(guī)定的允許值（1 1）表層抗滑穩(wěn)定驗算）表層抗滑穩(wěn)定驗算 土基上水閘沿地基面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) cf

5、GKH00tancGc AKH 巖基上水閘沿地基面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) cfGKHcfGC AKH提高閘室抗滑穩(wěn)定性的措施提高閘室抗滑穩(wěn)定性的措施 將閘門位置略向低水位一側移動，或將底板向高水位一側加長適當增大閘室結構尺寸；增加閘室底板齒墻深度；增加鋪蓋長度或帷幕灌漿深度，或在不影響防滲安全的條 件下，將排水設施向水閘底板靠近； 利用鋼筋混凝土鋪蓋作為阻滑板，但閘室自身的抗滑穩(wěn)定安 全系數(shù)不應小于1.0，阻滑板應滿足抗裂要求 ；增設鋼筋混凝土抗滑樁或預應力錨固結構。120.8 ()Sf WWUW1W2U（2 2）基底應力和閘室沉降的驗算）基底應力和閘室沉降的驗算 對于結構布置及受力情況對稱的閘孔

6、，閘基上對于結構布置及受力情況對稱的閘孔，閘基上下游端的地基壓應力：下游端的地基壓應力： maxminyxxyMGMpAWW 對于結構布置及受力情況不對稱的閘孔，閘基上對于結構布置及受力情況不對稱的閘孔，閘基上下游端的地基壓應力：下游端的地基壓應力： maxminGMpAWmaxmin() 2ppppmaxmin ppmax1.2 pp閘室沉降閘室沉降l 計算沉降量是否允許，以防過大的沉降破壞建筑物的正常運行；l計算不均勻沉降，以防沉降差較大引起閘室傾斜、裂縫、止水破壞等；l 根據(jù)沉降量確定施工時閘的超高。 （1 1）計算目的）計算目的 （2 2） 最終沉降量最終沉降量 12111niiiii

7、eeSmhe（3 3）減小不均勻沉降的措施）減小不均勻沉降的措施 l 使用輕型結構，加大底板長度，以減小基底應力；l 采用沉降縫隔開；l 改變基礎型式或剛度；l 調(diào)整基礎尺寸與埋置深度；l 必要時，對地基進行人工加固；l 安排合適的施工程序，嚴格控制施工速率。三、地基處理三、地基處理 1 1、換土墊層、換土墊層 2 2、樁基礎、樁基礎 3 3、沉井基礎、沉井基礎 處理方法基本作用適用范圍說明墊層法改善地基應力分布，減少沉降量，適當提高地基穩(wěn)定性和抗?jié)B穩(wěn)定性厚度不大的軟土地基用于深厚的軟土地基時，仍有較大的沉降量強力夯實法增加地基承載力，減少沉降量，提高抗振動液化的能力透水性較好的松軟地基，尤其適用于稍密的碎石土或松砂地基用于淤泥或淤泥質(zhì)土地基時，需采取有效的排水措施振動水沖法增加地基承載力，減少沉降量，提高抗振動液化的能力松砂、軟弱的砂壤土或砂卵石地基1、處理后地基的均勻性和防止?jié)B透變形的條件較差2、用于不排水抗剪強度小于20kPa的軟土地基時，處理效果不顯著樁基礎增加地基承載力，減少沉降量，提高抗滑穩(wěn)定性較深厚的松軟地基，尤其適用于上部為松軟土層、下部為硬土層的地基1、樁尖未嵌入硬土層的摩擦