【摘要】結(jié)合獻縣樞紐進洪閘閘室穩(wěn)定復核計算項目,簡要介紹了河道管理范圍內(nèi)水閘工程閘室穩(wěn)定復核計算的基本內(nèi)容和方法,包括:基底應力、抗滑穩(wěn)定、刺墻抗滑穩(wěn)定及滲流等復核計算,并加以分析。
【關鍵詞】穩(wěn)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(jié)構(gòu)。
2、閘室穩(wěn)定復核計算
2.1 計算工況
進洪閘閘身結(jié)構(gòu)采用了無樁基的分離式,即將閘墩與部分底板構(gòu)成倒T形,抗滑穩(wěn)定復核時分別計算中墩和邊墩的抗滑穩(wěn)定,閘室基底面與地基之間的摩擦系數(shù)取0.33。進洪閘閘室穩(wěn)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(jié)構(gòu)布置及受力情況對稱時,進洪閘基底應力按照《水閘設計規(guī)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(jié)果(見表1)。
2.3 抗滑穩(wěn)定計算
2.3.1 閘室抗滑穩(wěn)定計算
閘室抗滑穩(wěn)定計算按《水閘設計規(guī)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(shù)取0.33??够€(wěn)定計算成果:建成無水情況下中墩計算抗滑安全系數(shù)為0,容許抗滑安全系數(shù)為1.30;邊墩計算抗滑安全系數(shù)為0,容許抗滑安全系數(shù)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(shù)為1.54,容許抗滑安全系數(shù)為1.30;邊墩計算抗滑安全系數(shù)為1.98,容許抗滑安全系數(shù)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(shù)為1.36,容許抗滑安全系數(shù)為1.15;邊墩計算抗滑安全系數(shù)為1.59,容許抗滑安全系數(shù)為1.15。
2.3.2 刺墻抗滑穩(wěn)定計算
進洪閘兩岸聯(lián)接采用重力式刺墻伸入堤內(nèi),每岸兩節(jié),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(wěn)定計算復核最危險的1號刺墻的穩(wěn)定性。擋水墻抗滑穩(wěn)定計算公式同閘室抗滑穩(wěn)定公式, 抗滑穩(wěn)定計算成果:建成無水情況下計算抗滑安全系數(shù)為0,容許抗滑安全系數(shù)為1.30。閘前水位13.50m閘后無水情況下計算抗滑安全系數(shù)為1.32,容許抗滑安全系數(shù)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(shù)為1.21,容許抗滑安全系數(shù)為1.15。
2.4 滲流計算
滲流穩(wěn)定復核采用改進阻力系數(shù)法,進洪閘閘基處于有機質(zhì)黏土層中,參照《水閘設計規(guī)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(wěn)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(jié)果(見表2),實際滲徑長度:節(jié)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(tài)評價和建議
根據(jù)上述復核計算分析的結(jié)果,可以得出以下幾點結(jié)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(shù)滿足規(guī)范要求。
3.2 進洪閘中墩及邊墩抗滑穩(wěn)定均滿足規(guī)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(shù)據(jù)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(wěn)定滿足規(guī)范要求。