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水闸设计规范(NB T 35023-2014)7.4.8岩基上的导墙抗倾覆稳定性安全系数充许值的确
各种荷载作用下不倾倒为原则,但应有一定的安全储备。参照现 行有关规范对抗倾覆稳定性安全系数允许值的规定,本规范规定, 无论水闸级别在基本荷载组合条件下,抗倾覆稳定性安全系数不 应小于1.50;在特殊荷载组合条件下,抗倾覆稳定性安全系数不 应小于1.30。
7.5.2闻室底板是整个闸室结构的基础,其应力分布状况应按空 间问题分析,但计算极为穴繁,因此在工程实践中,往往近似地 简化成平面问题,采用“截板成梁”的方法进行计算。 目前,对于土基上水闸闸室底板的应力分析方法主要有两大 类:一类是反力直线分布法,假定闸室地基反力按直线变化规律 分布,即在顺水流方向按梯形分布,在垂直水流方向按矩形分布,
GB/T 26957-2022 金属材料焊缝破坏性试验 十字接头和搭接接头拉伸试验方法.pdfNB / T 35023 2014
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因前者固结时间较长,地基变形缓慢,后者在荷载作用下的地基 变形较难调整或调整较少,可采用弹性地基梁法计算。 当按弹性地基梁计算时,如何考虑可压缩土层厚度的影响, 各种文献资料的意见不完全一致。但多数文献资料是以可压缩士 层厚度与弹性地基梁半长之比值为0.25和4.0(或5.0)分别采用 基床系数法(文克尔假定)、有限深的弹性地基梁法和半无限深的 弹性地基梁法的界限值。考虑我国水闸工程地基勘探深度多数没 有超过闻室底板顺水流方向长度2倍(或2.5倍)的实际情况, 本规范规定,当其压缩土层厚度与弹性地基梁半长之比值小于 0.25时,可按基床系数法(文克尔假定)计算;当可压缩土层厚 度与弹性地基梁半长之比值为0.25~2.0时,可按有限深的弹性地 基梁法计算。采用上述计算方法所需的单位荷载或单位边荷载作 用下的地基反力系数和梁的内力系数,可由《水工设计手册》(水 利电力出版社,1984年8月第1版)及有关文献中查得。在具体 工程设计过程中,采用不同的计算方法对底板配筋是有较大影响 的。根据水闸工程设计经验,对于重要的大型水闸(特别是松软 地基或中等坚实地基)宜按弹性地基梁法设计,反力直线分布法 校核。这种设计方法是基于地基塑性变形可使地基反力重分布的 认识提出的。 至于岩基上水闸闸室底板的应力分析,可按基床系数法计算, 这是因为岩基弹性模量较大,其单位面积的沉降变形与所受压力 之间的关系比较符合文克尔假定。 需要指出的是,上述各种计算方法主要是用于平底板,对于 相式平底板和低堰底板原则上也都适用,对于折线底板也可参考 采用。 缝型为斜搭接或齿形搭接的平底板,其结构特点是接缝两侧 的底板可互相传递剪力,但不能传递弯矩,因而可假定接缝为铰 接点。闸室铰接底板的地基反力和内力系数可由谭松曦编著的《水 闸设计》(水利电力出版社,1962年2月)附录查得。
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7.5.3在水闸工程实践中,闸室底板的应力分析可按闸门门槛
上、下游段分别进行,采用“截板成梁”的方法进行计算。由于 门门槛前、后的上、下游段底板上的水重相差悬殊,如果多取 几段进行计算,成果更为准确,但从实际观点出发取闸门门槛前、 后的上、下游段计算,其计算成果基本上不影响底板的配筋,因 比能够满足工程的实际需要。 在“截板成条”计算时,由于闸室底板上的作用荷载与地基 反力的分布不同,单宽板条上所受的竖向荷载不能平衡产生,存 在不平衡剪力。不平衡剪力通常可根据静力平衡条件,采用作图 法或数值积分法求得。在一般情况下,水闸闸室底板分摊不平衡 剪力的10%~15%,闸墩分担不平衡剪力85%~90%。
在不平衡剪力。不平衡剪力通常可根据静力平衡条件,采用作图 法或数值积分法求得。在一般情况下,水闻闻室底板分摊不平衡 剪力的10%~15%,闸墩分担不平衡剪力85%~90%。 7.5.4原规范规定,在分析底板应力时,应根据不同的地基情况 分别考虑底板自重对其应力的影响,即在黏性土地基上,可采用 底板自重的50%~100%;在砂性土地基上可不计底板的自重。经 分析认为,这种考虑方法是不够全面的,因为水闸闸室底板绝大 多数是挖埋式,底板自重远小于基坑开挖前的原压荷载,由底板 自重引起的地基沉降量是基坑开挖回弹后的再压缩量,属弹性压 缩的性质,不像排水固结那样需要较长的时间,弹性变形可在很 短时间内完成,因此不论是黏性土地基还是砂性土地基,都可以 不考虑底板自重对其应力的影响。但当不计底板自重,致使作用 在基础底面上的均布荷载为负值时,则仍应计及底板自重的影响, 计及的百分数以使作用在基础底面上的均布荷载值等于零为限度
墩(墙)后回填土作用于土基上的荷载。根据试验研究结果,边 荷载对底板应力的影响,主要与地基土质、边荷载大小及边荷载 施加程序等因素有关,情况是十分复杂的,因此在工程设计中只 能做一些原则上的考虑。 原则规定,在分析底板应力时,同时考虑了地基士质及边荷
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载施加程序对应力的影响,以此确定边荷载计算百分数,但实际 上水闸各单项工程基本上是同时施工的,在闸室底板和闸墩混凝 土浇筑过程中,在程序上虽略有先后,但相隔时间不长,因此可 忽略边荷载施加程序的影响。加之所采用的底板应力分析方法和 弹性地基参数的确定均不够完善,没有必要对边荷载计算百分数 规定得过细。在水闸工程设计中,通常作如下规定:当边荷载使 底板内力减小时,黏性土地基不考虑其影响,砂性土地基仅考虑 50%。这样的规定基本上是经济合理的。因此,本规范规定的边 荷载计算百分数见表7.5.5,这样就无需考虑边荷载是在计算闸段 底板浇筑之前或是浇筑之后施加的问题。 边荷载对底板应力的影响,除了与地基土质有关外,还与边 荷载强度及其作用位置,以及与地基可压缩土层厚度有关。显然, 边荷载强度越大,对底板应力的影响越大;边荷载作用的位置距 离底板越远,对底板应力的影响则越小。如果地基按半无限弹性 体考虑,则计算闸段1.0倍底板长度以外的边荷载对底板应力的 影响可忽略不计:如果地基按弹性有限深的可压缩土层考虑,则 1.2倍可压缩土层厚度以外的边荷载对底板应力不再发生影响。因 此边荷载作用范围通常可采用计算闸室底板长度的1.0倍或可压 缩土层厚度的1.2倍。至于黏性土上的老闻闸加固,当边荷载使计 算闻段底板内力增加时,边荷载计算百分数可适当减小,而边荷 载计算百分数可减少多少,可由计算地基实际完成的固结度决定。 7.5.6平面闸门闸墩的受力条件主要是偏心受压,可假定闻墩固 定于底板上的悬臂梁,其应力状况可采用材料力学的方法进行分 析。弧形闸门闸墩的受力条件比较复杂,不只是偏心受拉,而且 还受扭,是块一边固定、三边自由的弹性矩形板,其应力状况 宜采用弹性力学的方法进行分析。目前,由于计算机的普及和计 算软件的进步,对于大型水闸弧形闸门闸墩,宜采用有限元法进 行应力分析。 左水间租实战中 盗宽不杰防捷源下 加闻
7.5.6平面闸门闸墩的受力条件主要是偏心受压,可假
定于底板上的悬臂梁,其应力状况可采用材料力学的方法进行分 析。弧形闸门闸墩的受力条件比较复杂,不只是偏心受拉,而且 不受扭,是一一块一边固定、三边自由的弹性矩形板,其应力状况 宜采用弹性力学的方法进行分析。目前,由于计算机的普及和计 算软件的进步,对于大型水闸弧形闸门闸墩,宜采用有限元法进 行应力分析。 7.5.7在水闸工程实践中,当闸孔总净宽不变的情况下,增加闸
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工程实际上采取防裂措施,本规范7.5.10条所列举的几种措施只 是工程上常用的防裂措施。例如,适当减小底板分块尺寸及闻墩 长高比,或在可能产生温度裂缝的部位预留宽缝,两侧增设插筋 或构造补强钢筋并回填微膨胀性混凝土等,都是一些行之有效的 防裂措施。而采取控制或降低混凝土浇筑温度的工程措施(如采 用低热性能水泥,缩短混凝土运输时间,加快混凝土入仓覆盖速 度,铺设冷却水管,仓内喷射水雾,或尽量安排在早晚或夜间进 行混凝土浇筑等,都是工程实际中很容易办到、经济实用的工程 措施),并加强混凝土的养护,更是工程实际中最基本的防裂措 施,可按《水工混凝土施工规范》DL/T5144和《水闸施工规范》 SL27一1991的有关规定采用。至于对严寒、寒冷地区的闸室底板 和闸墩,在冬季施工期和冬季运用期应采取的防寒保温措施,可 按DL/T5082的规定执行。
7.6结构抗震设计及措施
7.6.1拟静力法和基于反应谱理论的抗震计算方法是水工建筑结 构抗震计算的基本分析方法。各类水工建筑物均应采用基本分析 方法进行抗震验算。除基本分析方法外,对于特别重要的大型水 闸,还可采用包括有限元动力(时程)分析方法在内的其他多种 方法进行对比分析。必要时,辅以动力结构模型试验进行验证。 7.6.3“5·12”汶川地震后,震中地区河流两岸地貌改变,山体 滑坡、岩体崩塌、滚石、泥石流等导致河流堵塞,出现大量的堰 塞湖,这些地质灾害所形成的环境地质问题突出,地震导致的次 生灾害对人民的生命财产造成了重大损失,也对水电工程形成重 大威胁。因此,在水闸的防震抗震措施设计时,应有针对性地选 择处理措施,制定防范预案,将地震带来的损失减到最小。 7.6.4修建在软弱地基上的水闸在地震作用下,其破坏一般都相 当严重,主要表现在地基和建筑物两个方面。因而在水闸设计时 应注意地基处理,如对液化土层进行挖除、振冲、围封或采用桩
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基等措施,以提高地基的承载力,具体处理措施可见本规范第 8章。 在山区有很多水闸工程的边孔闻室处于土质地基与岩石地基 交界的位置,在结构设计时应采取不同的措施,减小闻室与相邻 建筑物的不均匀沉降差,处理措施可见本规范第8章。 7.6.5震害调查表明,凡采用整体式钢筋混凝土结构的水闸震害 较轻,而分离式结构震害较重,采用浆砌块石结构的震害最为严 重。因此,位于8、9度地震区的水闻不宜采用分离式结构和建 筑浆砌块石结构的水闸;如地基采用桩基处理,应采用整体式 桩基。 止水应选用耐久并能适应较大变形的材料和形式,关键部位 结构缝应采取加强措施。由于边孔闸室与连接坝的结构体形不同, 较多工程在此部位文位于土质地基与岩石地基分界附近,在地震 时可能会出现较大的沉降差,应重视此部位的结构缝止水设计, 止水布置可加密止水道数、采用适应变形能力强的止水材料。在 “5·12”汶川地震后,对岷江太平驿电站廊道检查发现,左右两 岸闸室与连接坝段交界处均出现很大的渗漏水,原因是边孔闸与 连接坝段之间出现了不均匀沉降,导致该部位的止水受到破坏, 眠江映秀湾电站右岸挡水坝与相邻的泄洪闸出现了约20cm的 沉降差。 减轻闸室顶部建筑重力、提高上部混凝土等级并适当配置构 造钢筋;应加强闻墩的侧向刚度,当有胸墙时,应采用固支式连 接;闸墩底部应加强配筋;闸室底板内有廊道、集水井等孔洞时, 应加强其周边的钢筋布置。 由震害调查及动力分析可知,机架桥越高,地震作用效应越 强;顶部重力越大,地震作用效应也越大。因此,在闸室进行闸 室顶部的布置时,应降低闸顶工作桥及排架高度,减轻机架顶部 的重力。启闭机排架宜为轻型、整体性好的框架结构,排架柱与 闸墩连接部位宜增大截面或增加钢筋,排架柱上、下端范围、顶
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部柱与横梁连接部位的箍筋应加密;没计烈度为9度时,排架程 应在全柱范围内加密箍筋。对排架顶的启闭机工作桥或闸顶的桥 梁,当为简支结构时,其支座应采用挡块、螺栓连接或钢夹板连 接等防止落梁的措施。 边墩及岸坡失稳主要表现为沉陷、倾倒、倒塌、滑移。震害 调查表明,除地质条件外,还与墙后地震动土压力有关,若墙后 填土过高或有附加荷重或地下水位过高,均会产生较大的地震主 动动土压力,对稳定不利。为防止地震产生的附加侧向荷载引起 的闸孔变形及河岸变形,适当降低边墩后填土高度,避免在边墩 附近建造房屋或增加其他荷载,并降低地下水位等有利于边墩及 岸坡稳定的措施。 上游防渗铺盖宜采用混凝土结构,并做好分缝止水;当地基 防渗采用铺盖或防渗墙时,应做好防渗墙与上部结构之间、闸室 与铺盖之间的止水连接。下游护坦或消力池做好反滤及沉降缝 必要时可增加反滤层范围及厚度
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关于填料士的物理力学性质试验指标,当为黏性士时,应有 由击实试验求得的最大干重力密度和最优含水量;而无黏性土(或 粗粒土)应进行振动台上的相对密度试验。此外,还应有试样的 天然含水量、天然重力密度和最大干重力密度条件下的抗剪强度 指标,必要时还应有压缩系数、渗透系数等指标。 专门试验项目不是每座水闸设计前都必须安排做的,而是根 据地基土质条件和工程设计需要决定做与不做。因为专门试验指 标往往带有研究或验证性质,如地基上的压缩模量、剪切模量、 则压力系数、侧膨胀系数、变形模量、固结系数、地基土对混凝 土板的抗滑强度、十字板剪切强度、动力强度系数及砂砾石地基 的管涌试验等。
8.1.5土质地基稳定性计算采用的抗剪强度指标,目前多由地基
土的剪切试验求得。但是采用不同的试验仪器和试验方法,得出 的试验成果往往差别较大。自前国内常用的剪切仪主要有直剪仪 和三轴剪切仪两种。三轴剪切仪的受力状态及排水条件比较符合 实际,但试验操作比较复杂,不宜在工地现场进行试验。因此, 在工程实践中普遍使用的仍然是直剪仪。直剪仪的主要缺点是受 力状况不明确及排水条件难以控制。关于试验方法,最理想的是 按不同时期的固结度,将土样固结后进行不排水剪切试验,但这 种试验方法显然太复杂,因此常用的试验方法是饱和快剪或饱和 固结快剪。至于试验仪器和试验方法如何选用的问题,原则上是 要尽可能符合工程实际情况。本规范表8.1.5就是根据这个原则拟 订的。选用试验方法时,主要是根据地基土类别、地基压缩层厚 薄和施工期长短等。如在标准贯入击数为4击以上(含4击)的 中等坚硬或坚硬的黏性土(包括壤土)地基上建造水闸,当水闸 施工期(指包括两侧回填土在内的主体工程施工期,下同)不超 过年时,根据实践经验,完建期地基土的固结度为30%~50%, 比时采用饱和快剪试验指标验算地基强度比较安全合理。而对运 用期或施工期超过一年的完建期,地基土可达较高的固结度,同
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8.1.6本条规定是指在一般条件下可不进行地基沉降
况,对于地基承载力要求特别高的大型水闸,应根据设计需要和 工程实际情况进行地基沉降计算;当地基下伏土基的各层组成的 层厚不均一,存在有承载力较低的软弱层时不受此条限制,应进 行沉降计算。
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8.2地基整体稳定性计算
式中:ymax 地基塑性变形区的最大开展深度(m); q 地基上的作用荷载(kPa); Y 地基土的重力密度(kN/m3); D 基础埋置深度(m):
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标准贯入击数N63.5(击)
准贯入击数与地基允许承载力相关关系
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满足工程预可行性研究阶段和可行性研究阶段的精度要求,但如 查得的地基充许承载力与作用在地基上的闸室平均基底应力值较 接近时,则需要进行计算校核。 8.2.5由于软弱土层抗剪强度低,在水平向荷载作用下,有可能 产生沿软弱土层的滑动,因此当土质地基持力层内夹有软弱土层 时,还应采用折线滑动法(复合圆弧滑动法)对软弱土层进行整 体抗滑稳定性验算。折线滑动法(复合圆弧滑动法)可参见有关 土力学、地基与基础的设计计算手册。 8.2.6本规范按《建筑地基基础设计规范》GB50007的规定,提 出了软弱下卧层的承载力验算公式,见附录M。 8.2.7由于导墙底板以下的土质地基和墙后回填土两个部分连在 一起,其稳定性计算的边界条件比较复杂,一般属于深层抗滑稳 定性问题。因此,对于导墙的地基整体稳定性,可采用瑞典圆弧 骨动法或简化毕肖普圆弧滑动法计算。瑞典圆弧滑动法或简化毕 肖普圆弧滑动法可参见有关土力学、地基与基础的设计计算手册。 无论是瑞典圆弧滑动法还是简化毕肖普圆弧滑动法,都是将
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滑动土体分成若干条块的“条分法”。两种计算方法的主要区别在 于:瑞典圆弧滑动法不考虑条块间的作用力,而简化毕肖普圆弧 骨动法考虑了条块间的作用力,但假设土条界面上切向力为零。 前者计算最为简单,设计人员已积累了较丰富的使用经验,虽然 理论上有缺陷,但计算的结果往往偏于安全,因此仍然是工程上 实际常用的计算方法。后者由于考虑条块间的作用力,反映了土 体滑动时条块之间的客观状况,其计算结果比较符合实际,随看 计算机的广泛使用,采用这种计算方法也比较简单。因此,本规 范规定可采用这两种计算方法中的任何一种方法。 8.2.8·软弱结构面是指泥化夹层、断层破碎带等。当水闸岩石地 基持力层范围内存在软弱结构面时,必须根据软弱结构面的分布 情况和对水闸工程安全的影响程度(如已构成有可能沿软弱结构 面滑动的倾向)进行整体抗滑稳定性验算
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深度为3.2m的挤压砂桩,底板厚度为1m,浇筑后在其四周采用 轻型井点降水预压处理,实测最大沉降量达430mm左右,且各闻 孔随上、下游水位升降出现下沉与回弹,变动幅度为10mm~ 20mm,目前该闸仍在使用。湖北省某水闸建在软黏土地基上,实 测最大降量在400mm500mm,分缝部位均张开,经加固后,该 闸仍在使用
3江苏省软基上的几座闸站工程实测
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以上实测资料说明,建于黏土地基上的水闸的沉降量都大于 沙卵石地基,位于砂卵石地基上水闸的沉降量都较小。从沉降量 大的工程实例看,在不危及水闸结构安全和影响正常使用的条件 下,一般认为最大沉降量达100mm~150mm也是允许的。但沉 降量过大,往往会引起较大的沉降差,对水闸结构安全和正常使 用总是不利的。因此,必须做好永久缝(包括沉降缝和伸缩缝) 的止水措施。至于允许最大沉降差的数值,这与水闸的结构形式、 施工条件等有很大的关系,一般认为最大沉降差达30mm50mm 是允许的。因此,综合黏土地基和砂卵石地基水闸的实测沉降量 考虑,天然土质地基上的水闸地基最大沉降量不宜超过150mm, 最大沉降差不宜超过50mm。
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的方法,该方法施工简单、工程造价较低。振动水冲法在地基处 理中也采用较多:加密深度一般可达20m左右。若地基中液化土 层理藏较深,则可采用钢筋混凝土板桩(连续墙)围封或沉井基 础的处理方法,但工程造价较高。因此,对于地基中的液化土层 应根据其理藏深浅及处理工程量的大小等选用合适的处理方法。 在山区有很多水闸工程的边孔闻室处于土基与岩石交界的位 置,在结构设计时应采取不同的措施,减小闸室与相邻建筑物的 不均匀沉降差。首先应考虑的是闻室分缝,在土基与岩石交界处 设置一条永久沉降缝,尽量避免同闸室段建造在半岩半土地基 上;当因枢纽结构布置需要,闸室段建造在半岩半土地基上时, 可采用在基侧用水泥固结灌浆,岩石侧对地基松动爆破或沿深 度部分挖除回填砂卵石,以减小两者的变形模量,同时对底板顶 层和底层垂直于土基与岩石交界线布置加强钢筋,四川省南河 1级电站冲沙闸、太平驿电站4号拦污栅闸、姜射坝电站泄洪闸 均采用该种措施;当闸室段建造在半岩半土地基上时,也可在士 基侧采用钢筋混凝土桩,桩基穿过土基置于岩石上,桩顶与闸室 底板刚性连接,四川省乐山市玉林桥电站泄洪闸采用该措施。 本条所列岩基处理设计规定均属常规性的,具体设计时还应 结合水闸结构的运用特点、工程的重要性、地质条件、施工条件 等做出必要的补充,并经技术经济比较后合理确定。本条对基岩 灌浆的各项设计参数(包括孔距、排距、孔深和固结灌浆压力的 控制等)所作的规定,主要是根据四川等省岩基上水闻的工程实 践经验,并参照国内部分大、中型工程的实践经验提出的。对基 岩中泥化夹层和缓倾角软弱带及断层破碎带的处理措施,也是根 据岩基上水闸多年的工程实践经验提出的。 8.4.2、换填垫层法是工程上一种施工最简便、应用最广泛的地基 处理方法,在改善地基应力分布、提高地基稳定性(特别是减少 基础两端地基土的塑性变形)方面作用显著,在减少地基(特别
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基土质相同的填料时,振动水冲法加固的地基可按均质地基设计。 4振动水冲法处理设计自前尚处于半理论半经验状态,这是 因为一些设计计算方法还不够完全成熟,某些设计参数也可能凭 经验选定。因此,对于地基土质条件复杂的大型水闸工程,采用 的各项设计数据及振冲后的效果应经现场试验验证。
8.4.4近年来,高压喷射灌
8.4.5桩基础是一种较早使用的地基处理方法,实践经验较多!
在建筑、铁道、交通等系统的设计规范中,对此都有规定,甚至 还有专门性的桩基础设计规范。自20世纪60年代后期以来,在 河北、山东、河南等省,广泛采用了钻孔灌注桩作为水闸基础的 一部分。对松软地基,当利用天然地基有困难时XJJ 135-2021 高延性混凝土加固技术标准.pdf,采用钻孔灌注 桩不仅在提高地基承载力、减少沉降量方面作用显著,而且可减 轻上部结构重力、工程量小、投资省,已成为一种独特的闸型。 山区的个别水闻工程,当地基处于基岩与土基交界处,为了解决 不同地基带来的不均匀沉降,也可采用桩基础处理;例如,四川
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4在同一块底板下不采用直径、长度相差过大的摩擦型桩, 或不同时采用摩擦型桩和端承型桩,其目的是使同一块底板下各 桩实际承担的荷载尽量相等,以减少或避免产生地基的不均匀沉 降,危及水闸结构安全和正常使用。 5在防渗段底板下不得已采用端承型桩时,为了防止底板与 地基土的接触面产生接触冲刷(这是一种十分有害的渗流破环形 式),应采取有效的基底防渗措施,如在底板上游侧设防渗板桩或 截水槽,加强底板永久缝的止水结构等。 8.4.6沉并基础是工程上应用较为广泛的地基处理方法,在公路 桥梁基础工程上使用较多,在我国东部沿海地区的水闸工程中使 用也不少,在四川省地区有部分工程还用于地基防冲保护处理, 不管用途如何,其处理效果都比较理想,可以同时解决地基承载 力、地基渗透变形和地基防冲问题。 1根据国内已建水闸沉井基础的工程实践经验,沉井布置有 多联式和分离式两种。多联式施工较困难些,分离式需解决沉井 间的防渗问题(一般采用板桩封闭)。水闸沉井基础的平面形状多 呈矩形,且布置简单对称,以便并体施工浇筑和均匀下沉。沉并 的平面尺寸不宜过大,否则施工不便;但也不宜过小,否则接缝 多,带来接缝止水上的麻烦。单个沉井的长宽比一般不大于3.0。 四川省太平驿电站护坦末端防冲沉井高16m,长25m,宽10m, 长宽比为1:2.5;四川省铜街子电站导流明渠边墙沉井高26m,长 30m,宽16m,长宽比为1:1.88。考虑如地基土层结构组成粒径 大、不均匀等,在施工中文随着沉井高度的增加,施工难度将增 大等因素,为了保证沉并下沉时的稳定性和基底应力的均匀性, 结合工程实例,本规范规定,沉井的长宽比不宜大于1:3.0。 2由于沉并基础是在上部建筑物设计底板底面高程上先进 行分节浇筑,然后挖去并内的土方,利用井体自重克服并壁摩阻 力而下沉的,因此沉井浇筑高度应根据地基土质条件和要求控制 的下沉速度等因素确定。第一节沉井井壁浇筑高度往往受到浇筑
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基础底面地基承载力的限制,而在第二节以上的各节浇筑高度还 要受到其下已下沉的各节井壁摩阻力的影响,如果处理不当,将 会造成沉井下沉的失控现象。 3为了保证沉并在施工时能顺利下沉到设计高程,需要验算 自重是否满足下沉要求甘肃省市政工程预算定额2018 第一册 土石方工程,控制的计算指标为下沉系数(沉并自重 与井壁摩阻力之比)。根据已建水闸沉井基础的工程实践经验,下 沉系数可取1.15~1.25。并壁摩阻力为并壁面积与并壁单位面积 摩阻力的乘积。计算中对并壁单位面积摩阻力的取值很重要。本 规范表8.4.6所列并壁单位面积摩阻力值是参照GB50021的有关 规定进行了修订。表中所列泥浆套,其厚度以15cm~20cm为宜 过厚则泥浆消耗量大,且易造成沉井倾斜,过薄则泥浆灌注困难, 影响施工。 4沉井是否需要封底,取决于沉井下卧硬土层或岩层的充许 承载力是否满足设计要求。若下卧硬土层或岩层的充许承载力已 能满足设计要求,则沉并应尽量不封底;只有在下卧硬土层或岩 层充许承载力不能满足设计要求的情况下沉并才封底。因为沉井 开挖较深,地下水影响较大,沉井封底施工一般来说比较困难。 沉并不封底时,则应选用与井底土层渗透系数相近的回填土料: 且分层夯实,以防止因产生渗透变形和过大的沉降而使闸底与沉 井内回填土顶面脱开。 5如果在有承压水层的地基上采用沉井基础,特别是当沉井 下沉至含承压水的土层,影响地基抗渗稳定性时,不仅沉并基础 施工会遇到很大困难,而且还会影响工程施工安全,因此在这种 情况下不宜采用沉井基础。