水利水电工程中水闸设计

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一、水闸的地基处理

1.1桩基的方法

在大多的施工方法中，桩基可以概括为灌注桩和预制桩两个方面。对于上拔力和水平的荷载时桩基在一定程度上可以承受的，在3种情况下，可以有效的得到利用，分别为在沉降的过程中，所属的建筑物具备非常高的要求；竖向的荷载的结构非常集中，并且很大；相应的结构，受到了大面积地面的荷载影响。

1.2预压的方法

所谓预压就是进行事先的加载，对于场地的土排水固结进行相应的加速，最终将地基承载力的提高以及沉降的减少得以完善。预压的方法具备的优点之处为：荷载持续保持的情况下，体积相对来说会产生非常大的压缩，对于水闸的强度会拥有明显的增长度。例如：黏性的土地基以及淤泥质土都会呈现较好的成效。预压的方法存在的缺点在于：在确定的工期内不能够将施工部分有效完成，一般情况下，在施工的工期相对很紧的时候，是不提倡采用此方式的。因为闸基地下水是与河水紧密相连的，自然就得不到有效的降水，那么在解决问题的过程中，就会使用很久的时间。

1.3换土垫层的方法

换土垫层的方法是比较传统的方式，所以在操作上相对简单些，并且在实践的过程中，一般情况下使用换土垫层的方法时，基本上没有出现过问题。因此，换土垫层的方法一直是首选的地基处理方法。软弱的土层如果<3m的情况下，指的是浅层地基，相反，承载力特别高的土层就是下卧层地基。

二、闸型的正确选择

水利水电工程中水闸包含的闸型是多种多样的，在这诸多闸型当中具备着不同的优缺点以及具体的功能，选择闸型的过程当中，不应该只是选择新颖度高的闸型，一定要根据实用度进行选择。水闸的形式千姿百态，由非常多的不同因素来形成的。因此，在选择的过程中，要多方面对施工的管理、河道的特性、当地的实际地质地形进行充分的考虑，对于选择闸型的目标，必须是将合理并科学的闸型优先选择。

三、水闸的排水问题

3.1防冲槽

水利水电工程中的防冲槽就是对于水闸的关卡末端实施的加固措施。水流在经过关卡的时候，由于关卡的作用使得水流的速度和能量，在一定程度上减小了，可是经过关卡末端部位时，会重现原来的冲击能力，水流的强力冲击对于河床一定会造成危害。往往在关卡末端设置的通常为抛石防冲槽，其设置流程是将在关卡的末端进行挖槽抛石，在水流冲击河床的过程中，由于末端具备了非常多的石块，使得在形成冲坑的过程中，留下的石块根据水流的冲击方向，沿着陡坡的方向顺势滚下，所以在冲坑上游的斜坡上要设置铺盖。主要的流程为的是将冲刷坑的向上游扩展的流程能够有效避免，为水利水电工程营造安全性能。

3.2消力池底板的排水孔设计

在水利水电工程中，消力池底板必须承载着不同因素所带来的力量，其中包含水流的脉动压力、水流的冲击力等等，一定要充分的耐磨静压，对于重物的冲击能够合理的抗击，并且要具备很大程度上的强度和重量。垂直的排水孔可以设置在水平护板的后半部分，并且反滤层一定要铺在排水孔的下面。在布置形态上，将排水孔布置成梅花形，以使排水通畅，减轻护板低端的渗透压力。

3.3闸基防渗面层的排水

水利水电工程的上游以及下游有非常明显的水位差，从而起到了强力的作用，在一系列的流程进行中可以有效的开展排水的活动。其具体的流程为：上游水渗透进河床中，然后经过闸底板、防渗铺盖和板桩，最后经过消力池的时候，通过反滤层的排水孔顺畅的流进下游地段，有效的排水自然生成。对于地基的渗水方面，最优质的效率是应该以最快的速度排出去，想要速度加快，就要对于防渗止水的设施大量布置在高水位的一侧，具体布置防渗止水的设施可以是板桩、浅齿墙或铺盖，这样的方式可以将底板上游的相关渗透路径有效延长，使得渗透压力在消力池底板上能够压缩减小。同时，滤水层的设置可以有效排水，排渗管可以合理的进行排渗。

四、水闸的底板高程

在水利水电工程中确定的水闸底板高程是极其重要的，绝对不能够粗心大意，闸的质量、造价、制作以及施工与闸底板高程的选取有着直接的联系。闸底板高程要多角度、多方面的考虑到是否满足正常的运行、经济、地质以及水文地质是否符合标准等。例如：过低的闸底板高程会导致拦河闸的功效，对于防沙冲的布置，以及闸门的启闭力都会存在严重的困难，同时对地基的处理和开挖也增加了相应的难度。因此，闸底板高程能否正确的选定，意味着整个流程的顺畅与否，一定要把最佳的方案放到首位，然后进行综合考虑。

作者：龙旭辉 单位：广东省五华县水利水电勘测设计室