水利枢纽水闸的地基处理及其抗滑稳定计算过程案例综述
目录
TOC\o1-3\h\u8134水利枢纽水闸的地基处理及其抗滑稳定计算过程案例综述 1
312411.1闸室及地基稳定计算 1
132561.2闸室及地基稳定计算 2
70101.2.1荷载及其组合 2
68521.2.2闸室稳定计算 2
1.1闸室及地基稳定计算
水闸一般情况下要建在天然地基上，一般可直接建在标准贯入击数击的粘性土和击的砂性天然地基。如果把水闸建造在软弱地基上，可能会有较大的降发生，并且因为地基承载力不足而影响正常工作,所以要进行地基处理。
1.2闸室及地基稳定计算
水闸建成后，将面临各种工况。过大的压力可能会超过地基的承载力，造成破坏。过大的沉降，特别是不均匀沉降，会使硐室倾斜，甚至造成结构断裂。挡水时，在水平推力作用下，闸室可能沿地表滑动。因此，有必要检查各种工况的安全性，必要时进行地基处理。对于有狭缝的闸室，应以两条狭缝之间的闸室截面为计算单位，沿水流方向取闸室总长。
1.2.1荷载及其组合
作用在闸室上的荷载主要有结构自重、水重、水平水压、扬压力、波浪压力等。
水闸结构自重应根据其几何尺寸和材料重量计算确定，并尽量采用水闸、启闭机等永久性设备的实际重量。作用在闸底板上的水重，应按其实际体积和水重计算确定。闸门的静水压力应根据闸门在不同工况下的上、下水压来确定，根据基础型式、防渗排涝布置计算和确定闸墩底部的扬压力；以及上下游水位的组合条件。作用在水闸上的波浪压力应根据风向、风速、风区长度（吹距）、风区平均水深以及闸前实际波浪状态的判别来计算确定。
荷载组合分为基本组合和特殊组合。基本组合由若干基本荷载组成，特殊组合由基本荷载和一个或多个特殊荷载组成。
1.2.2闸室稳定计算
土基闸室稳定满足要求如下：
（1）在各种条件下，闸室的平均承载力小于或等于地基的容许承载力，最大承载力小于或等于地基容许承载力的1.2倍。
（2）闸室最大值与最小值之比不大于《水闸设计规范》SL265-2016表7.3.5规定的允许值
岩基闸室稳定要满足的要求：
（1）在各种条件下，闸室的最大承载力不大于地基的容许承载力。
（2）在非地震情况下，闸室地下室没有拉应力。地震时，闸室地下室的拉应力小于或等于100KPA
1.2.2.1闸室沿地基地面抗滑稳定验算
水闸在挡水时，底板与地基的接触面是最不利的滑动面，
—沿闸基底抗滑稳定安全系数；
—闸室基底面与地基之间的摩擦系数,取=0.4；
—作用在闸室上的全部水平向荷载(kN)；
—闸基底面与土基间的摩擦角
—室基底面与土质地基之间的粘结力(kPa),取=0。
1.2.2.2闸室深层滑动验算
水闸在一般工况下均受到铅直和水平力的作用。实验表明，当水平力达到某一值时，闸室就会发生滑动。根据《水工建筑物》，由以下临界应力公式判别闸室是否发生深层滑动。
—地基滑动的临界铅值压应力，kPa；
—系数，一般取3～4本设计取=4。
—地基土浮容重，KN/m3，本设计=19.4KN/m3；
—底板顺水流方向长度，m；
、—地基土在饱和状态下的内摩擦角，(°)、凝聚力（Kpa），本设计=32°37′，=0.1Kpa。
最终计算得出：=970.1Kpa。
1.2.2.3闸室基底压应力验算
对于结构布置和受力沿垂直河流方向对称分布时，计算闸基上、下游边缘最大、小压应力公示如下：
—作用在基底以上的所有铅直力总和，
—作用在基地以上的所有铅直力与水平力对基底顺河流对称中心力矩总和，
—计算闸段垂直河流方向宽度；
—闸底板顺水流方向长度，m。
1.2.2.4地基容许承载力计算
—土质地基允许承载力(kPa)；
—闸基底面以下土的重度(kN/m3),取浮重度；
—闸基底面以上土的重度(kN/m3),取浮重度；
B—闸基底面宽度(m)；
D—基底埋置深度(m)；
C—地基土的粘结力(kPa)；
NB,ND,NC—承载力系数,本设计=1.441，=6.765，=8.876。
π—取π=3.14。
=470.6KPa。
1.2.2.5各种工况下的稳定计算
根据上文所述的计算公式，得到以下论证情况。
本次设计验算考虑两个工况，包括：完建期和设计洪水挡水期
本工程基本地震烈度6度，所以不用考虑地震力的影响。
（1）完建期
枢纽主要承受荷载包括是闸室自重。
完