某水闸闸室安全复核计算浅议

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【摘 要】某闸工程防洪标准已达不到目前工程的要求，为了消除该工程的安全隐患，充分发挥工程的综合效益，本文对水闸进行安全复核，建议对该闸进行除险加固。

1.工程概况

水闸闸原设计防洪水位43.29m，校核防洪水位44.79m，钢筋混凝土单孔箱式结构。工程总长107.7m，其中进口段长24.5m；闸室及洞身段、竖井段长54.2m，分为五段：闸室段（12.5m）、洞身段（12.5m×3）、竖井段（4.2m）；出口段长29.0m。闸室总宽度3.6m，闸室底板高程36.79m ，胸墙顶高程42.44 m，

该工程自建成以来在引水灌溉、排涝方面发挥了很大作用。但水闸主体工程已运行37年，启闭设备、观测设施、止水等出现不同程度的损毁，严重影响防汛、渡汛和工程自身的安全

本文就是根据新的设计规范、洪水设防标准以及现场检测数据对水闸进行复核计算分析。

2.复核计算基本资料

依据原水闸竣工图纸、相关规范进行复核计算；

水闸为穿堤建筑物，按国家《防洪标准》（GB50201-94）的规定，该水闸为Ⅰ级水工建筑物。

据现场标准贯入试验成果，查表确定闸基土层的承载力，结合地区经验和工程类比，经综合分析后，提出闸基主要持力层的允许承载力指标。

根据国家地震局1990年颁布的1:400万《中国地震烈度区划图》，本场地为Ⅶ度地震区，按照《水工建筑物抗震设计规范》规定，水闸设计烈度为Ⅶ度。

3. 复核计算成果及分析评价

3.1 防洪标准复核

根据黄规计[2001]49号文件，水闸闸址（79+300）处的设计防洪水位为44.87m，校核防洪水位按设防水位加1.0m计，为45.87m。

该闸原设计防洪水位43.29m，校核防洪水位44.79m，因此防洪标准不能满足要求。

3.2涵闸渗流稳定计算

涵闸为中粉质壤土地基，按水闸设计规范中渗径系数法初估基础防渗轮廓线长度，即

H

设计防洪水位下，其上、下游水位差为8.18m，渗流出口设置反滤层，渗径系数C=7~9，基础防渗长度应为：57.26~73.62m以上。原涵闸及洞身基础防渗轮廓线投影长度为54.13m，不满足涵闸基础防渗长度要求。

3.3 闸室稳定复核计算

3.3.1 荷载组合

按照《水闸设计规范》要求，将荷载组合分为基本组合和特殊组合两类，基本组合的计算为设计洪水位，特殊组合的计算情况为校核洪水位和设计洪水位+地震情况两种。各种情况的荷载计算均依据闸门现状。其荷载组合见表1：

表1 荷载组合表

荷载

由复核计算结果可知，在正常设计洪水位和校核洪水位情况下混凝土结构的受力情况基本能够满足要求；在地震情况下胸墙水平向应力超过了结构所能提供的抵抗力，结构将发生破坏。

4 安全状态评价和建议

根据上述复核计算分析的结果，可以得出以下几点结论：

1. 该工程的防洪标准不能满足要求。

2. 从抗渗稳定计算的结果来看，水平段渗透坡降相对较小，能够满足抗渗稳定要求；出口段渗透坡降较大，不能满足抗渗稳定要求，从现场检测的结果来看，闸体洞身段的永久缝止水均已老化破坏，这也增加了渗透破坏的可能性。

3. 闸室的稳定复核计算表明，闸室基底应力和抗滑稳定安全系数均能满足设计要求；在设计洪水位工况和校核洪水位工况下基底应力不均匀系数不能满足要求，容易发生不均匀沉降。

4. 由复核计算结果可知，在正常设计洪水位和校核洪水位情况下混凝土结构的受力情况基本能够满足要求；在地震情况下胸墙水平向应力超过了结构所能提供的抵抗