閘室穩定復核計算分析

【摘要】結合獻縣樞紐進洪閘閘室穩定復核計算項目，簡要介紹了河道管理范圍內水閘工程閘室穩定復核計算的基本內容和方法，包括：基底應力、抗滑穩定、刺墻抗滑穩定及滲流等復核計算，并加以分析。

【關鍵詞】穩定復核；計算；分析

1、工程概況

獻縣樞紐進洪閘位于獻縣縣城西北，建于1967年8月，共6孔，閘身凈寬48m，每孔凈寬8m，中邊墩厚度均為1.0m，閘墩、地板長度均為16m，底板厚1.2m，閘上設計水位16.3m，設計流量943m3/s，校核水位17.4m，校核流量1130m3/s，進洪閘全長105.8m。閘門為開敞式鋼筋混凝土結構。

2、閘室穩定復核計算

2.1 計算工況

進洪閘閘身結構采用了無樁基的分離式，即將閘墩與部分底板構成倒T形，抗滑穩定復核時分別計算中墩和邊墩的抗滑穩定，閘室基底面與地基之間的摩擦系數取0.33。進洪閘閘室穩定復核采用三種工況進行計算，即：一、建成無水；二、閘前水位13.50m，閘后無水；三、閘前水位13.50m，閘后無水+地震。

2.2 基底應力計算

當結構布置及受力情況對稱時，進洪閘基底應力按照《水閘設計規范（SL265-2001）計算，公式為： Pmaxmin=∑G/A±∑M/W，各種計算工況下的基底應力計算結果（見表1）。

2.3 抗滑穩定計算

2.3.1 閘室抗滑穩定計算

閘室抗滑穩定計算按《水閘設計規范》（SL265-2001）公式計算： K=f∑G/∑H，閘室基底面與地基之間的摩擦系數取0.33。抗滑穩定計算成果：建成無水情況下中墩計算抗滑安全系數為0，容許抗滑安全系數為1.30；邊墩計算抗滑安全系數為0，容許抗滑安全系數為1.30。閘前水位13.50m閘后無水情況下中墩計算抗滑安全系數為1.54，容許抗滑安全系數為1.30；邊墩計算抗滑安全系數為1.98，容許抗滑安全系數為1.30。閘前水位13.50m閘后無水+地震情況下中墩計算抗滑安全系數為1.36，容許抗滑安全系數為1.15；邊墩計算抗滑安全系數為1.59，容許抗滑安全系數為1.15。

2.3.2 刺墻抗滑穩定計算

進洪閘兩岸聯接采用重力式刺墻伸入堤內，每岸兩節，第1號刺墻地面高程6.0m，長7.0m，第2號刺墻底面高程7.5m，長7.0m，墻頂高程13.80m。本次刺墻抗滑穩定計算復核最危險的1號刺墻的穩定性。擋水墻抗滑穩定計算公式同閘室抗滑穩定公式， 抗滑穩定計算成果：建成無水情況下計算抗滑安全系數為0，容許抗滑安全系數為1.30。閘前水位13.50m閘后無水情況下計算抗滑安全系數為1.32，容許抗滑安全系數為1.30。閘前水位13.50m閘后無水+地震情況下計算抗滑安全系數為1.21，容許抗滑安全系數為1.15。

2.4 滲流計算

滲流穩定復核采用改進阻力系數法，進洪閘閘基處于有機質黏土層中，參照《水閘設計規范》，水平段運行滲透坡降值為0.20，出口段允許滲流坡降值為0.50.

滲流穩定復核采用三種工況，即：一、閘前設計水位：13.50m；二、閘后水位：6.00m。

滲透計算結果（見表2），實際滲徑長度：節制閘前粘土夾塑料布鋪蓋15m、防滲板10m，閘底板16m。

3、安全狀態評價和建議

根據上述復核計算分析的結果，可以得出以下幾點結論：

3.1 各種工況下進洪閘的閘室的基底應力滿足地基承載力的要求，基底應力不均勻系數滿足規范要求。

3.2 進洪閘中墩及邊墩抗滑穩定均滿足規范要求。

3.3 在閘前過設計洪水，當閘底防滲有效時，水平段滲流水力坡降為0.18，小于允許坡降0.20；出口段滲流水力坡降為0.33，小于允許坡降0.50，從計算數據看閘基滲流能夠滿足安全運用要求。

3.4 進洪閘刺墻的抗滑穩定滿足規范要求。