【摘要】水閘工程施工關(guān)系到整個(gè)水利工程建設(shè)安全運(yùn)行，關(guān)系到下游居民的健康用水以及生命安全，如果發(fā)生質(zhì)量問題，很可能造成致命的危害，因此為了保障水閘工程質(zhì)量以及充分發(fā)揮其作用，本文闡述了水閘工程的主要作用，對(duì)水閘工程建設(shè)中的設(shè)計(jì)及其施工要點(diǎn)進(jìn)行了探討分析。

【關(guān)鍵詞】水閘工程；作用；設(shè)計(jì)要點(diǎn)；注意事項(xiàng)；施工要點(diǎn)

水閘工程建設(shè)中的水閘工程科學(xué)設(shè)計(jì)與施工是做好抗洪、防洪、排澇、給水、灌溉等工作的重要途徑，以下就水閘工程設(shè)計(jì)與施工進(jìn)行探討。

一、水閘工程的主要作用

水閘工程主要由上游連接段、閘室和下游連接段三部分，其中上游連接段的作用主要是將水流引入閘室，避免其外流，對(duì)兩岸及河床也起到了保護(hù)作用，防止其被沖刷，同時(shí)還與閘室一起起到了防滲作用；閘室在水閘中處于主要地位，其主要作用是對(duì)水位和流量起到了一定的控制作用，并且防滲防沖，其設(shè)計(jì)包括底板、閘門、閘墩、護(hù)欄和工作橋等；下游連接段主要用來消除過閘水流的剩余能量，將出閘的水流進(jìn)行均勻地分散，從而起到對(duì)流速的減緩作用，避免對(duì)下游的沖刷。

二、水閘工程建設(shè)中的設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

水閘工程的設(shè)計(jì)要點(diǎn)主要體現(xiàn)在：（1）水閘地址的合理選擇。水閘工程建設(shè)中的節(jié)制閘或泄洪閘閘址宜選擇在河道順直、河勢相對(duì)穩(wěn)定的河段。進(jìn)水閘、分水閘或分洪閘閘址宜選擇在河岸基本穩(wěn)定的順直河段或彎道凹岸頂點(diǎn)稍偏下游處，但分洪閘閘址不宜選擇在險(xiǎn)工堤段和被保護(hù)的重要城鎮(zhèn)下游堤段。排水閘或泄洪閘閘址宜選擇在地勢低洼、出水暢通處，排水閘閘址宜選擇在靠近重要澇區(qū)和容泄區(qū)的老堤堤線上。擋潮閘閘址宜選擇在岸線和岸坡穩(wěn)定的潮汐河口附近，并且閘址宜選擇在上游河道有足夠的蓄水容積地點(diǎn)。（2）水閘工程消能防沖設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析。水閘工程建設(shè)中的消能設(shè)計(jì)和控制通常是以閘高水位為基準(zhǔn)，將比基準(zhǔn)高的水位進(jìn)行排除，并且對(duì)于下游的水位要取最低的下限值，這樣做可以保障水閘的建設(shè)順利開展。這種工況下的閘門初始開啟度往往也是消力池深度計(jì)算的控制因素。對(duì)于水閘的防沖設(shè)計(jì)，還有很多方面的計(jì)算不是很明確，很多因素還不能確定，因此還需要我們對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的研究和探討。消能防沖是水閘的主要作用和內(nèi)容，在設(shè)計(jì)時(shí)主要包括對(duì)該工程的工程概況和水利效能計(jì)算、控制，對(duì)消力池面積、深度的計(jì)算和控制，以及對(duì)河床沖刷要求能力的計(jì)算等。對(duì)于工況所需要的設(shè)計(jì)目標(biāo)和要求的計(jì)算，在水閘設(shè)計(jì)中往往不是能做到完全準(zhǔn)確，因此如何達(dá)到這一要求，是水閘消能防沖設(shè)計(jì)所追求的目標(biāo)。（3）閘室安全計(jì)算要點(diǎn)的分析。水閘工程建設(shè)中的閘室安全與穩(wěn)定對(duì)于水閘功能發(fā)揮具有重要作用，因此對(duì)于水閘的閘室需要進(jìn)行一些計(jì)算，確保其安全。需要計(jì)算的主要包括荷載組合、基底應(yīng)力計(jì)算、抗滑穩(wěn)定計(jì)算等。其中荷載組合又可以為基本組合和特殊組合兩種，不同的組合方式又有所差別。而基底應(yīng)力的計(jì)算包括力矩計(jì)算、正常運(yùn)用情況下的基底應(yīng)力以及竣工檢修情況的計(jì)算等。抗滑穩(wěn)定計(jì)算需要計(jì)算閘室在正常運(yùn)用情況下的總彎矩以及總重，以此來得出抗滑穩(wěn)定系數(shù)。

三、水閘工程設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)

水閘工程設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)分析主要體現(xiàn)在：（1）沖刷注意事項(xiàng)。在開閘泄水時(shí)，如果水閘下游水位較低或者是沒有水，在水位差的作用下，就會(huì)加大水流的流速，這種巨大的能量會(huì)對(duì)下游有嚴(yán)重的沖刷。一旦沖刷的范圍過大，就會(huì)掏空閘基，造成水閘失事。另外，一般在水閘的兩岸都是軟弱的巖層或者是土層，如果修建水閘時(shí)開設(shè)過多的閘孔，一旦開啟某一個(gè)閘孔就會(huì)形成折沖水流，這就會(huì)嚴(yán)重沖刷下游河岸，對(duì)水閘的安全和穩(wěn)定性都會(huì)產(chǎn)生影響。（2）沉陷的注意事項(xiàng)。如果將水閘建設(shè)在軟土地基上，就會(huì)在水閘自身以及外部的荷載作用下出現(xiàn)沉陷現(xiàn)象，特別是在底板傳到地基上的荷載分布不均勻時(shí)，或者是分布在地基土層的荷載不均勻時(shí)，更容易出現(xiàn)沉陷現(xiàn)象。這種地基沉陷還會(huì)導(dǎo)致水閘出現(xiàn)下沉，或者是閘室傾斜。如果嚴(yán)重有可能造成水閘斷裂，這對(duì)水閘的正常運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生很大影響。（3）滲流的注意事項(xiàng)。滲流現(xiàn)象就是水閘在進(jìn)行擋水時(shí)造成上下游水位出現(xiàn)差值，在這種作用下，就會(huì)在水閘、閘基與兩岸的連接處出現(xiàn)滲流的現(xiàn)象。如果出現(xiàn)滲流，就會(huì)在水閘的底部產(chǎn)生向上的揚(yáng)壓力，這就會(huì)縮小水閘的重力作用，從而使水閘的抗滑穩(wěn)定性大大降低。如果兩岸和閘基都是采用土基，再出現(xiàn)滲流時(shí)也會(huì)帶走一些細(xì)顆粒，這就會(huì)在閘后出現(xiàn)翻砂鼓水的現(xiàn)象，如果嚴(yán)重的話還會(huì)掏空兩岸和閘基。另外，如果出現(xiàn)側(cè)向滲透，會(huì)產(chǎn)生水平的壓力，對(duì)兩岸的連接建筑物都會(huì)有很大影響，使其穩(wěn)定性大大下降。還有可能導(dǎo)致岸坡上出現(xiàn)滲透現(xiàn)象，從而加大閘底的滲透壓力。如果滲流水量過大，還會(huì)對(duì)水閘的擋水功能產(chǎn)生影響。（4）穩(wěn)定注意事項(xiàng)。在正常使用水閘時(shí)，攔截上游的水位一般比較高，這樣就導(dǎo)致水閘上游和下游之間產(chǎn)生很大的水位差，會(huì)出現(xiàn)水平壓力過大的現(xiàn)象。要想穩(wěn)定自身，水閘必須擁有一定的重量。另外，水閘在建成以后，如果還沒有擋水或者是在正常使用的情況下遇到無水期，就會(huì)產(chǎn)生很大的垂直荷載，這樣基底的實(shí)際壓力就會(huì)大大超過地基能夠承受的承載力，從而出現(xiàn)地基變形或者是出現(xiàn)閘基土被擠出的現(xiàn)象，這很容易造成水閘與地基出現(xiàn)滑動(dòng)的危險(xiǎn)。所以，在修建水閘時(shí)必須保證基礎(chǔ)的面積，這樣才能有效的降低基底的壓應(yīng)力。

四、水閘工程施工要點(diǎn)的分析

水閘工程施工要點(diǎn)的分析。主要表現(xiàn)為：（1）施工準(zhǔn)備要點(diǎn)。水閘工程施工前要嚴(yán)格對(duì)各項(xiàng)工作進(jìn)行審核，要審查水閘技術(shù)的施工方案及質(zhì)量保證管理制度，要加大對(duì)水閘工程施工技術(shù)人員的技術(shù)審查。在施工設(shè)計(jì)圖紙的審查中，要對(duì)施工中的技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)等問題有所把握。在水利工程建設(shè)中水閘工程施工前要杜絕不利于施工管理和制度，確保順利實(shí)施，減少安全隱患。（2）導(dǎo)流施工要點(diǎn)分析。在水閘工程施工過程中，導(dǎo)流施工非常重要，在這一環(huán)節(jié)的施工中應(yīng)嚴(yán)格按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工。多數(shù)水閘導(dǎo)流都是通過束窄灘地修建圍堰的方法對(duì)水閘導(dǎo)流方案進(jìn)行設(shè)計(jì)的，在方案中對(duì)河流水文特征以及工程地點(diǎn)氣象等條件進(jìn)行掌握與分析，并制定基坑排水措施和防洪預(yù)警措施。（3）開挖施工要點(diǎn)分析。水閘工程施工具有工期長、斷面大等特點(diǎn)，所以在挖掘土石方的過程中，最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是做好斷面的挖掘工作。既要保證開挖的深度達(dá)到一定的要求，又要保證水閘基礎(chǔ)部分的穩(wěn)固性和牢固性，并防止因?yàn)橥诰驍嗝孢^大導(dǎo)致的混凝土浪費(fèi)，同時(shí)還要防止因?yàn)橥诰驍嗝孢^小而產(chǎn)生對(duì)水閘強(qiáng)度的影響。所以，應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行工程開挖，進(jìn)而使水閘工程質(zhì)量得到提高。（4）水閘地基施工處理要點(diǎn)分析。水閘地基處理方法有很多，主要有：第一、開挖法是地基處理中使用比較多的一種方法，其主要的處理方法是將那些與設(shè)計(jì)要求不相符的覆蓋層以及由于受到風(fēng)化而被破壞的巖層挖掉。該方法原理比較簡單，操作起來也不復(fù)雜。第二、置換法主要是將建筑物的基礎(chǔ)底面下面一定深度的軟弱土層進(jìn)行挖去處理，然后將不易侵蝕和壓縮的散性材料填入進(jìn)去，這樣可以使軟土加快固結(jié)。第三、樁基礎(chǔ)法主要用在豎向受力比較大并且受力集中的情況中，也能滿足對(duì)沉降方面有較高要求的建筑物和精密設(shè)備。（5）混凝土澆筑施工要點(diǎn)分析。水閘工程的混凝土需求量非常大，同時(shí)要保證混凝土質(zhì)量的穩(wěn)定性，所以在水利工程建設(shè)的水閘工程施工過程中應(yīng)該對(duì)施工中使用的原材料進(jìn)行抽樣檢查，對(duì)混凝土的品質(zhì)進(jìn)行保證。此外，砂石和石子的配和比也要滿足設(shè)計(jì)要求。（6）水閘金屬結(jié)構(gòu)工程施工要點(diǎn)分析。水利工程建設(shè)中水閘工程施工過程中要嚴(yán)格按照相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范來進(jìn)行金屬結(jié)構(gòu)的施工，要做好原材料和加工工藝及安裝程序的控制工作，保證水閘的施工質(zhì)量。在金屬結(jié)構(gòu)的工程施工中，要綜合廠內(nèi)生產(chǎn)、整體或分片運(yùn)輸及現(xiàn)場安裝的方法，在制作材料上要做到有正規(guī)廠家的質(zhì)保單，還要注意對(duì)這些材料的運(yùn)輸前對(duì)樣品進(jìn)行檢測及復(fù)測，以此來確保原材料的質(zhì)量。對(duì)水閘門槽預(yù)埋件的安裝，應(yīng)該制定合理的施工工藝措施，要注意焊接過程的變形情況的觀測，以便能夠及時(shí)的采取矯正措施。

結(jié)束語：

綜上所述，水閘工程對(duì)于水利工程的安全運(yùn)行具有重要作用，因此水閘工程的設(shè)計(jì)與施工需要結(jié)合實(shí)際，熟悉了解設(shè)計(jì)與施工的各種條件，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行實(shí)施，從而保障水閘工程建設(shè)的順利進(jìn)行，因此對(duì)水閘工程的設(shè)計(jì)要點(diǎn)與施工要點(diǎn)進(jìn)行分析具有重要意義。

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