1、 水闸设计规范(试行) SD13384 组织编写部门：水利电力部水利水电规划设计院 主 编 部 门：江苏省水利勘测设计院 批 准 部 门：中华人民共和国水利电力部 试 行 日 期：1984年12月31日 水利电力部 关于颁发水闸设计规范 (试行)的通知 (84)水电水规字第132号 根据原国家基本建设委员会(78)建发设字第562号通知，我部委托江苏省水利勘测设计院编制了水闸设计规范SD13384。在编制过程中，进行了广泛的调查研究并经多次审查讨论，征求了国内有关单位的意见。现批准水闸设计规范颁发试行。 各单位在试行过程中，如有意见，请随时告我部水利水电规划设计院和江苏省水利勘测设计院。 19
2、84年12月31日 第一章 总则 第1.0.1条 水闸设计必须从实际出发，做到技术先进、经济合理、安全可靠、运用方便。 第1.0.2条 本规范适用于平原区大、中型工程中的1、2、3级水闸设计。山区、丘陵区的泄水闸及平原区的4、5级水闸设计，可参照使用。对于特别重要的大型水闸设计，应进行专门研究，制定补充条例。 对于修建在冻胀土、湿陷性黄土、膨胀土、红粘土等特殊地基上的水闸设计，还应符合有关规定。 第1.0.3条 水闸设计应符合水利水电枢纽工程等级划分及设计标准、水利水电工程地质勘察规范、水工钢筋混凝土结构设计规范、水利水电工程钢闸门设计规范和土工试验规程等标准、规范和规程的有关要求。地震区的水
3、闸设计还应符合水工建筑物抗震设计规范的要求。 第1.0.4条 水闸设计一般分为初步设计和施工详图两个阶段。 水闸初步设计阶段的主要内容应包括： 1.根据批准的设计任务书，对前期初选的闸址和枢纽布置，经过勘察、试验和研究，进一步论证选定。 2.确定水闸设计的等级标准。 3.通过计算和方案比较，拟定工程总体布置、地基处理方案、结构型式、主要尺寸和运用要求。 4.编制施工组织设计和概算。 水闸施工详图阶段的主要内容应包括： 1.根据批准的初步设计进行地基及结构的施工详图设计。 2.拟定工程控制运用和综合经营管理的有关规定。 3.配合施工单位编制施工措施设计和预算。 4.施工过程中，根据现场实际情况，
4、必要时可对施工详图进行修改或补充。 对于涉及面广、地基较差、技术复杂的大型水闸，根据需要编制专题报告或技术设计。 第1.0.5条 水闸设计，应认真搜集、研究和掌握建闸地点的各项基本资料(包括水文、气象、泥沙、地形、地质、地震烈度、试验、综合利用要求、施工和运用条件、以及河流规划等)。没有必要的基本资料，不得进行设计。 第二章 闸址选择 第2.0.1条 闸址选择应根据水闸的特点和运用要求，综合考虑地形、地质、水流、泥沙、施工、管理和其它方面等因素，经过技术经济比较后确定。 第2.0.2条 闸址宜选择在坚硬、紧密的天然地基上，尽量避免采用人工处理地基。 第2.0.3条 闸址应选择在水流流态平顺及河
5、床、岸坡稳定的河段。 节制闸(包括泄洪闸)宜选择在河段顺直或裁弯取直的地点。 进水闸或分洪闸宜选择在弯道凹岸顶点稍偏下游处。 排涝闸宜选择在地势低洼和出水通畅处。 挡潮闸宜选择在海岸稳定的海口附近，上游宜有冲淤水源。 第2.0.4条 闸址选择应考虑施工导流、场地布置、材料来源，交通运输、基坑排水、施工供水及电源等条件。 第2.0.5条 闸址选择应考虑建成后便于管理运用、养护修理和防汛抢险。 第2.0.6条 闸址选择还应考虑下列要求： 1.拆迁房屋及占用土地少； 2.尽量结合公路桥梁； 3.有利于环境保护； 4.有利于管理单位的综合经营。 第2.0.7条 闸址选择应根据枢纽工程性质及综合利用要求
6、，统一考虑水闸与枢纽其它建筑物的合理布置。 第2.0.8条 水流流态复杂的大型水闸闸址选择，应有水工模型试验论证。 第三章 总体布置 第3.0.1条 水闸的总体布置应做到结构简单、布置合理、运用方便、安全可靠，在节约的原则下，注意美观。 水闸系由闸室和上下游连接段等部分组成，参见图3.0.1。(见书末)。 第一节 闸室布置 第3.1.1条 闸室结构一般有开敞式、胸墙式、涵洞式等，应按其运用要求、水流流态、地形、地质等条件，合理选用。 有排冰、过木等要求的水闸，应采用开敞式；泄洪闸宜采用开敞式。 挡水水位高于泄水运用水位的水闸宜采用胸墙式或涵洞式。 第3.1.2条 闸顶高程(指胸墙或岸墙顶高)，
7、泄洪时应高于设计或校核洪水位加安全超高值；关门时应高于设计或校核洪水位加波浪计算高度和安全超高值。安全超高下限值见表3.1.2所示。. 表3.1.2 安全超高下限值表 单位：m 闸顶高程的确定，还需考虑下列因素： 1.在有泥沙沉积的河(渠)道上，应考虑泥沙沉积后水位有可能抬高的影响； 2.对于挡潮闸应考虑关闸潮位壅高的影响； 3.修建在软弱地基上的水闸应考虑地基沉降的影响； 4.防洪大堤上的水闸闸顶高程应不低于两侧堤顶高程。 第3.1.3条 开敞式水闸的闸门顶高应在可能出现的最高挡水位以上至少0.3m。 第3.1.4条 闸槛高程应综合考虑水流、地形、地质、施工等条件，结合堰型和门型选择，经过技
8、术经济比较后确定。 复式河床上的水闸，当地基为岩石或坚硬的粘性土时，可考虑采用高、低闸槛的布置型式。 第3.1.5条 闸室的总净宽必须根据在允许的单宽流量条件下，能安全通过设计和校核流量的要求确定。闸室的总宽度，应与上下游河(渠)道相适应。 闸孔的孔径应根据水闸使用要求、闸门型式以及工程投资等因素，并参照闸门系列要求选用。 大型水闸宜采用8m以上的孔径。闸孔孔数较少时，宜采用单数孔。 第3.1.6条 松软地基上水闸结构布置和选型应注意下列各点： 1.采用整体性强和刚性大的轻型结构； 2.结构布置匀称，在各种计算荷载情况下，基底压力偏心距小； 3.相邻分部工程的基底压力差小； 4.分块尺寸较小，
9、止水对不均匀沉降的适应性好； 5.适当增加底板长度和砌置深度； 6.减小水流引起的震动； 第3.1.7条 闸室的底板型式，有平底板、低堰底板、折线底板和反拱底板等。 1.在中等坚硬、紧密的地基上或地震区，宜采用整体式平底板。 在坚硬、紧密的地基上可采用分离式平底板。 在松软地基上或地震区且闸孔孔径较大时，宜采用桩基的分离式平底板。 在松软地基上，也可采用箱式平底板。 2.当上下游河底高差较大必须限制单宽流量；或由于地基表层松软需要降低闸底面高程；或有拦沙要求时，可采用低堰底板。 3.在坚硬、紧密或中等坚硬、紧密的地基上，当闸室高度不大且上下游河(渠)底高差较大时，可采用折线底板。 4.在坚硬或
10、中等坚硬的地基上可采用反拱底板，但必须合理安排施工程序。在地震区或在大型水闸工程中采用反拱底板时，应作论证。 第3.1.8条 各种型式的底板，在布置上均必须考虑边荷载的影响。 第3.1.9条 闸室钢筋混凝土底板顺水流向的永久缝(包括沉降缝、伸缩缝)的缝距不宜大于20m(岩基)或30m(土基)。缝距超过上列数值时，应作论证。 第3.1.10条 闸门和启闭机的设计应做到安全可靠，运用灵活。其型式应根据闸门受力条件、控制运用要求和闸室结构布置等因素选定。 1.挡水高度较高，孔径较大，需用闸门控制泄水的水闸宜采用弧形门； 2.有排冰、过木等要求的水闸，宜采用大孔径的平面门或下卧式的弧形门； 3.当采用
11、分离式底板时，宜采用平面门。如采用弧形门，必须根据地基情况考虑闸墩间的不均匀沉降对闸门强度、止水和启闭的影响； 4.涌潮冲击力较大的挡潮闸宜采用平面门； 5.检修闸门宜采用平面门； 6.当闸门启闭频繁或要求全部闸孔同时开启时，每孔应设一台启闭机；当采用移动式启闭机时，应有技术经济论证。 第3.1.11条 闸墩外形轮廓设计应使过闸水流平顺，侧向收缩小，过水能力大。 闸墩门槽处最小厚度应根据结构强度和刚度的需要确定，但不宜小于0.5m。 第3.1.12条 闸墩应根据需要设检修闸门槽和检修便桥。 当设有两道检修闸门槽时，检修时期闸墩和底板的强度必须满足要求。 第3.1.13条 闸室上部结构(如胸墙、
12、工作桥、公路桥、检修便桥等)的布置以及与闸墩的联接型式应与底板分缝位置统一考虑。 上部结构宜采用预制吊装构件。 第3.1.14条 上下游平水机会较多的水闸，且有一般通航要求时，可设置通航孔。通航孔的净宽、水深和净空应与有关部门研究确定。 通航孔的位置应根据过闸安全和管理方便的原则确定。 第3.1.15条 有过木要求(过木时上、下游水位差不大)的水闸可设置过木孔。过木孔的净宽和净空应根据过木的需要确定。 过木孔的位置应根据水流条件和漂木的特点确定。 第3.1.16条 有过鱼要求的水闸应尽量结合岸墙和翼墙的布置设置鱼道。鱼道的宽度、水深、纵坡和流速应根据过闸鱼类的习性，通过试验研究确定。 第二节
13、防渗排水布置 第3.2.1条 防渗排水布置应根据闸基地质条件和水闸上下游水位差等因素，结合闸室、消能和两岸布置综合考虑，构成完整的防渗排水系统。 拟定闸基防渗长度的方法参见附录一。 第3.2.2条 中、轻壤土地基可在闸室上游设置钢筋混凝土或粘土铺盖(铺盖的渗透系数要求比地基土的渗透系数小100倍以上)，在闸室下游应设反滤层和排水孔。 第3.2.3条 粉砂、极细砂、轻粉质砂壤土地基宜采用铺盖和板桩(或防渗墙)相结合的布置形式。板桩宜布置在闸底板的上游端。在粉砂地基上，闸底板下的板桩布置宜构成四周封闭的形式。 粉砂、极细砂、轻粉质砂壤土地基除保证渗流平均坡降和出逸坡降小于允许值外，在渗流出口处(包
14、括两岸侧向渗流的出口处)必须设置经过筛选级配良好的反滤层。 第3.2.4条 当砂性土层或砂砾石层较薄，其下有相对不透水层时，可在上游侧设截水槽或板桩。截水槽或板桩嵌入不透水层深度应不小于1.0m。下游渗流出口处应设反滤层。 当砂砾岩层较厚时，可采用铺盖和悬挂式防渗墙相结合的布置形式。下游渗流出口处应设反滤层。 第3.2.5条 当下卧层为相对透水层时，应验算覆盖层抗渗、抗浮的稳定性。必要时，可在闸室下游设置深入相对透水层的排水减压井。 第3.2.6条 岩石地基根据防渗需要可在闸室底板上游端设灌浆帷幕，其后设排水设施。 第3.2.7条 闸室底板的上下游端宜设置齿墙，以增强地基抗渗和闸室抗滑的能力。
15、 第3.2.8条 承受双向水头的水闸，其防渗排水布置应以水位差较大的一向为主，合理选择双向布置形式。 第3.2.9条 侧向防渗排水布置(包括刺墙、板桩、排水井等)应根据上下游水位和墙后土质以及地下水位变化等情况综合考虑，并应与闸基的防渗排水布置相适应。 第3.2.10条 钢筋混凝土铺盖应设永久缝，缝距可采用1020m；靠近翼墙的铺盖缝断宜采用小值。铺盖厚度一般采用0.40.6m。 第3.2.11条 粘土铺盖的厚度应根据水力坡降允许值计算确定，前端一般采用0.60.8m，逐渐向后加厚。铺盖上面应加设保护层。 第三节 消能防冲布置 第3.3.1条 消能防冲布置应根据地基情况、水力条件以及闸门控制运
16、用方式等因素确定，一般采用底流式消能。 消力池(包括护担)、海漫和防冲槽(或防冲墙)的布置应根据各自控制的水力条件确定。 第3.3.2条 消力池斜坡段的坡度，不应陡于13。消力池的尾槛宜采用实体槛；当尾水较浅时，可采用齿形槛。 第3.3.3条 消力墩、分水槛等辅助消能工的设置，应能改善水流条件，提高消能效即用于大型水闸时，其布置和尺寸应通过水工模型试验验证。 第3.3.4条 当上游水位与闸后河底高差较大且尾水深度较浅时，宜采用多级消能型式。 第3.3.5条 当下游河道有足够的水深，且变化较小，河床及岸坡抗冲能力较强时，可采用面流式消能。 第3.3.6条 当水闸的水头较大，且河床及岸坡为地质构造
17、条件较好的坚硬岩体时，可采用挑流式消能。 第3.3.7条 在夹有较大砾石的多泥沙河流上的水闸，不宜设消力池，可采用抗冲耐磨的斜坡护坦与下游河道联接，末端应设防冲墙。 第3.3.8条 海漫应具有一定的柔性、透水性和粗糙的表面，其构造和抗冲能力应与水流流速相适应。海漫宜做成等于或缓于110的斜坡，末端应设防冲槽(或防冲墙)。海漫下面应设垫层。 第3.3.9条 护底顺水流方向的长度应根据水流和土质条件确定。必要时，前端可增设防冲槽。护底下面应设垫层。 第四节 两岸联接布置 第3.4.1条 两岸联接布置应能保证岸坡稳定，改善水闸进、出水流条件，提高消能防冲效果，满足侧向防渗需要，减轻闸室底板边载影响，
18、且有利于环境绿化等。 第3.4.2条 岸墙结构有直墙式和斜坡式。 在松软地基上，宜采用箱型直墙式结构。在坚硬、紧密或中等坚硬、紧密的地基上，可采用重力直墙式结构。闸室边墩与岸墙的结合或分离，应根据闸室结构和地基条件等因素确定。 在软弱地基上，如水闸水头差不大，也可采用斜坡式结构，但应解决防渗、防冲和防冻等问题。 第3.4.3条 翼墙平面布置，上游一般采用圆弧式，下游一般采用直线与圆弧组合式或折线式。在坚硬的粘性土地基上，上下游翼墙可采用扭曲面与河岸联接的型式。 第3.4.4条 上游翼墙应与闸室两端平顺联接，其顺水流向的投影长度应大于或等于铺盖长度。 下游翼墙的平均扩散角每侧宜采用712，其顺水
19、流向投影长度应大于或等于消力池长度。 上下游翼墙墙顶高程应根据最不利的运用水位条件确定。 第3.4.5条 翼墙分段长度应根据结构和地基条件确定。钢筋混凝土结构一般采用20m左右；混凝土或浆砌块石结构一般采用15m左右，建筑在回填土上的翼墙分段长度应适当减短。 第3.4.6条 护坡工程的布置应根据水流流态、河岸土质的抗冲能力等因素确定。护坡长度应大于河底防护的范围。护坡下面应设垫层。 第四章 水力设计 第4.0.1条 水闸的水力设计内容一般包括： 1.计算闸孔总净宽； 2.确定消能防冲设施； 3.拟定闸门控制运用方式。 第4.0.2条 水闸闸孔总净宽计算参见附录二；其水流控制条件一般为堰流。 第
20、4.0.3条 过闸单宽流量应根据下游河床地质条件、上下游水位差、下游水深、河道宽度与闸室宽度的比值等因素选定。 第4.0.4条 平原地区水闸多数为淹没出流。计算闸孔总净宽时，其上、下游水位差应根据上游淹没影响、允许的过闸单宽流量和水闸工程造价等因素综合比较选定，一般采用0.10.3m。 第4.0.5条 底流式消能设计主要是确定消力池的深度、长度和底板厚度，其计算公式参见附录二。计算时应根据控制运用条件选用最不利的水位和流量组合。 第4.0.6条 面流式消能设计应根据各级流量和相应的下游水位进行水力计算，以选定坎高、坎长、反弧半径和鼻坎角度等，并研究解决闸基和下游河床两岸的冲刷问题。 第4.0.
21、7条 挑流式消能设计应根据各级流量进行水力计算，以选定挑流鼻坎的高程、反弧半径和挑角、下泄水流的挑射距离以及最大冲坑深度等。 第4.0.8条 进行水力设计时，应考虑到水闸建成后上、下游河床可能发生淤积或冲刷，闸下水位变动，对过水能力和消能防冲设施产生不利影响。 第4.0.9条 海漫的长度应根据可能出现的不利的水位和流量组合情况进行计算，其计算公式参见附录二。 第4.0.10条 防冲槽的深度应根据河床土质、海漫末端的单宽流量和下游水深等因素进行计算，河床冲刷深度计算公式参见附录二。 第4.0.11条 挡潮闸闸孔总净宽的计算和消能防冲设施的确定，应作专门研究。 第4.0.12条 闸门控制运用方式应
22、满足下列要求： 1.闸孔泄水时，保证在任何情况下水跃均发生在消力池内。 2.闸门尽量同时均匀分级启闭。如不能全部同时启闭，可由中间孔向两侧分段或隔孔对称开启，关闭时与上述顺序相反。 3.对分层布置的双层闸孔或双扉闸门应先开底层闸孔或下扉闸门，再开上层闸孔或上扉闸门，关闭时与上述顺序相反。 4.闸门避免停留在振动较大的开度区泄水。 第4.0.13条 大型水闸的水力设计，在初步设计阶段，应进行水工模型试验验证。 第五章 防渗排水设计 第5.0.1条 水闸的防渗排水设计内容一般包括： 1.渗透压力计算； 2.抗渗稳定性验算； 3.反滤层设计； 4.缝的止水设施和构造设计。 第5.0.2条 闸基渗透压
23、力计算可采用改进阻力系数法或流网法。在复杂的地基上宜采用电拟试验法或数值计算方法。 改进阻力系数法见附录三。 岩基上的扬压力计算可参照混凝土重力坝设计规范的规定。 第5.0.3条 当两岸墙后土层的渗透系数小于地基渗透系数时，侧向渗透压力可近似地采用相对应部位的闸基扬压力计算值；当两岸墙后土层的渗透系数大于地基土的渗透系数时，应按侧向绕流计算。对于大型水闸，应经三向电拟试验或数值计算方法验证。 第5.0.4条 验算闸基抗渗稳定性时，要求水平段和出口段的渗流坡降必须分别小于附表3.1规定的水平段和出口段允许坡降值。 对于验算砂砾石闸基出口段抗渗稳定性，应首先判别渗流可能发生的破坏形式(流土或管涌)
24、，采用不同的允许坡降值，参见附录三。 第5.0.5条 当两岸墙后地下水位与墙前水位相差较大时，应验算两岸墙基的抗渗稳定性。必要时，可采取有效的防渗排水措施。 第5.0.6条 反滤层的级配应满足下列要求： 1.保证被保护土的稳定性。 2.保证反滤层滤料的透水性。 3.被保护土与反滤层滤料的颗粒级配曲线大致平行。 反滤层的级配要求参见附录三。 反滤层的每层厚度一般为2030cm。 反滤层的铺设长度应使其末端的渗流坡降小于地基土在无反滤层保护时的允许坡降。 第5.0.7条 位于防渗范围内的永久缝必须设一道止水。重要的大型水闸应设两道止水。 止水的型式应能适应不均匀沉降和温度变化的要求，止水材料应耐久
25、。 垂直止水与水平止水相交处必须构成密封系统。 位于非防渗范围内的永久缝可铺贴沥青油毡。 永久缝的宽度，一般采用2.02.5cm。如有特殊需要时，应作专门研究。 第六章 结构设计 第6.0.1条 水闸结构设计，根据受力情况及地基条件进行，其内容一般包括： 1.荷载及其组合； 2.稳定计算； 3.结构应力分析。 第一节 荷载及其组合 第6.1.1条 作用在水闸上的荷载分为基本荷载和特殊荷载两类。 一、基本荷载 1.水闸结构及其上部填料和永久设备的自重； 2.正常挡水位组合或设计洪水位组合时的静水压力； 3.相应于正常挡水位组合或设计洪水位组合时的扬压力(包括浮托力和渗透压力)； 4.土压力； 5
26、.泥沙压力； 6.相应于正常挡水位组合或设计洪水位组合时的波浪压力； 7.其它出现机会较多的荷载。 二、特殊荷载 1.校核洪水位组合时的静水压力； 2.相应于校核洪水位组合时的扬压力； 3.相应于校核洪水位组合时的波浪压力； 4.地震荷载； 5.其它出现机会较少的荷载。 第6.1.2条 水闸结构及其上部填料的自重应按其几何尺寸及材料容重计算。 闸门、启闭机及其它永久设备应尽量采用实际重量。 第6.1.3条 作用在水闸上的静水压力应根据水位组合条件计算。对于多泥沙河流，应考虑含沙量对水容重的影响。 第6.1.4条 作用在水闸基础底面的扬压力应根据水位组合条件计算。 第6.1.5条 作用在水闸上的
27、土压力，土基上一般按主动土压力计算；岩基上一般按静止土压力计算。 第6.1.6条 对于多泥沙河流上的水闸应根据可能淤积的情况计算泥沙压力。 第6.1.7条 确定作用在水闸上的波浪压力时，应首先计算波浪的高度和长度。波浪的计算参见附录四。 第6.1.8条 作用在水闸上的地震荷载及其它荷载，可按有关设计规范的规定计算。施工过程中各个阶段的临时荷载应根据工程实际情况确定。 第6.1.9条 设计水闸时，应将可能同时作用的各种荷载进行组合。荷载组合分为基本组合和特殊组合两类。基本组合由基本荷载组成；特殊组合由基本荷载中的恒载和一种或几种特殊荷载组成。但地震荷载一般不与设计或校核洪水位组合。 计算闸室稳定
28、和应力时的荷载组合应按表6.1.9的规定采用。必要时还应考虑其它可能的不利组合。 第6.1.10条 计算岸墙、翼墙稳定和应力时的荷载组合可按表6.1.9的规定采用，但应着重验算施工、完建和检修期墙前无水时的情况。 表6.1.9 荷载组合表 荷 载 荷载 组合 计算情况 自重静水压力 扬压力 土压力 泥沙压力 波浪压力地震荷载其它说 明 完建情况 必要时，可考虑地下水产生的扬压力 正常挡水位情况 按正常挡水位组合计算静水压力、扬压力及波浪压力 基 本 组 合 设计洪水位情况 按设计洪水位组合计算静水压力、扬压力及波浪压力 施工情况 应考虑施工过程中各个阶段的临时荷载检修情况 按正常挡水位组合，必
29、要时可按设计洪水位组合或冬季低水位条件计算静水压力、扬压力及波浪压力 校核洪水位情况 按校核洪水位组合计算静水压力、扬压力及波浪压力 特 殊 组 合 地震情况 按正常挡水位组合计算静水压力、扬压力及波浪压力。有论证时可另作规定 第二节 稳定计算 第6.2.1条 土基上的闸室稳定计算应满足下列要求： 1.各种计算情况下要求闸室平均基底压力不大于地基容许承载力； 2.基底压力的最大值与最小值之比不大于规定的容许值(见附录五附表5.1)； 3.抗滑稳定安全系数不小于表6.2.4规定的容许值。 第6.2.2条 闸室基底压力应根据结构布置和受力情况，分别按下列规定进行计算： 1.对于结构布置及受力情况对
30、称的闸孔按下式计算： PGAMWminmax=(6.2.2) 式中 Pminmax闸室基底压力的最大值或最小值，t/m2； G作用在闸室上的全部竖向荷载(包括闸室基底面上的扬压力在内)，t； M作用在闸室上的全部竖向和水平向荷载对于基础底面垂直水流方向的形心轴的力矩，tm； A闸室基础底面的面积，m2； W闸室基础底面对于该底面垂直水流方向的形心轴的截面矩，m3。 2.对于结构布置及受力情况不对称的闸孔按双向偏心受压公式计算。 第6.2.3条 土基上的闸室沿基础底面的抗滑稳定，应按下列两式之一计算： KfGHC=(6.2.3-1) 式中 KC抗滑稳定安全系数； f基础底面与地基土之间的摩擦系数
31、； H作用在闸室上的全部水平向荷载，t。 KGCAHC=+tg00(6.2.3-2) 式中 0基础底面与地基土的摩擦角，； C0基础底面与地基土之间的粘结力，t/m2。 f或0、C0的采用值，参见附录五。对于大型水闸，应作现场地基土对混凝土板的抗滑试验加以验证。 对于粘性土地基上的大型水闸，宜按公式(6.2.3-2)计算。 当闸室受双向水平力作用时，应验算其合力方向的抗滑稳定性。 第6.2.4条 土基上的闸室沿基础底面的容许抗滑稳定安全系数KC值，见表6.2.4。 表6.2.4 KC值表 水闸级别 荷载组合 1 2 3 基本组合 特殊组合 1.35 1.20 1.10 1.30 1.15 1.
32、05 1.25 1.10 1.05 注：特殊组合适用于施工情况、检修情况及校核洪水位情况； 特殊组合适用于地震情况。 第6.2.5条 当土基上的闸室沿基础底面抗滑稳定安全系数的计算值小于容许值时，可在原有结构布置的基础上，结合工程的具体情况，采用下列一种或几种抗滑措施，如： 1.利用高水位一侧的钢筋混凝土铺盖作为阻滑板，但闸室本身的抗滑稳定安全系数仍应不小于1.0。计算由阻滑板增加的抗滑力，可考虑阻滑板效果的折减系数0.8。阻滑板应满足限裂要求； 2.将闸门位置移向低水位一侧，或将水闸底板向高水位一侧加长，以增加水重； 3.增加铺盖长度，或在不影响防渗安全的条件下，将排水设施向水闸底板靠近；
33、4.增加闸室底板齿墙深度。 第6.2.6条 土基上的岸墙、翼墙稳定计算应满足下列要求： 1.各种计算情况下的平均基底压力不大于地基容许承载力； 2.基底压力的最大值与最小值之比按附录五附表5.1的规定值增大0.5； 3.抗滑稳定安全系数不小于表6.2.4规定的容许值。 第6.2.7条 当土基上的岸墙、翼墙抗滑稳定安全系数的计算值小于容许值时，可采用下列一种或几种抗滑措施，如： 1.适当增加基础宽度或齿墙深度，或将基底水平面改成由墙前倾向墙后的斜面； 2.在墙后增设阻滑板； 3.在不影响水闸正常运用的条件下，适当限制墙后的填土高度，或在墙后采用其它减载措施。 第6.2.8条 岩基上的闸室和岸墙、
34、翼墙稳定计算可参照混凝土重力坝设计规范的规定。 第三节 结构应力分析 第6.3.1条 在水闸设计的施工详图阶段，应根据各分部结构的型式、尺寸及受力条件等进行应力分析。 第6.3.2条 土基上水闸底板的应力分析可采用反力直线分布法或弹性地基梁法。对于相对密度Dr0.5的砂土地基，可采用反力直线分布法；对于Dr0.5的砂土地基或粘性土地基，可采用弹性地基梁法。 当按弹性地基梁法分析水闸底板应力时，应考虑可压缩土层厚度与地基梁半长之比值的影响。当比值小于0.25时，可按基床系数法(文克尔假定)计算；当比值大于2.0时，可按半无限深的弹性地基梁法计算；当比值为0.252.0时，可按有限深的弹性地基梁法
35、计算。 岩基上水闸底板的应力分析可按基床系数法计算。 第6.3.3条 水闸底板的应力分析一般对闸门门槛的上、下游段分别进行计算，并计入闸门门槛切口处分配于闸墩和底板的不平衡剪力。 第6.3.4条 当采用弹性地基梁法时，应根据不同的地基情况，分别考虑底板自重对应力的影响，参见附录五。 第6.3.5条 当采用有限深的或半无限深的弹性地基梁法计算水闸底板应力时，应根据地基土质及边荷载的施加程序等因素，确定边荷载计算百分数，参见附录五附表5.3。 第6.3.6条 对于软弱地基上的涵洞式闸室结构可按弹性地基上的框架计算。 第6.3.7条 平面闸门的闸墩应力分析，可采用材料力学方法计算。 弧形闸门的闸墩应
36、力分析宜采用弹性力学方法计算。 第6.3.8条 对于经常暴露在大气中土基上的水闸底板及岩基上的闸墩，应根据工程所在地区的气候特点、施工情况等因素考虑温度应力。 第6.3.9条 为减少水闸底板或闸墩的温度应力，宜采用下列一种或几种防裂措施，如： 1.结合工程具体情况，对混凝土采取适当的温控和养护措施； 2.适当减小底板分块尺寸及闸墩长度； 3.在水闸底板及闸墩可能产生温度裂缝的部位预留宽缝，两侧增设插筋或构造补强钢筋，回填膨胀性混凝土； 4.对于寒冷地区冬季暴露在大气中的水闸底板和闸墩，在施工期应采取适当的防寒措施；对于严寒地区的水闸，在运用期如有必要，也应采取适当的防寒措施。 第6.3.10条
37、 闸室上部结构及两岸结构的应力分析一般采用结构力学方法计算。 第七章 地基设计 第一节 一般规定 第7.1.1条 水闸地基设计根据地基情况、结构特点及施工条件进行，其内容一般包括： 1.地基抗渗稳定性验算(见第五章)； 2.地基整体稳定计算； 3.地基沉降计算。 第7.1.2条 岩石分类按岩性及风化程度划分。砾石分类按砾的含量划分。土的分类按颗粒级配划分，同时参考塑性指数和塑性图分类。砾、土分类见附录六。 第7.1.3条 松软地基指松砂和软土地基。坚硬、紧密地基指坚硬的粘性土和紧密的砂性土地基。介于松软和坚硬、密紧地基之间者，为中等坚硬、紧密地基。 初步划分松软和坚硬、紧密地基的特性指标参见附
38、录六。 第7.1.4条 地基计算应具有地基土和填料土的物理力学性质试验指标。对于地基土的专门试验(如混凝土拖板试验、管涌试验等)，应根据工程具体情况确定。 第7.1.5条 地基土剪切试验方法的选用，参见附录六附表6.6。 第7.1.6条 凡属下列情况之一者，可不进行地基沉降计算： 1.岩石地基； 2.砾、卵石地基； 3.中、粗砂地基； 4.符合附录六中所规定的各类地基。 第二节 地基整体稳定计算 第7.2.1条 验算闸室地基整体稳定，其荷载组合应按表6.1.9的规定采用。 第7.2.2条 在竖向荷载作用的情况下，地基容许承载力可按下式计算： RN BN DNCBB DD C= + + (7.2
39、.2) 式中 R地基土的容许承载力，t/m2； B基础底面以下土的容重(地下水位以下取浮容重)，t/m3； D基础底面以上土的容重(地下水位以下取浮容重)，t/m3； C地基土的凝聚力，t/m2； B基础宽度，m； D基础埋置深度，m； NB、ND、NC地基容许承载力系数，可参见附录六附表6.7。 在只有标准贯入击数资料的情况下，地基容许承载力也可按附图6.3查出，作为设计参考。 第7.2.3条 在竖向荷载和水平向荷载共同作用的情况下，地基整体稳定可按下列方法核算。 CKyxxyyx= +2222sincos(7.2.3) 式中 CK满足极限平衡条件所必需的最小凝聚力，t/m2； 地基土的内摩
40、擦角，； y、x、xy核算点的竖向应力、水平向应力和剪应力，t/m2，按附录六附表6.8附表6.11计算。 当计算CK值小于核算点的凝聚力C值时，表示该点处于稳定状态；当CK值等于或大于C值时，表示该点处于塑性变形状态。经多点核算后，可找出塑性变形区的范围。 对于地基土的容许塑性开展深度(塑性变形区最大深度一般在基础下游边缘下垂线ab附近，见图7.2.3)，大型水闸可取B4，中型水闸可取B3。 第7.2.4条 岸墙和翼墙的地基整体稳定及护坡工程的边坡稳定可按圆弧滑动法计算。 第7.2.5条 当地基受力层范围内夹有软弱土层时，应对软弱土层进行整体稳定验算。 图7.2.3 塑性变形区示意图 PG、
41、PG竖向荷载；PH水平向荷载； qb边荷载 第7.2.6条 复杂地基上的大型水闸整体稳定计算，应作专门研究。 第三节 地基沉降计算 第7.3.1条 水闸地基沉降，一般只计算最终沉降量，可按下式计算： Seeehiiiini=+12111(7.3.1) 式中 S地基最终沉降量，cm； ei1、ei2基础底断以下第i层土在平均自重应力及平均自重应力加平均附加应力作用下，由压缩曲线查得的相应孔隙比； hi基础底面以下第i层土的厚度，cm。 地基压缩层计算深度可按下列条件确定： =yy020.式中 y地基计算层面处土的自重应力，t/m2； y地基计算层面处土的附加应力，t/m2。 注：当基底压力小于闸
42、基未开挖前该底面土的自重应力时，宜采用回弹再压缩曲线(软土和新填土地基除外)。 对于软土地基，压缩层计算深度宜达到的要求。 =yy010.第7.3.2条 地基最终沉降量应选择有代表性的计算点进行计算，并应考虑结构刚性影响，进行调整。 第7.3.3条 地基容许最大沉降量和沉降差，应以保证水闸安全和正常使用为原则，其值应根据工程具体情况研究确定。 第八章 地基处理 第一节 一般规定 第8.1.1条 水闸应尽可能利用天然地基。对于松软地基，应作妥善处理；否则，应有充分论证。 第8.1.2条 地基处理方案应综合考虑地基情况、结构特点、施工条件和运用要求等因素，经技术经济比较后确定。 地基常用的处理方法
43、参见附录七附表7.1。根据工程具体情况，可采用一种或多种处理方法。 第8.1.3条 水闸应避免建造在半岩半土地基上；否则，必须采取严格的工程措施，以防止不均匀沉降。对于半硬半软的土基，也应慎重对待。 第二节 换土垫层 第8.2.1条 换土垫层厚度应根据土质情况、结构型式、荷载大小等因素研究确定，一般采用1.53.0m。 第8.2.2条 垫层材料应就地取材，宜采用壤土、中砂、粗砂、含砾粘土等，尽量不采用粘土，不应采用粉砂、细砂和砂壤土。 垫层材料不应含树皮、草根及其它杂质。 第8.2.3条 壤土垫层宜分层压实，土料的含水量应控制在最优含水量附近，压实度不应小于0.96。 砂垫层应有良好的级配，宜
44、采用分层振动密实，相对密度不应小于0.75。 第三节 桩基础 第8.3.1条 桩基础设计应满足下列规定： 1.桩的根数和尺寸应按承担基础以上的全部荷载确定。如考虑桩间土承担部分荷载，应有论证。 2.预制桩(包括木桩)的中心距不应小于3倍桩径或边长，钻孔灌注桩的中心距不应小于2.5倍桩径。 3.桩的平面布置应尽量使桩群重心与底板底面以上各种荷载组合的合力作用点相接近，单桩的竖向荷载最大值与最小值之比不应大于附录五附表5.1规定的容许值。 4.水闸桩基一般采用摩擦桩。在同一块底板下，不应采用直径、长度相差过大的摩擦桩，也不应同时采用摩擦桩和端承桩。 5.基桩设计应防止底板底面的接触冲刷。 6.当基
45、桩需进入承压水层时，不宜采用灌注桩。 第8.3.2条 单桩的竖向荷载可按下式计算： PGNMXXMYYizxiiyii= 22(8.3.2) 式中 Pi第i根桩顶承受的竖向荷载，t； G底板底面以上的全部竖向荷载，t； Nz桩根数； Mx、My底板底面以上的全部荷载对桩群重心轴X、Y的力矩，tm； Xi、Yi第i根桩对桩群重心轴X、Y的距离，m。 第8.3.3条 单桩的水平向荷载，可按全部水平向荷载由各桩平均承担计算。 第8.3.4条 单桩的容许竖向承载力可按下式计算： PRF fiSaj ui=+ (8.3.4) 式中 Pa单桩的容许竖向承载力，t； Rj桩尖平面处土的容许承载力，t/m2；
46、 F桩的横截面面积，m2； fiu一第i层桩周土的容许摩擦力，t/m2； Si第i层桩周表面积，m2。 Rj及fu值，参见附录七附表7.2及附表7.3。 对于大型水闸，应有现场试验验证。 第8.3.5条 单桩的容许水平向承载力，可根据桩的直径、单桩和群桩关系、地基条件等因素，以控制容许的水平位移值为主要指标，通过计算并参照已建的类似工程资料确定。灌注桩容许的水平位移值可采用0.5cm，预制桩(包括木桩)可采用1.0cm。 对于大型水闸，应有现场试验验证。 第8.3.6条 基桩的水平位移和内力分析可根据地基土质及桩的实际工作条件，合理选用地基上的弹性抗力系数和计算方法(“C”法、“K”法或“m”
47、法)。 第8.3.7条 对于深厚的松软地基，当桩的中心距小于6倍(预制桩)或3.5倍(灌注桩)的桩径或边长，排数超过2排，桩数超过9根时为群桩基础。对于群桩基础的计算，可视为实体深基础，要求桩尖平面处的压力不应大于该平面处地基土的容许承载力。 第四节 沉井基础 第8.4.1条 沉井基础设计应满足下列规定： 1.沉井平面布置应简单对称。长边不宜大于30m，长宽比不宜大于3.0； 2.沉井分节浇筑高度应根据地基条件、控制下沉速度等因素确定； 3.沉井应按均衡下沉设计。下沉系数(沉井自重与井壁摩阻力之比)可采用1.151.25。井壁单位面积摩阻力f0值，参见附录七附表7.4； 4.沉井宜沉至下卧硬土
48、层，是否封底应根据工程具体情况研究确定； 5.当地基存在承压水层且影响地基抗渗稳定性时，不宜采用沉井基础。 第8.4.2条 井壁及隔墙厚度应根据结构强度和刚度、下沉需要的重量以及施工要求等因素确定。井壁外侧面应尽量做到平整光滑。 隔墙与井壁所分隔的井口尺寸应满足施工要求。隔墙底面应高于井壁刃脚底面0.5米以上。 井壁刃脚内侧斜面与底平面的夹角一般采用4560，底面宽度一般采用0.2m。沉井刃脚底面的压应力不应大于该平面处地基上的允许承载力。 第8.4.3条 沉井结构应验算施工缝面处的竖向拉应力和框架结构的水平向弯曲应力。 沉井底节结构，应考虑可能出现的各种不利情况，验算其在自重作用下的竖向弯曲应力。 井壁刃脚可分别按悬臂及框架结构计算其竖向及水平向的弯曲应力。 第五节 振冲砂(碎石)桩 第8.5.1条 振冲砂(碎石)桩的桩径一般为0.60.8m，间距一般采用1.52.5m，按三角形或正方形布置。桩的深度应根据设计要求和施工条件确定。当松软土层不厚时，桩宜打穿松软土层。 第8.5.2条 振冲桩的砂(碎石)料宜有良好的级配。碎石最大粒径不宜大于5cm。 第8.5.3条 振冲桩地基的设计数据，应通过现场试验确定。 第九章 观测设计 第9.0.1条 水闸观测设计，应根据工程等级、地基条件及运用要求等因素确定观测项目，要求通过观测达到下列目的：
