水利水電工程中水閘設(shè)計(jì)

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一、水閘的地基處理

1.1樁基的方法

在大多的施工方法中，樁基可以概括為灌注樁和預(yù)制樁兩個(gè)方面。對(duì)于上拔力和水平的荷載時(shí)樁基在一定程度上可以承受的，在3種情況下，可以有效的得到利用，分別為在沉降的過(guò)程中，所屬的建筑物具備非常高的要求；豎向的荷載的結(jié)構(gòu)非常集中，并且很大；相應(yīng)的結(jié)構(gòu)，受到了大面積地面的荷載影響。

1.2預(yù)壓的方法

所謂預(yù)壓就是進(jìn)行事先的加載，對(duì)于場(chǎng)地的土排水固結(jié)進(jìn)行相應(yīng)的加速，最終將地基承載力的提高以及沉降的減少得以完善。預(yù)壓的方法具備的優(yōu)點(diǎn)之處為：荷載持續(xù)保持的情況下，體積相對(duì)來(lái)說(shuō)會(huì)產(chǎn)生非常大的壓縮，對(duì)于水閘的強(qiáng)度會(huì)擁有明顯的增長(zhǎng)度。例如：黏性的土地基以及淤泥質(zhì)土都會(huì)呈現(xiàn)較好的成效。預(yù)壓的方法存在的缺點(diǎn)在于：在確定的工期內(nèi)不能夠?qū)⑹┕げ糠钟行瓿?，一般情況下，在施工的工期相對(duì)很緊的時(shí)候，是不提倡采用此方式的。因?yàn)殚l基地下水是與河水緊密相連的，自然就得不到有效的降水，那么在解決問(wèn)題的過(guò)程中，就會(huì)使用很久的時(shí)間。

1.3換土墊層的方法

換土墊層的方法是比較傳統(tǒng)的方式，所以在操作上相對(duì)簡(jiǎn)單些，并且在實(shí)踐的過(guò)程中，一般情況下使用換土墊層的方法時(shí)，基本上沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)問(wèn)題。因此，換土墊層的方法一直是首選的地基處理方法。軟弱的土層如果<3m的情況下，指的是淺層地基，相反，承載力特別高的土層就是下臥層地基。

二、閘型的正確選擇

水利水電工程中水閘包含的閘型是多種多樣的，在這諸多閘型當(dāng)中具備著不同的優(yōu)缺點(diǎn)以及具體的功能，選擇閘型的過(guò)程當(dāng)中，不應(yīng)該只是選擇新穎度高的閘型，一定要根據(jù)實(shí)用度進(jìn)行選擇。水閘的形式千姿百態(tài)，由非常多的不同因素來(lái)形成的。因此，在選擇的過(guò)程中，要多方面對(duì)施工的管理、河道的特性、當(dāng)?shù)氐膶?shí)際地質(zhì)地形進(jìn)行充分的考慮，對(duì)于選擇閘型的目標(biāo)，必須是將合理并科學(xué)的閘型優(yōu)先選擇。

三、水閘的排水問(wèn)題

3.1防沖槽

水利水電工程中的防沖槽就是對(duì)于水閘的關(guān)卡末端實(shí)施的加固措施。水流在經(jīng)過(guò)關(guān)卡的時(shí)候，由于關(guān)卡的作用使得水流的速度和能量，在一定程度上減小了，可是經(jīng)過(guò)關(guān)卡末端部位時(shí)，會(huì)重現(xiàn)原來(lái)的沖擊能力，水流的強(qiáng)力沖擊對(duì)于河床一定會(huì)造成危害。往往在關(guān)卡末端設(shè)置的通常為拋石防沖槽，其設(shè)置流程是將在關(guān)卡的末端進(jìn)行挖槽拋石，在水流沖擊河床的過(guò)程中，由于末端具備了非常多的石塊，使得在形成沖坑的過(guò)程中，留下的石塊根據(jù)水流的沖擊方向，沿著陡坡的方向順勢(shì)滾下，所以在沖坑上游的斜坡上要設(shè)置鋪蓋。主要的流程為的是將沖刷坑的向上游擴(kuò)展的流程能夠有效避免，為水利水電工程營(yíng)造安全性能。

3.2消力池底板的排水孔設(shè)計(jì)

在水利水電工程中，消力池底板必須承載著不同因素所帶來(lái)的力量，其中包含水流的脈動(dòng)壓力、水流的沖擊力等等，一定要充分的耐磨靜壓，對(duì)于重物的沖擊能夠合理的抗擊，并且要具備很大程度上的強(qiáng)度和重量。垂直的排水孔可以設(shè)置在水平護(hù)板的后半部分，并且反濾層一定要鋪在排水孔的下面。在布置形態(tài)上，將排水孔布置成梅花形，以使排水通暢，減輕護(hù)板低端的滲透壓力。

3.3閘基防滲面層的排水

水利水電工程的上游以及下游有非常明顯的水位差，從而起到了強(qiáng)力的作用，在一系列的流程進(jìn)行中可以有效的開(kāi)展排水的活動(dòng)。其具體的流程為：上游水滲透進(jìn)河床中，然后經(jīng)過(guò)閘底板、防滲鋪蓋和板樁，最后經(jīng)過(guò)消力池的時(shí)候，通過(guò)反濾層的排水孔順暢的流進(jìn)下游地段，有效的排水自然生成。對(duì)于地基的滲水方面，最優(yōu)質(zhì)的效率是應(yīng)該以最快的速度排出去，想要速度加快，就要對(duì)于防滲止水的設(shè)施大量布置在高水位的一側(cè)，具體布置防滲止水的設(shè)施可以是板樁、淺齒墻或鋪蓋，這樣的方式可以將底板上游的相關(guān)滲透路徑有效延長(zhǎng)，使得滲透壓力在消力池底板上能夠壓縮減小。同時(shí)，濾水層的設(shè)置可以有效排水，排滲管可以合理的進(jìn)行排滲。

四、水閘的底板高程

在水利水電工程中確定的水閘底板高程是極其重要的，絕對(duì)不能夠粗心大意，閘的質(zhì)量、造價(jià)、制作以及施工與閘底板高程的選取有著直接的聯(lián)系。閘底板高程要多角度、多方面的考慮到是否滿(mǎn)足正常的運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)、地質(zhì)以及水文地質(zhì)是否符合標(biāo)準(zhǔn)等。例如：過(guò)低的閘底板高程會(huì)導(dǎo)致攔河閘的功效，對(duì)于防沙沖的布置，以及閘門(mén)的啟閉力都會(huì)存在嚴(yán)重的困難，同時(shí)對(duì)地基的處理和開(kāi)挖也增加了相應(yīng)的難度。因此，閘底板高程能否正確的選定，意味著整個(gè)流程的順暢與否，一定要把最佳的方案放到首位，然后進(jìn)行綜合考慮。

作者：龍旭輝 單位：廣東省五華縣水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)室