船閘水工建筑物設(shè)計規(guī)范

JTJ

中華人民共和國行業(yè)標準JTJ307—2001

船閘水工建筑物設(shè)計規(guī)范

CodeforDesignofHydraulic

StructuresofShiplocks

2001-12-25發(fā)布2002-03-01實施

中華人民共和國交通部發(fā)布

關(guān)于發(fā)布《船閘水工建筑物設(shè)計規(guī)范》

(JTJ307—2001)的通知

交水發(fā)〔2001〕775號

各省、自治區(qū)、直轄市交通廳(局、委)，長江、珠江航務(wù)管理局及有關(guān)企事業(yè)單

位：

由我部組織中交水運規(guī)劃設(shè)計院等單位修訂的《船閘水工建筑物設(shè)計規(guī)

范》，已經(jīng)審查通過，現(xiàn)批準為強制性行業(yè)標準，編號為JTJ307—2001,自2002

年3月1日起施行,《船閘設(shè)計規(guī)范第三篇:水工建筑物設(shè)計》(JTJ263-

87)(試行)同時廢止。

本規(guī)范由交通部水運司負責(zé)管理和解釋，由人民交通出版社出版發(fā)行。

中華人民共和國交通部

二OO一年十二月二十五日

修訂說明

本規(guī)范是在《船閘設(shè)計規(guī)范第三篇：水工建筑物設(shè)計》（JTJ

263—87）（試行）的基礎(chǔ)上修訂而成。主要包括總則、基本規(guī)定、結(jié)

構(gòu)設(shè)計原則、地基、防滲與排水、荷載、閘室結(jié)構(gòu)設(shè)計、閘首結(jié)構(gòu)設(shè)

計、導(dǎo)航和靠船建筑物設(shè)計、護坡和護底設(shè)計、觀測設(shè)計等技術(shù)內(nèi)

容。

本規(guī)范主編單位為中交水運規(guī)劃設(shè)計院（原交通部水運規(guī)劃

設(shè)計院）,參加單位為江蘇省交通規(guī)劃設(shè)計院、四川省交通廳內(nèi)河

勘察規(guī)劃設(shè)計院和河海大學(xué)。

《船閘設(shè)計規(guī)范第三篇:水工建筑物設(shè)計》（JTJ263—87）（試

行）的主編單位為原交通部水運規(guī)劃設(shè)計院。該規(guī)范自1987年發(fā)

布實施以來,對提高我國船閘設(shè)計水平起到了積極的促進作用，取

得了很好的社會效益和經(jīng)濟效益。隨著我國船閘工程建設(shè)技術(shù)的

發(fā)展,該規(guī)范已難以滿足目前船閘工程建設(shè)發(fā)展的需要，迫切需要

進行修訂。

本規(guī)范是在總結(jié)建國50多年來船閘建設(shè)的實踐經(jīng)驗，特別是

在總結(jié)近10多年來船閘工程建設(shè)中的科研、設(shè)計成果和施工、運

行管理的經(jīng)驗基礎(chǔ)上,通過大量調(diào)研，廣泛征求意見,認真研究，反

復(fù)修改，補充完善而成。本規(guī)范主要修訂內(nèi)容包括（1）船閘結(jié)構(gòu)抗

滑穩(wěn)定計算中粘性土地基摩擦系數(shù)的取值;（2）船閘結(jié)構(gòu)地基承載

力的計算；（3）完建情況的荷載組合；（4）增加了船閘結(jié)構(gòu)基面以下

存在軟弱夾層或不利傾角結(jié)構(gòu)層的抗滑穩(wěn)定計算公式;（5）增加了

高壓噴灌、防滲土工布和劈裂灌漿等防滲技術(shù)；（6）增加了板樁和

地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容等。

由于船閘的設(shè)計條件及結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，采用分項系數(shù)法進行修

訂，需要搜集大量資料進行統(tǒng)計分析，目前條件不成熟。同時考慮

與水利部門的標準相協(xié)調(diào)，仍采用定值單一安全系數(shù)法。

本規(guī)范應(yīng)與船閘工程設(shè)計的其他規(guī)范配套使用。

本規(guī)范共分10章34節(jié)和10個附錄，并附條文說明。本規(guī)范

編寫組人員分工如下：

1總貝h吳澎劉杏忍

2一般規(guī)定:劉杏忍錢麗

3結(jié)構(gòu)設(shè)計原則:左金業(yè)吳澎

4地基:張忠恕

5防滲與排水:左金業(yè)吳澎

6荷載:劉杏忍田鳳蘭錢麗

7閘室結(jié)構(gòu)設(shè)計:丁兆銘鄭慶茵徐澤中

8閘首結(jié)構(gòu)設(shè)計:徐澤中鄭慶茵丁兆銘

9導(dǎo)航和靠船建筑物及護坡和護底設(shè)計：田鳳蘭

10觀測設(shè)計:徐澤中丁兆銘

附錄A：張忠恕

附錄B：張忠恕

附錄C：張忠恕

附錄D：張忠恕

附錄E：張忠恕

附錄F：左金業(yè)

附錄G：劉杏忍

附錄H：劉杏忍

附錄J:丁兆銘

附錄K：吳澎

本規(guī)范于2001年12月1日通過部審，于2001年12月25日

發(fā)布，自2002年3月1日起實施。

本規(guī)范由交通部水運司負責(zé)管理和解釋。請各有關(guān)單位在使

用過程中將發(fā)現(xiàn)的問題和意見及時函告交通部水運司和本規(guī)范管

理組，以便再修訂時參考。

2

目次

1總則.................................................(1)

2基本規(guī)定.............................................(2)

2.1一般規(guī)定..............................................(2)

2.2建筑物級別............................................(2)

2.3基本資料..............................................(3)

3結(jié)構(gòu)設(shè)計原則........................................(5)

3.1一般規(guī)定..............................................(5)

3.2結(jié)構(gòu)計算..............................................(7)

3.3安全系數(shù)..............................................(10)

3.4建筑物分縫..........................................(12)

4地基.................................................(13)

4.1一般規(guī)定..............................................(13)

4.2地基承載力驗算.......................................(14)

4.3土坡和地基穩(wěn)定驗算..................................(14)

4.4地基沉降計算..........................................(17)

4.5地基處理..............................................(18)

5防滲與排水...........................................(20)

5.1一般規(guī)定............................................(20)

5.2防滲與排水設(shè)施.......................................(20)

5.3滲流計算............................................(23)

6荷載..................................................(26)

6,1荷載計算............................................(26)

6.2荷載組合............................................(34)

7閘室結(jié)構(gòu)設(shè)計.........................................(35)

7.1一般規(guī)定...........................................(35)

7.2重力式閘墻結(jié)構(gòu)設(shè)計..................................(36)

7.3扶壁式閘墻結(jié)構(gòu)設(shè)計..................................(36)

7.4襯砌式閘墻結(jié)構(gòu)設(shè)計................................(37)

7.5混合式閘墻結(jié)構(gòu)設(shè)計....................................(39)

7.6板樁和地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)設(shè)計...........................(40)

7.7懸臂式閘墻結(jié)構(gòu)設(shè)計..................................(41)

7.8底板設(shè)計...........................................(42)

7.9整體式閘室結(jié)構(gòu)設(shè)計..................................(44)

8閘首結(jié)構(gòu)設(shè)計...........................................(46)

8.1一般規(guī)定.............................................(46)

8.2整體式閘首設(shè)計......................................(46)

8.3分離式閘首設(shè)計......................................(50)

9導(dǎo)航和靠船建筑物及護坡和護底設(shè)計....................(51)

9.1一般規(guī)定...........................................(51)

9.2導(dǎo)航和靠船建筑物設(shè)計...............................(51)

9.3護坡和護底設(shè)計......................................(52)

10觀測設(shè)計..............................................(53)

10.1一般規(guī)定............................................(53)

10.2原型觀測設(shè)計......................................(54)

附錄A摩擦系數(shù)和粘聚力...............................(56)

附錄B巖土分類.........................................(57)

附錄C地基承載力驗算..............(60)

附錄D查表法確定地基容許承載力......................(76)

附錄E地基垂直附加應(yīng)力計算...........................(80)

附錄F阻力系數(shù)法...........(89)

附錄G常用材料重度....................................(96)

附錄H主動土壓力近似計算.............................(98)

附錄J雙較底板地基反力計算...........................(101)

附錄K本規(guī)范用詞用語說明.............................(103)

2

附加說明本規(guī)范主編單位、參加單位、主要起草人、

總校人員和管理組人員名單..................(1M)

附條文說明...........................................(107)

3

1總則

1.0.1為適應(yīng)船閘工程建設(shè)的需要，統(tǒng)一船閘水工建筑物設(shè)計的

技術(shù)要求，提高船閘設(shè)計水平，做到技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、安全可靠

和適用耐久,制定本規(guī)范。

1.0.2本規(guī)范適用于新建、擴建和改建內(nèi)河I~VII級船閘水工建

筑物設(shè)計，低于VII級的船閘和海船閘水工建筑物設(shè)計可參照執(zhí)

行。

1.0.3本規(guī)范采用定值單一安全系數(shù)法。

1.0.4船閘水工建筑物設(shè)計應(yīng)積極慎重地采用新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)和

新材料。

1.0.5本規(guī)范應(yīng)與船閘工程設(shè)計的其他規(guī)范配套使用。

1.0.6船閘水工建筑物設(shè)計除應(yīng)符合本規(guī)范的規(guī)定外，尚應(yīng)符合

國家現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定。

2基本規(guī)定

2.1一般規(guī)定

2.1.1船閘水工建筑物結(jié)構(gòu)型式應(yīng)根據(jù)自然條件、使用要求、受

力特征、材料來源和施工條件等因素，通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定。

2.1.2閘首和閘室等擋水結(jié)構(gòu)設(shè)計必須滿足穩(wěn)定和強度要求，必

須進行防滲和排水設(shè)計。

2.1.3溢洪船閘必須設(shè)置可靠的防沖和隔水等相應(yīng)設(shè)施。

2.1.4隱蔽工程設(shè)計應(yīng)根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)型式、荷載、使用要求

及工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件等進行綜合分析。

2.1.5船閘水工建筑物應(yīng)設(shè)置必要的觀測設(shè)備。

2.1.6大體積混凝土溫度控制設(shè)計，可參照現(xiàn)行行業(yè)標準《混凝

土重力壩設(shè)計規(guī)范》(SDJ21)的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

2.1.7船閘抗震設(shè)計應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標準《水運工程抗震設(shè)計規(guī)

范》(JTJ225)的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

2.2建筑物級別

2.2.1船閘水工建筑物應(yīng)根據(jù)船閘級別及建筑物在工程中的作

用，按表2.2.1劃分為5級。

船閘水工建筑物級別劃分表2.2.1

水工建筑物級別

船閘級別永久建筑物

臨時建筑物

閘首、閘室導(dǎo)航、靠船建筑物

1134

IIJII234

2

續(xù)表2.2.1

水工建筑物級別

船閘級別永久建筑物

臨時建筑物

閘首、閘室導(dǎo)航、靠船建筑物

IV.V345

VI.VII45-

2.2.2在綜合性樞紐中，位于擋水前沿的閘首和閘室等擋水建筑

物的級別應(yīng)與樞紐中其他擋水建筑物級別一致。

2.2.32級及以下永久建筑物符合下列情況之一者，其級別可提

高二級：

(1)水頭超過15m;

(2)建筑物失事后，將對下游工礦企業(yè)、城鄉(xiāng)居民的生活和生

產(chǎn)造成重大損失；

(3)工程地質(zhì)條件特別復(fù)雜；

(4)建筑物采用實踐經(jīng)驗較少的新結(jié)構(gòu)或新材料。

2.2.4臨時建筑物符合下列情況之一者,其級別可提高一級：

(1)臨時建筑物失事后，將對下游工礦企業(yè)、城鄉(xiāng)居民生活和

生產(chǎn)造成重大損失；

(2)臨時建筑物失事后,將引起工程工期嚴重延誤。

2.3基本資料

2.3.1船閘水工建筑物不同設(shè)計階段的基本資料，應(yīng)分別滿足

《內(nèi)河航運建設(shè)項目可行性研究報告編制辦法》、《內(nèi)河航運工程初

步設(shè)計文件編制辦法》和《內(nèi)河航運工程施工圖設(shè)計文件編制辦

法》的要求。

2.3.2預(yù)可行性研究、工程可行性研究、初步設(shè)計階段所需的過

閘客貨運輸量、船型、自然條件、航道狀況、施工條件、編制工程估

算和概算等基本資料的內(nèi)容及深度，應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標準《渠化工

程樞紐總體布置設(shè)計規(guī)范》(JTJ220)的有關(guān)規(guī)定。

2.3.3施工圖設(shè)計階段應(yīng)在初步設(shè)計已有資料的基礎(chǔ)上，根據(jù)需

3

要對地形、地質(zhì)資料進行補充，其內(nèi)容和深度應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標準

《水運工程測量規(guī)范》（JTJ203）和《渠化工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（JTJ

241）等的有關(guān)規(guī)定。

2.3.4各階段所需的水文、地形和地質(zhì)等專業(yè)技術(shù)的資料整理和

成果分析,應(yīng)按國家現(xiàn)行標準的有關(guān)規(guī)定進行。

4

3結(jié)構(gòu)設(shè)計原則

3.1一般規(guī)定

3.1.1船閘結(jié)構(gòu)計算應(yīng)考慮運用、檢修、完建、施工和特殊工況等

情況,并應(yīng)符合下列規(guī)定。

3.1.1.1運用情況應(yīng)考慮下列最不利的水位組合：

(1)上游或墻前為上游最高通航水位，下游或墻后為相應(yīng)的最

低水位或排水管水位；

(2)下游或墻前為下游最低通航水位，上游或墻后為相應(yīng)的最

高水位或排水管水位；

(3)當船閘與其他水工建筑物并列布置時，相鄰建筑物進行檢

修的不利水位；

(4)可能出現(xiàn)的最大水位差；

(5)其他不利組合。

3.1.1.2檢修情況應(yīng)按閘室全部抽干或閘首局部抽干考慮，閘

內(nèi)水位根據(jù)檢修要求確定，閘外水位根據(jù)檢修期可能出現(xiàn)的最高

水位或排水管水位確定。

3.1.1.3完建情況應(yīng)按船閘基本建造完成,墻后填土到設(shè)計標

高，船閘尚未放水，地下水水位與閘底底面齊平的情況進行計

算。

3.1.1.4施工情況應(yīng)按船閘建造、填土和地下水水位處于不利

情況進行計算。對設(shè)有臨時施工縫的整體式底板,必須計算臨時

縫澆筑前和澆筑后兩種情況。

3.1.1.5特殊工況應(yīng)考慮校核洪水、地震、排水管堵塞和止水

破壞等情況。

5

3.1.2溢洪船閘除應(yīng)考慮第3.1.1條的情況外，尚應(yīng)根據(jù)可能發(fā)

生的最不利水位組合，進行溢洪情況的計算。

3.1.3根據(jù)船閘各種計算情況的荷載性質(zhì)，荷載組合可分為基本

組合和特殊組合,并應(yīng)符合下列規(guī)定。

3.1.3.1基本組合應(yīng)考慮下列情況的荷載：

(1)基本組合①為相應(yīng)于運用情況的荷載；

(2)基本組合②為相應(yīng)于檢修情況、完建情況和施工情況的荷

載。

3.1.3.2特殊組合應(yīng)考慮下列情況的荷載：

(I)特殊組合①為相應(yīng)于校核洪水、排水管堵塞或止水破壞情

況的荷載；

(2)特殊組合②為相應(yīng)于運用期和檢修期地震情況的荷載。

3.1.3.3溢洪情況的荷載應(yīng)列入基本組合①。

3.1.4船閘混凝土結(jié)構(gòu)除應(yīng)滿足強度和限裂要求外，尚應(yīng)根據(jù)所

在部位的工作條件、地區(qū)氣候和環(huán)境等情況滿足下列要求。

3.1.4.1船閘混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強度等級不宜低于C20;砌

石結(jié)構(gòu)和填心的石材強度等級不應(yīng)低于MU30;水泥砂漿強度等級

不應(yīng)低于MlOo

3.1.4.2混凝土結(jié)構(gòu)的抗?jié)B和抗凍等要求，應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標準

《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(SL/T191—96)的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

3.1.4.3對有抗沖刷或抗磨等耐久性要求的船閘結(jié)構(gòu)材料應(yīng)

進行專門研究。

3.1,5船閘結(jié)構(gòu)的混凝土材料和構(gòu)造應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標準《水工混

凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(SL/T191—%)的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行;結(jié)構(gòu)計算應(yīng)

按現(xiàn)行行業(yè)標準《水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(SDJ2C178)的

有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

3.1.6砌體石材應(yīng)采用質(zhì)地均勻、無裂紋、無風(fēng)化的塊石,且重量

不宜小于30kgo

3.1.7船閘結(jié)構(gòu)的回填料，宜采用粗砂、中砂或其他粗粒料，也可

根據(jù)實際情況，因地制宜,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后采用其他填料。

6

3.2結(jié)構(gòu)計算

3.2.1船閘結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)進行下列驗算和計算：

(1)結(jié)構(gòu)整體抗滑、抗傾和抗浮穩(wěn)定性驗算；

(2)地基承載力驗算和地基沉降計算；

(3)滲透穩(wěn)定性驗算；

(4)結(jié)構(gòu)各部位強度計算和限裂驗算；

(5)邊坡整體穩(wěn)定性驗算；

(6)其他驗算或計算。

3.2.2巖基船閘抗滑穩(wěn)定應(yīng)進行抗剪強度或抗剪斷強度驗算，并

應(yīng)符合下列規(guī)定。

3.2.2.1采用抗剪強度驗算時，抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)應(yīng)按下式計

算：

人=嗡(3.2.2-1)

式中Kc——抗剪計算的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)，應(yīng)符合第3.3.1條

的規(guī)定；

f一結(jié)構(gòu)與地基接觸面的抗剪摩擦系數(shù)，應(yīng)按第4章有

關(guān)規(guī)定執(zhí)行,無實測資料時，可參照附錄A選用；

XV——作用于結(jié)構(gòu)上全部荷載對滑動面法向投影的總和

(kN)；

2H——作用于結(jié)構(gòu)上全部荷載對滑動面切向投影的總和

(kN)。

3.2.2.2采用抗剪斷強度驗算時,抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)應(yīng)按下式

計算：

K'c=a毛j叢(322-2)

式中K1——抗剪斷計算的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)，應(yīng)符合第3.3.2

條的規(guī)定；

f——結(jié)構(gòu)與地基接觸面的抗剪斷摩擦系數(shù),應(yīng)按第4章

7

有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，無實測資料時,可參照附錄A選用；

——作用于結(jié)構(gòu)上全部荷載對滑動面法向投影的總和

(kN)；

c'——結(jié)構(gòu)與地基接觸面的抗剪斷粘聚力(kPa),應(yīng)按第4

章有關(guān)規(guī)定執(zhí)行,無實測資料時，可參照附錄A選

用；

A——結(jié)構(gòu)與地基的接觸面積(n?);

——作用于結(jié)構(gòu)上全部荷載對滑動面切向投影的總和

(kN)。

3.2.3土基船閘結(jié)構(gòu)抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)應(yīng)按公式(3.2.3-1)或

(3.2.3-2)計算。粘性土地基上的船閘，沿結(jié)構(gòu)基底面的抗滑穩(wěn)定

安全系數(shù)宜按公式(3.2.3-2)計算。

&=(3.2.3-1)

(=里喝尸(323-2)

式中Kc——土基抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)，應(yīng)符合第3.3」條的規(guī)定；

f—抗滑摩擦系數(shù)，無實測資料時，可參照附錄A選用；

SV——作用于結(jié)構(gòu)上全部荷載對滑動面法向投影的總和

(kN)；

-作用于結(jié)構(gòu)上全部荷載對滑動面切向投影的總和

(kN)；

的—結(jié)構(gòu)與土基之間的內(nèi)摩擦角(。),應(yīng)符合第3.2.4條

的規(guī)定；

c0——結(jié)構(gòu)與土基之間的粘聚力(kPa),應(yīng)符合第3.2.4條

的規(guī)定；

A——結(jié)構(gòu)與地基的接觸面積(n?)。

3.2.4結(jié)構(gòu)基底面與土基之間的內(nèi)摩擦角色值及粘聚力分值,

可根據(jù)表3.2.4的規(guī)定采用。按表3.2.4的規(guī)定采用海值和氣

值時，應(yīng)按公式(3.2.4)折算結(jié)構(gòu)基底面與土基之間的綜合摩擦系

8

數(shù)。當粘性土地基折算的綜合摩擦系數(shù)大于0.45或砂性土地基

折算的綜合摩擦系數(shù)大于0.50時,采用的wo值和c0值應(yīng)進行論

證。

tg-02丘+cM

(3.2.4)

=2lZ

式中f。——結(jié)構(gòu)基底面與土基之間的綜合摩擦系數(shù)；

外——結(jié)構(gòu)與土基之間的內(nèi)摩擦角(°);

XV-作用于結(jié)構(gòu)上全部荷載對滑動面法向投影的總和

(kN);

co——結(jié)構(gòu)與土基之間的粘聚力(kPa);

A——結(jié)構(gòu)與地基的接觸面積(HI2)。

土基的我、值表3.2.4

土質(zhì)地基類別夕￡。)€0(kPa)

粘性土0.90^(O.2O~O.3O)c

砂性土(0.85~0.90)夕0

注:①表中￡為室內(nèi)粘性土飽和固結(jié)快剪或砂性土飽和快剪試驗測得的內(nèi)摩擦角

(°)"為室內(nèi)飽和固結(jié)快剪試驗測得的粘聚力(kPa);

②特別重要的大型船閘，采用的海值和co值尚應(yīng)經(jīng)現(xiàn)場地基對混凝土板的抗

滑強度試驗論證。

3.2.5采用鋼筋混凝土橫撐或底板的分離式閘墻抗滑穩(wěn)定，可計

人橫撐或底板的部分作用,在閘墻和橫撐或底板的共同作用下，其

安全系數(shù)應(yīng)滿足表3.3.1的要求。

3.2.6當船閘基面以下有軟弱夾層或緩傾角結(jié)構(gòu)層面時，應(yīng)驗算

閘墻帶動部分地基或沿傾斜基面的抗滑穩(wěn)定性，其抗滑穩(wěn)定安全

系數(shù)K,應(yīng)按下式計算：

K_/W+EHt膽)

(3.2.6)

SW-SVtga

式中Kc——結(jié)構(gòu)物沿軟弱夾層或緩傾斜基面的抗滑穩(wěn)定安全

系數(shù);

f—軟弱夾層或傾角結(jié)構(gòu)面的摩擦系數(shù);

9

XV-作用于滑動面以上的垂直力總和（kN）,含軟弱夾層

以上土層或巖層重力；

EH——作用于滑動面以上的水平力總和（kN）；

a——滑動面與水平面的夾角（。），有利于穩(wěn)定的傾角為

正，反之為負。

3.2.7當墻基嵌入基巖較深，基巖完整或?qū)鶐r進行固結(jié)灌漿處

理，并對墻基與基巖間進行接縫灌漿處理，進行抗滑穩(wěn)定驗算時，

可計入基巖的抗力。

3.2.8船閘結(jié)構(gòu)的抗傾穩(wěn)定安全系數(shù)應(yīng)按下式計算：

K。二臂（3.2.8）

式中K。——抗傾穩(wěn)定安全系數(shù),應(yīng)符合第3.3.3條的規(guī)定；

MR——對計算截面前趾的穩(wěn)定力矩之和（kN*m）,其中包括

浮托力產(chǎn)生的力矩；

Mo——對計算截面前趾的傾覆力矩之和（kN?m）,其中包括

滲透壓力產(chǎn)生的力矩。

3.2.9船閘結(jié)構(gòu)的抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)應(yīng)按下式計算：

&=}（3.2.9）

式中曷一抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)，應(yīng)符合第3.3.4條的規(guī)定；

V—向下的垂直力總和（kN）;

U——揚壓力總和（kN）。

3.2.10混凝土或砌石結(jié)構(gòu)的船閘，宜采用材料力學(xué)方法驗算應(yīng)

力。當閘墻較高或地質(zhì)條件較復(fù)雜時，除應(yīng)采用材料力學(xué)方法計

算外,并應(yīng)同時進行模型試驗或采用有限元法進行計算分析。

3.2.11船閘滲透穩(wěn)定計算應(yīng)按第5章的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

3.2.12地基承載力、地基沉降和邊坡穩(wěn)定的計算應(yīng)按第4章的

有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

3.3安全系數(shù)

3.3.1抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)應(yīng)符合表3.3.1的規(guī)定。

10

抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)/表3.3.1

工建筑物級別]

2、34、5

基

巖基土基巖基土基巖基土基

荷載組合

①^1.12.4“05至1.3>1,05>1,2

基本組合

②>1.05三1.3n1.0/1.2印.0^1.1

①“05N1.3妾1.0弟1.2>1.0^1.1

特殊組合

②Z1.0>1.2-1.05:1.1★1.021.05

3.3.2當巖基按抗剪斷強度計算時，抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)《應(yīng)符

合表3.3.2的規(guī)定。

抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)K表3.3.2

荷載組合安全系數(shù)

①2:3.0

基本組合

②32.5

①5

特殊組合

②"3

3.3.3抗傾穩(wěn)定安全系數(shù)應(yīng)符合表3.3.3的規(guī)定。

抗傾穩(wěn)定安全系數(shù)表3.3.3

工建筑物級別

12、34,5

荷載組合

①^1.621.5“4

基本組合

②N1.5>1.4“3

①、1.55:1.4m1.3

特殊組合

②印.4N1.3/1.2

3.3.4抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)&應(yīng)符合表3.3.4的規(guī)定。

11

抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)Kt表3.3.4

水工建筑物級別安全系數(shù)

1、2>1.1

3、4、5N1.05

3.3.5土基上的閘首結(jié)構(gòu)，應(yīng)控制地基應(yīng)力的不均勻性,其最大

應(yīng)力與最小應(yīng)力之比，砂性地基不應(yīng)大于5,粘性地基不應(yīng)大于3O

3.3.6土基上的分離式閘墻結(jié)構(gòu)，地基不得出現(xiàn)拉應(yīng)力。當?shù)鼗?/p>

不均勻沉降量較大時應(yīng)適當控制地基最大應(yīng)力與最小應(yīng)力的比

值。

3.3.7巖基上分離式船閘結(jié)構(gòu)地基反力的最小應(yīng)力Omin應(yīng)大于

零。在施工期或檢修期,背水面可出現(xiàn)不大于0.IMPa的拉應(yīng)力。

3.3.8砌石結(jié)構(gòu)不宜出現(xiàn)拉應(yīng)力。大型船閘的混凝土結(jié)構(gòu)擋水

前沿不應(yīng)出現(xiàn)拉應(yīng)力，背水面可出現(xiàn)不大于0.05MPa的拉應(yīng)力。

3.4建筑物分縫

3.4.1在閘首、閘室和導(dǎo)墻等結(jié)構(gòu)間,新舊建筑物間及地基土質(zhì)、

高程突變處,均應(yīng)設(shè)置伸縮-沉降縫。

3.4.2伸縮-沉降縫的間距應(yīng)根據(jù)地基條件、結(jié)構(gòu)型式及尺寸、

氣候情況和施工條件等因素確定，閘室和導(dǎo)航墻可取15~20m。

巖基上的縫寬宜取15~25mm，土基上的縫寬宜取20~30mme

3.4.3伸縮-沉降縫宜做成垂直貫通的永久縫，縫內(nèi)應(yīng)設(shè)置垂直

和水平止水。止水材料可采用金屬、橡膠或塑料等。重要部位可

采用兩道止水片。止水片每側(cè)埋入長度可取200?250mm。止水

銅片厚度可采用1.0~1.6mm。

12

4地基

4.1一般規(guī)定

4.1.1地基設(shè)計應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)條件、建筑物結(jié)構(gòu)型式、材料和

施工條件等因素進行。

4.1.2巖土可按附錄B的規(guī)定進行分類。巖土試驗應(yīng)符合現(xiàn)行

國家標準《土工試驗方法標準》(GBJ123)和《工程巖體試驗方法標

準》(GB/T50266)的有關(guān)規(guī)定。巖土參數(shù)應(yīng)通過現(xiàn)場和室內(nèi)試驗

確定。,

4.1.3巖土試驗應(yīng)根據(jù)工程要求、巖土性質(zhì)和荷載情況等，進行

下列相應(yīng)的試驗。

4.1.3.1粘性土宜進行固結(jié)快剪、無側(cè)限抗壓強度或三軸剪切

試驗。不宜采用直剪快剪試驗方法。

4.1.3.2飽和軟粘土宜進行十字板剪切、無側(cè)限抗壓強度或三

軸剪切試驗。

4.1.3.3當需要測定有效抗剪強度指標時,宜進行三軸固結(jié)不

排水剪試驗。

4.1.3.4巖石應(yīng)進行室內(nèi)風(fēng)干、飽和和天然狀態(tài)下單軸極限抗

壓強度及軟化系數(shù)、重度、變形等試驗。

4.1.3.5控制建筑物抗滑穩(wěn)定的巖層、滑動面、結(jié)構(gòu)面和軟弱

層，宜進行現(xiàn)場原位抗剪和抗剪斷試驗。

4.1.3.6建筑物持力層為基巖、基巖風(fēng)化帶和局部為土層時，

宜進行混凝土與巖土層間的抗剪和抗剪斷試驗。

4.1.3.7砂土、粉土、粘性土、碎石土和基巖風(fēng)化帶，宜進行標

準貫入、靜力觸探和動力觸探等原位試驗。

13

4.1.4整理土的抗剪強度指標時，應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標準《港口工程

地質(zhì)勘察規(guī)范》(JTJ240)的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

4.1.5地基設(shè)計應(yīng)包括承載力、穩(wěn)定性和沉降的計算。當天然地

基不能滿足要求時，應(yīng)進行地基處理。

4.2地基承載力驗算

4.2.1驗算地基承載力應(yīng)考慮作用于基礎(chǔ)底面上的合力偏心距、

傾斜率和基礎(chǔ)形狀等因素。當作用于基礎(chǔ)底面的合力為偏心時，

應(yīng)根據(jù)偏心距將基礎(chǔ)底面積或?qū)挾葥Q算為中心受荷的有效面積或

有效寬度。地基承載力驗算應(yīng)按附錄C的有關(guān)規(guī)定進行。

4.2.2當受力層由多層土組成，各土層的抗剪強度指標相差不大

時,其抗剪強度指標和土的重度，可按土層厚度加權(quán)平均后再計算

地基承載力。當受力土層抗剪強度指標相差較大時，確定成層土

地基承載力應(yīng)進行專門研究。

4.2.3非粘性土地基上的小型工程,可采用查表法確定地基容許

承載力，見附錄Do

4.2.4地基承載力的安全系數(shù)應(yīng)滿足下式要求：

K/今(4.2.4)

yd

式中K——地基承載力的安全系數(shù)，應(yīng)取2.0~3.0,1級建筑物

取3.0;2?5級建筑物，以粘性土為主的地基取高

值，以砂性土為主的地基取低值；

理——地基極限承載力的豎向分力(kN)；

Vd——作用于墻底面或基礎(chǔ)底面上的豎向合力(kN)。

4.3土坡和地基穩(wěn)定驗算

4.3.1欠壓密、正常壓密和壓密比小于4的粘性土，土坡和條形

基礎(chǔ)的地基穩(wěn)定驗算，可按平面問題采用圓弧滑動面計算；當有軟

弱夾層或傾斜巖面等情況時，尚應(yīng)采用非圓弧滑動面計算。

4.3.2土坡和地基穩(wěn)定計算宜采用總應(yīng)力法和有效應(yīng)力法，最小

14

安全系數(shù)可按下列計算方法試算求得。

4.3.2.1圓弧滑動面總應(yīng)力法的安全系數(shù)可按下式計算（圖

4.3.2）：

圖4.3.2圓弧滑動穩(wěn)定計算示意圖

0-圓弧滑動面圓心；K-圓弧滑動面半徑；g-頂面上作用的荷載（kN/m2）

也_2Ci-+2（%仇+卯i）cosaitgy?iC

=

Ms工如"+卯Osin%

式中K——安全系數(shù)；

MR---抗滑力矩;

必——滑動力矩（kN?m/m）;

G——第i個土條滑動面上土的粘聚力（kPa）;

Lt----第i個土條的弧長（m）;

5——第i個土條頂面上作用的荷載（kN/n?）;

仇——第，個土條寬度（m）;

隊——第i個土條的重度（kN/m）,設(shè)計低水位以下用浮重

度計算，設(shè)計低水位以上、浸潤線以下用飽和重度計

算；

G——第i個土條弧線中點切線與水平線的夾角（。）；

*——第i個土條滑動面上土的內(nèi)摩擦角（。）。

4.3.2.2采用十字板剪切強度或其他總強度，抗滑穩(wěn)定安

15

全系數(shù)可按下式計算（圖4.3.2）：

MR______>Sui—i_____

(4.3.2-2)

Ms~S(qjb,+Wjsinaj

式中K——安全系數(shù)；

MR——作用于危險滑弧面上的抗滑力矩（kN?m/m）;

Ms——作用于危險滑弧面上的滑動力矩（kN?m/m）;

SCi--第i個土條滑弧面上土的十字板剪切強度或其他總

強度（kPa）;

5——第t個土條對應(yīng)的弧長（m）;

9i——第i個土條頂面上作用的荷載（kN/n?）；

"一一第i個土條寬度（m）;

跖——第i個土條的重度（kN/m）,設(shè)計低水位以下用浮重

度計算，設(shè)計低水位以上、浸潤線以下用飽和重度計

算；

為——第i個土條弧線中點切線與水平線的夾角（。）。

4.3.2.3圓弧滑動面有效應(yīng)力法抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)可按下式

計算：

+（0瓦+的一。也）tgy>"

sinaitgwl

COSOj+■K

K=-------^--------------（4.3.2-3）

2（%一+M/i）smai

式中K——安全系數(shù)；

——第i個土條滑動面上有效粘聚力（kPa）;

bi----第i個土條寬度（m）;

q,——第，個土條頂面上作用的荷載（kN/n?）；

明——第i個土條的重度（kN/m）,設(shè)計低水位以下用浮重

度計算，設(shè)計低水位以上、浸潤線以下用飽和重度計

算；

Ui——第，個土條滑動面上的孔隙水壓力（kPa）;

16

%——第i個土條滑動面上有效內(nèi)摩擦角(。)；

田一^第i個土條弧線中點切線與水平線的夾角(。)。

4.3.3當土坡和地基土體中有滲流時，應(yīng)考慮滲流對穩(wěn)定的影

響。

4.3.4計算的土坡和地基穩(wěn)定安全系數(shù)不得小于表4.3.4中規(guī)

定的數(shù)值。

抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)表4.3.4

抗剪強度指標安全系數(shù)K

固結(jié)快剪1J~1.3

有效剪1.3-1.5

十字板剪1.1-1.3

快剪

注:①建筑物等級高的取高值，建筑物等級低的取低值；

②荷載為基本組合取高值，荷載為特殊組合取低值；

③施工期的穩(wěn)定安全系數(shù)宜取低值;打樁前岸坡的穩(wěn)定安全系數(shù)宜取高值C

4.4地基沉降計算

4.4.1地基最終沉降量可按下式計算：

Sx=小工?二^^(4.4.1)

式中S-——地基土最終沉降量(m);

ms——經(jīng)驗修正系數(shù)，按地區(qū)經(jīng)驗選用；

分別為第層土受平均自重壓力(入。和平均最終

e1He2i——i

壓力+4。壓縮穩(wěn)定時的孔隙比；%i為第i層

頂面與底面的地基自重壓力的平均值(kPa),加為

第i層頂面與底面的地基垂直附加應(yīng)力平均值

(kPa);

居——第，層土的厚度(m)。

4.4.2建筑物地基為巖石、碎石土、密實砂土和第四紀晚更新世

及其以前形成的粘性土,可不進行沉降計算。

17

4.4.3不包括軟土的粘性土地基，當基底壓力小于或接近于船閘

閘基未開挖前作用于該基底面上土的自重壓力時，土的壓縮曲線

宜采用e-p回彈再壓縮曲線;軟土地基土的壓縮曲線宜采用e-

P曲線;大型船閘工程，土的壓縮曲線宜采用e-Igp曲線。

4.4.4地基土壓縮層的計算深度Zn宜按式(4.4.4)確定，當確定

后的計算深度以下有軟土層時，尚應(yīng)繼續(xù)計算。

crz=0.2<7C(4.4.4)

式中%——深度Zn處地基垂直附加應(yīng)力(kPa);

建——深度Zn處地基自重壓應(yīng)力(kPa)o

4.4.5基底水平荷載和基底各種垂直荷載引起的垂直附加應(yīng)力，

可按附錄E計算。沉降計算尚應(yīng)考慮邊載引起的垂直附加應(yīng)力。

4.4.6地基容許最大沉降量和沉降差，應(yīng)以保證建筑物安全和正

常使用為原則，其值可根據(jù)工程具體情況研究確定。

4.5地基處理

4.5.1地基處理設(shè)計應(yīng)具有下列工程地質(zhì)和水文地質(zhì)資料。

4.5.1.1軟基處理應(yīng)具有土層的分布、厚度、層面狀態(tài)、有機質(zhì)

含量、主要物理力學(xué)指標及地下水埋深、補給關(guān)系、水化學(xué)成分和

滲透系數(shù)等資料。

4.5.1.2巖基處理應(yīng)具有基巖形態(tài)、埋深、節(jié)理裂隙和斷層發(fā)

育情況、巖石的抗壓強度及巖溶溶洞和地下暗河溝通情況等資料。

4.5.2地基處理應(yīng)滿足下列要求：

(1)建筑物對地基承載力和整體穩(wěn)定的要求；

(2)建筑物對沉降和不均勻沉降的要求；

(3)滲透穩(wěn)定的要求；

(4)在建筑物和地下水長期作用下，不發(fā)生地基強度降低，影

響正常使用的要求。

4.5.3土基應(yīng)根據(jù)土層分布、土質(zhì)和使用要求，選用墊層、樁基、

排水預(yù)壓加固、粉煤灰碎石樁、水泥攪拌樁、壓力灌漿、高壓噴射注

漿、振沖和強夯等處理方法。地基處理后，其強度增長應(yīng)通過試驗

18

并結(jié)合經(jīng)驗確定。

4.5.4巖石地基應(yīng)根據(jù)巖石不同地質(zhì)問題，采用下列不同方法進

行處理。

4.5.4.1斷層破碎帶，可根據(jù)斷層破碎帶的規(guī)模大小、發(fā)育程

度,采用開挖清除、壓力灌漿和填塞混凝土等方法處理。

4.5.4.2節(jié)理裂隙發(fā)育的巖基宜采用固結(jié)灌漿方法處理。

4.5.4.3巖基內(nèi)分布有軟弱夾層或泥化夾層時，應(yīng)根據(jù)其性

質(zhì)、埋深及對建筑物的影響程度分別進行處理。當埋深較淺時應(yīng)

予全部清除；當埋深較深、具有支撐作用時可部分保留或全部保

留，但應(yīng)采取防止強度降低的工程措施。

4.5.4.4風(fēng)化巖可根據(jù)風(fēng)化程度、分布和埋深等條件進行處

理。對全風(fēng)化和強風(fēng)化巖宜全部開挖清除。弱風(fēng)化和微風(fēng)化巖可

根據(jù)建筑物的重要性和對地基的要求進行處理。

4.5.4.5巖溶發(fā)育區(qū)的地基可根據(jù)巖溶發(fā)育程度、埋深、連通

情況和水文地質(zhì)條件等分別采用壓力灌漿、填塞和開挖清除等方

法處理。

19

5防滲與排水

5.1一般規(guī)定

5.1.1船閘防滲與排水設(shè)施應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條

件、水頭、結(jié)構(gòu)型式和船閘在樞紐中的位置等因素，綜合考慮選用

下列型式：

(1)防滲墻、板樁、帷幕、高壓噴灌、齒墻、鋪蓋、止水、防滲土工

布和劈裂灌漿等防滲設(shè)施；

(2)排水管、排水盲溝、排水廊道、明溝、減壓井和反濾層等排

水設(shè)施。

5.1.2船閘防滲設(shè)計應(yīng)考慮滲流的空間性。擋水線閘首的側(cè)向

防滲設(shè)施應(yīng)與縱向基底防滲設(shè)施相適應(yīng)。

5.1.3當閘室布置在擋水線下游時，墻后填土應(yīng)設(shè)置排水設(shè)施;

當閘室布置在擋水線上游時，墻后排水設(shè)施的設(shè)置應(yīng)經(jīng)過論證確

定。

5.1.4當閘室結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)透水時，應(yīng)沿閘室縱向和橫向設(shè)置防滲設(shè)

施。

5.2防滲與排水設(shè)施

5.2.1閘首兩側(cè)回填土內(nèi)不得產(chǎn)生集中滲流，并應(yīng)滿足下列要

求。

5.2.1.1閘墩背面不宜設(shè)向填土側(cè)的倒坡，水下部分沿墻高不

宜設(shè)有突出部分。

5.2.1.2當閘首為擋水線的一部分時，在閘首兩側(cè)回填土內(nèi)或

上游側(cè)宜設(shè)置粘土防滲墻,必要時尚應(yīng)設(shè)置刺墻等防滲設(shè)施。

20

5.2.2墻后排水設(shè)施的設(shè)計應(yīng)符合下列規(guī)定。

5.2.2.1排水設(shè)施的起始點位置應(yīng)滿足防滲要求，宜布置在閘

室的起點附近。出口高程可根據(jù)檢修要求確定。

5.2.2.2閘室墻后填土中的排水管及排水盲溝，距閘墻背的距

離宜取2~3m。當在閘墻內(nèi)設(shè)置排水設(shè)施時，可采用排水廊道。

5.2.2.3排水設(shè)施應(yīng)設(shè)檢查井，其間距宜取25~50m。

5.2.2.4排水管及明溝的縱坡宜取1：200~1：500。

5.2.2.5高水頭船閘或雙向水頭的船閘,必要時可設(shè)置上下兩

層排水設(shè)施。雙向水頭船閘的排水設(shè)施出口處應(yīng)設(shè)有可控制的閥

門。

5.2.2.6墻后排水設(shè)施可采用工程塑料、鑄鐵和混凝土等材料

的排水管。

5.2.3巖基上的閘首和閘室等擋水結(jié)構(gòu)，應(yīng)根據(jù)防滲需要，設(shè)置

防滲帷幕和排水設(shè)施，并應(yīng)符合下列規(guī)定。

5.2.3.1位于樞紐擋水線上的閘首或閘室，防滲帷幕設(shè)計應(yīng)滿

足下列要求：

(1)減少壩基和繞壩滲流；

(2)防止在軟弱夾層、斷層破碎帶、巖石裂縫充填物和抗水性

能差的巖層中產(chǎn)生管涌；

(3)具有連續(xù)性和耐久性；

(4)防滲帷幕的設(shè)計參照現(xiàn)行行業(yè)標準《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)

范》(SDJ21)的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

5.2.3.2閘首和閘室等擋水結(jié)構(gòu)的排水設(shè)施設(shè)計應(yīng)滿足下列

要求：

(1)在良好閘基的帷幕下游設(shè)置排水設(shè)施，排除滲水,降低閘

基滲透壓力；

(2)防止在地質(zhì)條件較復(fù)雜的巖基上因設(shè)置排水而產(chǎn)生管涌；

(3)排水設(shè)施的設(shè)計參照現(xiàn)行行業(yè)標準《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)

范》(SDJ21)的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

5.2.4砂礫石地基防滲設(shè)施的型式應(yīng)根據(jù)地質(zhì)、水頭和結(jié)構(gòu)型式

21

等條件，通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定。防滲設(shè)施可采用截水槽、防滲

墻、帷幕等垂直防滲設(shè)施和水平防滲鋪蓋。

5.2.5防滲鋪蓋設(shè)計應(yīng)符合下列規(guī)定。

5.2,5.1鋪蓋材料的滲透系數(shù)與地基土的滲透系數(shù)之比宜小

于1%。

5.2.5.2防滲鋪蓋長度應(yīng)根據(jù)地基特性及其他防滲設(shè)施的情

況確定。鋪蓋長度可采用設(shè)計水頭的2~3倍或地下輪廓水平投

影的25%~40%。

5.2.5.3粘土鋪蓋厚度，上游端可采用0.5~LOm,向下游逐

漸加厚。粘土鋪蓋與閘首底板接觸面宜做成斜面,并設(shè)止水,必要

時可將底板與鋪蓋加深形成齒墻。

5.2.5.4混凝土鋪蓋厚度宜取0.3~0.5m,必要時應(yīng)驗算抗浮

穩(wěn)定，其表面可涂防水材料。鋪蓋應(yīng)縱、橫分塊，縫距可取10~

20m,縫內(nèi)應(yīng)設(shè)置止水。

5.2.6防滲刺墻可采用混凝土、粘土或土工織物等材料。刺墻與

邊墩間應(yīng)設(shè)止水。刺墻長度可取水頭的1~3倍或嵌入巖層0.5?

1.0m。刺墻頂應(yīng)高于側(cè)向滲流面，墻底最低處與邊墩底高程應(yīng)相

等,其厚度應(yīng)根據(jù)防滲要求和受力情況確定。

5.2.7巖基上的齒墻深度可取0.5~1.0m,土基上的齒墻深度不

宜大于2m。齒墻底寬不宜小于0.5m。

5.2.8混凝土防滲墻應(yīng)滿足下列要求。

5.2.8.1混凝土應(yīng)有足夠的抗?jié)B性和耐久性，可在混凝土防滲

墻內(nèi)摻入粘土、粉煤灰或其他外加劑；

5.2.8.2混凝土防滲墻墻頂應(yīng)做成光滑的楔型，并插入上部結(jié)

構(gòu)一定深度。

5.2.9反濾層可采用分層反濾層、混合反濾層或土工織物反濾

層,并應(yīng)符合下列規(guī)定。

5.2.9.1反濾層設(shè)計應(yīng)滿足下列要求：

(1)保證被保護土的穩(wěn)定性；

(2)保證反濾層濾料的透水性；

22

(3)被保護土與反濾層濾料的顆粒級配曲線大致平行。

5.2.9.2分層反濾層的級配宜按下列公式確定：

Di5/d85w5(5.2.9-1)

D}5/d[5=5-40(5.2.9-2)

Pso/^soW25(5.2.9-3)

式中D—DR—反濾層濾料顆粒級配曲線上小于含量15%、

50%的粒徑(mm);

d]5、d50、d85——被保護土料顆粒級配曲線上小于含量15%、