1、一级建造师执业资格考试 水利水电工程管理与实务,主讲：吕桂军,水闸、泵站与水电站 水闸施工技术 课前提示：本节重点为： 1.水闸混凝土施工原则:以闸室为中心，按照“先深后浅、先重后轻、先高后矮、先主后次”的原则进行。,3.闸门出厂时应标志的内容：制造厂名、产品名称、产品型号或主要技术参数、闸门重心位置及总重量、制造日期等。,水闸的分类及组成 一、常用水闸的分类 水闸是一种利用闸门挡水和控制泄水的低水头水工建筑物，多建于河道、渠系及水库、湖泊岸边。,1按水闸承担的任务分类(图1F4180111)如下： (1)节制闸：拦河或在渠道上建造，用于拦洪、调节水位或控制下泄流量。位于河道上的节制闸也称拦河
2、闸。 (2)进水闸：建在河道、水库或湖泊的岸边，用来控制引水流量。进水闸又称取水闸或渠首闸。,(3)分洪闸：常建于河道的一侧，用来将超过下游河道安全泄量的洪水泄入分洪区(蓄洪区或滞洪区)或分洪道。分洪闸是双向过水的，洪水过后再从此处将蓄水排入河道。 (4)排水闸：常建于江河沿岸，用来排除内河或低洼地区对农作物有害的渍水。排水闸也是双向过水的，当江水水位高于内湖或洼地时，排水闸以挡水为主，防止江水漫淹农田或民房；当江水低于内湖或洼地时，排水闸以排渍排涝为主。,(5)挡潮闸：建在入海河口附近，涨潮时关闸，防止海水倒灌；退潮时开闸泄水，具有双向挡水的特点。挡潮闸类似排水闸，但操作更为频繁。外海潮水比
3、内河水高时关闭闸门，防止海水向内河倒灌；外海潮水低于内河水时再开闸放水。 (6)冲沙闸(排沙闸)：建在多泥沙河流上，用于排除进水闸、节制闸前或渠系中沉积的泥沙。 (7)此外还有为排除冰块、漂浮物等而设置的排冰闸、排污闸等。,2按闸室结构形式可分为开敞式、胸墙式及涵洞式等，如图lF418011-2所示。,(1)开敞式：过闸水流表面不受阻挡,泄流能力大。 (2)胸墙式：闸门上方设有胸墙，可以减少挡水时闸门上的力，增加挡水变幅。 (3)涵洞式：闸门前为有压或无压洞身，洞顶有填土覆盖。多用于小型水闸。,3.按过闸流量大小可分为大、中和小型三种形式。过闸流量在1000m3s以上的为大型水闸； l0010
4、00m3s的为中型水闸； 小于100m3s的为小型水闸。,二、水闸的组成 水闸主要包括上游连接段、闸室和下游连接段三部分，如图lF418011-3所示。,(一)上游连接段 上游连接段用以引导水流平顺地进入闸室，保护两岸及河床免遭冲刷，并与闸室等共同构成防渗地下轮廓，确保在渗流作用下两岸和闸基的抗渗稳定性。一般包括上游翼墙、铺盖、上游防冲槽和两岸的护坡等。,(二)闸室 闸室是水闸的主体部分，其作用是：控制水位和流量，兼有防渗防冲作用。闸室段结构包括：闸门、闸墩、边墩(岸墙)、底板、胸墙、工作桥、交通桥、启闭机等。,(三)下游连接段 下游连接段用以消除过闸水流的剩余能量，引导出闸水流均匀扩散，调整
5、流速分布和减缓流速，防止水流出闸后对下游的冲刷。一般包括消力池、护坦、海漫、下游防冲槽以及下游翼墙和两岸的护坡等。,（注：水闸通常在闸室底板上游一侧布置防渗设施(如铺盖、板桩及齿墙等)，用来延长渗径，减小底板渗透压力，降低闸基渗流坡降等，称为滞渗；在下游一侧布置排水设施，使渗透水流尽快地安全排走，以防止发生渗透变形，并减小底板渗透压力，称为导渗。,（1）黏性土地基。黏性土地基的土壤颗粒之间具有凝聚力，不易产生管涌，但土壤与闸底板之间的摩擦系数小，不利于闸室稳定。防渗措施一般常用铺盖，而不用板桩，因板桩在入土的过程中可能破坏黏土的天然结构，在板桩与其周围地基接触面上可能造成集中渗流的通道。至于排
6、水设施，一般布置在闸室下游护坦的下面;也可布置在闸室底板下面，这对黏性土固结有一定作用，不过，一旦排水设施被堵塞，则是很难修理的。,（2）砂性土地基。在砂性土地基中，土壤与底板之间的摩擦系数较大，这对闸室的抗滑稳定性有利。但是，由于土壤颗粒之间无凝聚力或凝聚力很小，管涌问题较为严重，尤其在细砂和粉砂地基上更要特别注意。为了防止管涌的出现，如地基砂层很厚时，采用铺盖与铅直防渗(如板桩等)相结合的措施来延长渗径，降低渗透坡降。一般地，在底板上游一侧设置板桩，有时在铺盖前端再加一道板桩。至于排水设施，则布置在护坦下面，一般不设在闸室底板下面。 对于粉砂地基，为了防止粉砂液化，多采用封闭式防渗措施，即
7、在闸室地基的四周用板桩包围。,（3）多层土质地基。在透水性较小的地基表层下面如有透水层，特别是该透水层有承压水时，应设置铅直排水孔并穿过表层，引出承压水，避免下游土层隆起，甚至发生流土。在不同性质的冲积层地基中，如果水平渗透性大于铅直渗透性，也可利用铅直排水降低土质间的渗透压力;如地基深处有软弱层，影响水闸稳定时，同样可利用铅直排水降低该层渗透压力，以加大水闸有效重力，从而增加其稳定性。,（4）岩石地基。在岩石地基上建闸时，可根据防渗需要在在闸室底板上游端设置水泥灌浆帷幕，其后设排水孔。,例：水闸的排水反滤设施一般布置在（）部位。 A.上游铺盖 B.下游海漫 C.闸室底板 D.下游护坦（消力池
8、） 答案：D,水闸主体结构的施工方法 一、水闸土方及基础施工 1.土方开挖应遵守下列规定: (1)建筑物的基坑土方开挖应本着先降水,后开挖的施工原则，并结合基坑的中部开挖明沟加以明排。 (2)降水措施应视地质条件而定,在条件许可时，提前进行降水试验，以验证降水方案的合理性。,(3)降水期间必须对基坑边坡及周围建筑物进行安全监测，发现异常情况及时研究处理措施，保证基坑边坡和周围建筑物的安全，做到信息化施工。 (4)若原有建筑物距基坑较近，视工程的重要性和影响程度，可以采用拆迁或适当的支护处理。基坑边坡视地质条件，可以采用适当的防护措施。 (5)在雨季，尤其是汛期必须做好基坑的排水工程，安装足够的
9、排水设备。 (6)基坑土方开挖完成或基础处理完成，应及时组织基础隐蔽工程验收，及时浇筑垫层混凝土对基础进行封闭。,(7)基坑降水时应符合下列规定: 1)基坑底、排水沟底、集水坑底应保持一定深差。 2)集水坑和排水沟应设置在建筑物底部轮廓线以外一定距离。 3)基坑开挖深度较大时，应分级设置马道和排水设施。 4)流砂、管涌处应采取反滤导渗措施。 (8)基坑开挖时，在负温下，挖除保护层后应采取可靠的防冻措施。,2.土方填筑应遵守下列规定: (1)填筑前，必须排除基坑底部的积水、清除杂物等，宜采用降水措施将基底水位降至0.5m以下。 (2)填筑土料，应符合设计要求。 (3)岸墙、翼墙后的填土应分层回填
10、、均衡上升。靠近岸墙、翼墙、岸坡的回填土宜用人工或小型机具夯压密实，铺土厚度宜适当减薄。 (4)高岸、翼墙后的回填土应按通水前后分期进行回填，以减小通水前墙体后的填土压力。 (5)高岸、翼墙后应布置排水系统，以减少填土中的水压力。,3.地基处理应遵守下列规定: (1)原状土地基开挖到基底前预留30cm50cm保护层,在基础施工前,宜采用人工挖出，并使得基底平整，对局部超挖或低洼区域宜采用碎石回填。基底开挖之前宜做好降排水，保证开挖在干燥状态下施工。 (2)对加固地基，基坑降水应降至基底面以下50cm，保证基底干燥平整，以利地基处理设备施工安全。施工作业和移机过程中，应将设备支架的倾斜度控制在其
11、规定值之内，严防设备倾覆事故的发生。,(3)对桩基施工设备操作人员,应进行操作培训，取得合格证书后方可上岗。 (4)在正式施工前，应先进行基础加固的工艺试验，工艺及参数批准后展开施工。成桩后应按照相关规范的规定抽样，进行单桩承载力和复合地基承载力试验，以验证加固地基的可靠性。,二、水闸混凝土施工 (一)水闸混凝土施工原则 混凝土工程的施工宜掌握以闸室为中心，按照“先深后浅、先重后轻、先高后矮、先主后次”的原则进行。,例：关于水闸辊凝土工程施工原则的说法中，正确的是( )。 A.先深后浅 B.先轻后重 C.先高后矮 D.先主后次 E.先大后小 答案：ACD,(二)平底板施工 水闸底板有平底板与反拱底板两种，平底板为常用底板。平底板的施工总是底板先于墩墙，而反拱底板的施工一般是先浇墩墙，预留联结钢筋，待沉降稳定后再浇反拱底板。 平底板混凝土的浇筑，一般先浇上、下游齿墙，然后再从一端向另一端浇筑。,(三)钢筋安装就位 钢筋安装方法有整装法和散装法。工程中使用的钢筋直径在30cm以内时，一般可采用整装法。在绑扎底板的下层钢筋时，要用水泥砂浆垫块控制混凝土保护层厚度。层面钢筋要固定在混凝土支撑柱上，其高度比底板厚度小一个保护层厚度。,
