渗流计算

4.2.3.2 闸基渗流计算

1、渗流计算的目的和计算方法

计算闸底板各点渗透压力，验算地基土在初步拟定的底下轮廓线下的渗透稳定性。计算方法有直线的比例法、流网法和改进阻力系数法，由于改进阻力系数法计算结果精确，因此采用此法进行渗流计算。 1）用改进阻力系数法计算闸基渗流 （1）地基有效深度的计算

根据

S L 与5比较得出，0L 为地下轮廓线水平投影的长度，为33m ；0S 为地下轮廓线垂直投影的长度，为7m 。则

571.47

3300<==S L ，所以地基有效深度m S L L T e 29.1726.150

=+=

。 （2）分段阻力系数的计算

为了计算的简便，特将地下轮廓线进行简化处理，通过底下轮廓线的各角点和尖端将渗流区域分成8个典型段，如图4.2.3.2-1所示。其中Ⅰ、Ⅷ段为进口段

和出口段，用公式441.0)(5.123

0+=T S

ζ计算阻力系数，Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ段为内部

垂直段，用公式)1(4

ln 2

T

S

ctg

y -

=π

π

ζ计算阻力系数，Ⅲ、Ⅵ段为水平段，用公式T

S S L x )

(7.021+-=

ζ计算阻力系数。其中21,,S S S 为板桩的入土深度，各典型

段的水头损失按公式∑=∆=n

i i

i

i H

h 1

ξ

ξ计算，对于进出口段的阻力系数修正，按公式

0''

0h h β=，式中)059.0(2)(12121.1'

2''+⎥⎦

⎤⎢⎣⎡+-

=T S T T β，0'

)1(h h β-=∆计算，其中'

0h 为进出口段修正后的水头损失值，0h 为进出口段损失值，'β为阻力修正系数，

当0.1'≥β时，取0.1'=β，'S 为底板埋深与板桩入图深度之和，'

T 为板桩另一侧

地基透水层深度。其计算见表2.3.2-1：

图4.2.3.2-1 渗流区域分段图 （单位：m ）

表4.3.2.2-1 各段渗透压力水头损失 单位：（m ）

表4.3.2.2-2 进出口段的阻力系数修正表 单位：（m ）

Ⅷ

（3）计算各角点的渗透压力值

用上表所计算的水头损失进行计算，总的水头差分别为4.0m 和4.5m ，各段后角点渗压水头=该段前点渗压水头—此段的水头损失，结果列入表4.3.2.2-3：

表4.3.2.2-3 闸基各角点渗透压力值 单位：（m ）

（4）算渗流逸出坡降

①出口段的逸出坡降分别为14.02.6859.0''==

=S h J 和16.02.6966

.0''===S

h J ，由《水闸设计规范》可查得[]5.0=J ，则都小于地基土出口段允许渗流坡降值

[]5.0=J ，满足要求，不会发生渗透变形。

②水平段渗透坡降

由于地基土为粉砂，由《水闸设计规范》可查得，水平段允许坡降[]J 取为0.1。

设计水位组合的情况下： 第Ⅲ段 []J L h J i i <===06.015948

.0'

水平

第Ⅵ段 []J L h J i i <===04.018

724.0'

水平

校核水位组合的情况下： 第Ⅲ段 []J L h J i i <===06.015843.0'

水平

第Ⅵ段 []J L h J i i <===04.018

643.0'

水平