是用土料

, 如没有其它破坏, 堤坝的安全稳定性一般都会逐渐提高; 但在堤坝上建水闸后, 情

况则完全不同。水闸都是由混凝土、浆砌石建成的

, 水闸基础地面的荷载一般大于天然地基的

承载能力

, 因此, 常需采用深基础( 例如桩基、沉井基础) 或对天然地基进行加固处理。但是, 

水闸在运行过程中还会发生沉陷

, 地基不均匀沉陷会造成闸室底板裂缝, 严重对会导致断裂, 

影响工程安全

; 其次, 水闸外周的刚性材料一般以难保证和四周土体结合紧密, 再加上地基变

形、渗透的影响

, 则会进一步破坏天然地基和降低地基的承载能力。在涵洞式水闸施工及运行

中常常会出现一些不可预见影响因素

, 致使水闸设计地基的承载能力满足要求, 从计算上判

断不应该出现问题

, 但在水闸建成运行一般时间后, 闸底板发生变形、断裂, 或接缝中的止水

破坏

, 使地基发生渗透变形, 影响堤防安全。 

　　三、水闸泄流的影响问题分析

 

　　涵洞式水闸常建造在主河道堤防上

, 因此, 水闸的泄流经常受到外河水位影响。在汛期, 

堤防内外水位都很高

, 在一般情况下, 上下游水位差很小, 过闸水流常处于缓流状态, 涵洞水

流为有压流

; 对于有些水闸, 由于可能出现上下游水位差较大的情况, 闸孔出流为急流状态,

而涵洞水流涵洞可能为有压流

, 也可能为无压流。对于低水头泄水涵洞, 水压力一般不很大, 

涵洞的主要作用力为上部荷载及地基反力。值得注意的是

, 对属于长管的涵洞式水闸, 水闸开

始泄流时

, 闸门的第一次开度不能太大, 否则会造成涵洞冲刷, 动水压力急增等; 特别是有压

涵洞

, 闸门不均匀开启或闸门开度过大会使洞内发生水跃及掺气现象。掺气水流的不稳定还

会在涵洞周壁产生压力脉动

, 影响工程安全。同样, 闸门关闭的速度不能太快, 否则会在有压

涵洞内产生水锤现象。当涵洞内的水流流速太大时

, 设计时须慎重考虑。例如涵洞接缝开裂造

成沿内水流外渗

, 会造成浸润线增高, 严重时可能导致渗透变形。特别是当涵洞发生不均匀沉

陷造成过大的裂缝时

, 由于洞内高速水流的作用, 内水压强减小, 外水倒渗, 如果裂缝处没有

反滤层保护

, 洞内高速水流将把洞外土料带入管内, 并随水流带走, 在裂缝外形成空洞, 进一

步加剧裂缝的发展

,直至涵洞断裂。通常, 对于比较长的涵洞, 地基的不均匀沉陷是不可避免

的

, 因此涵洞分缝的间距不能太大,除做好接缝止水外, 还应在分缝处布置反滤层。此外,还要

防止高速水流对涵洞的磨损、气蚀等。

 

　　四、流速的影响问题分析

 

　　涵洞筑堤以后

, 在上下游水位差的作用下, 水流将沿着闸基及两侧产生渗透, 渗流对涵洞

式水闸的影响和开敞式水闸类似

, 例如抬高浸润线, 降低闸室有效重量, 减小地基土的摩擦系

数等。尽管如此

, 涵洞式水闸由于其上部的填土作用, 抗滑稳定还是易于满足要求。按照常规

计算

, 水闸的防渗长度也容易满足要求。但是, 水闸建成运行一段时间以后, 由于地基及填土

不均匀等因素的影响

, 闸室或涵洞会产生不均匀沉陷, 涵洞产生裂缝、渗水, 再加上闸室及涵

洞与外周的土体结合不紧密

, 会进一步加剧渗流的破坏作用。例如准河支流))) 涡河下流的蒙

城节制闸的失事即为渗透变形破坏所致

, 它首先是闸基下发生渗透变形,由小至大, 以致引起

闸室的不均匀沉陷

, 渗透变形进一步加剧, 伴随着表面水流冲刷, 闸室迅速陷落倒塌, 上游铺

盖和下游消力池也遭受冲去而破坏。其主观的原因有两个方面

, 一是总体布置和防渗设计方

面存在严重缺陷

; 二是施工方法和施工程序不合理, 破坏了地基的原有结构,造成了隐患。防

止水闸渗透变形的措施是多方面的

, 首先是做好防渗设计, 做好水闸上下游布置和两侧边墙

的布置设计

, 严格控制施工质量, 防止地下轮廊线范围内的伸缩缝止水不严密引起的漏水。其

次是做好排水设计

,把渗流逸出面的位置安排在低压区; 第三是做好反滤层设计, 特别是闸室

及涵洞的接缝止水处

, 既要防止止水断裂使得洞内水流外渗, 又要防止高速水流造成负压, 将

裂缝处的土料带来。

 

　　五、结语

 

　　

 水闸按照闸室构造不同, 可以分为开敞式水闸和涵洞式水闸。开敞式水闸闸室顶部没有

填土

, 是露天的; 涵洞式水闸闸室有洞身段, 洞顶有填土覆盖, 可以做交通要求, 涵洞式水闸常