9 船闸工程施工技术与管理

图 船闸闸首的地下轮廓线
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在水头作用下，在船闸的地基及其两则回填土内产生渗流，由于 两者相互影响，呈空间渗流状态，特别是闸室为透水闸底时，其闸首 渗流的空间性理为显著。
当闸室采用透水闸底时，随着船闸的灌水和泄水，作用在船闸上 的水头在很短时间内将最大值降为零，然后又由零增升到最大值，从 而渗流的方向也随着改变，这就使得船闸的渗流具有不稳定流性质。
选型原则 1．具有足够的稳定性、防渗性、抗冲性和强度。 2．就地取材，造价便宜、构造简单、建、拆方便。 3．布置上力求导流平顺，不严重冲刷。 4．防止接头处集中渗漏
土围堰是常用的不过水围堰形式，其特点是，构造简单、就地取材、施 工方便、造价较低，适用于各种地级；抗冲性能较差，底宽大，一般适 用于横向围堰。常用草袋防护。
施工场地大小、施工方法和开挖深度等因素。
当基坑处于不同性质的土层时，应采用变坡梯形槽； 当基坑较深时，一般采用复式梯形断面槽。
地基处理
基础防渗 基坑排水 地基处理
地基断面分布图
基础防渗措施
固体注浆：大面积增加整体性和强度、表层抗渗性。 帷幕注浆：较大深度增加抗渗性。 接触注浆：增加层面抗滑稳定性和防渗。 灌浆材料：水泥浆、水泥粘土浆和化学浆。 施工方法：钻机、冲洗、压水、注浆、检查。
式砼坝。 ⑴底孔导流 分段分期修建砼坝时采用此方法。注意问题：
①临时底孔—后封堵；②结合永久底孔。 ⑵坝体缺口导流 在河水暴涨暴落，其他导流量不足的砼坝。
围堰工程
围堰是导流中的临时挡水物。
围堰作用：围护基坑干地施工，妨碍永久运行的还要拆除。
围堰的种类 1．按材料分，土石围堰、草土围堰、板桩围堰、砼围堰 2．按与水流方向的相对位置分：横向围堰、纵向围堰 3．按基坑是否允许淹没分：过水围堰，不过水围堰。
船闸工程施工
• 施工导流与基坑排水 • 基坑开挖及地基处理 • 船闸混凝土施工
悬臂式结构图
导流方式的选择有全段围堰法和分段围堰法两种。全段围堰 法导流，适用于导流流量小的情况。
明渠导流和裁弯导流是全段围堰法导流。明渠导流河水较深，河床 履盖层较厚，修纵向围堰困难的砼坝工程，河床内较高部位处。
隧洞导流，河谷狭窄、山岩坚实的、造价高、复杂。若 结合永久隧洞最好。
在水头的作用下，船闸 的地基和其两侧的回填 土内，产生渗透水流。 渗流对建筑物产生渗透 压力，降代建筑物抗滑 稳定性；也可能经起地 基土壤的渗透变形，甚 至会引起建筑物失事。
船闸的渗流图式
为减少渗流的不利 影响，通常在船闸首 前设置水平防渗设 备——铺盖；在底板 下设置垂直防渗设 备——板桩、齿墙等。
排水流量 Q 2 ~ 3 V 取决于排水时间T
T
T取决于围观及基坑边坡的稳定，不能下降过快（非稳定渗流造成失 稳）。
边坡的稳定取决于土质（tgφ和c）。 一般控制水面下降速度（0.5～1.5m/天） 根据Q选择数台离心式水泵，便于试抽、水位 （1）降得快—关部分 （2）降得慢—加台数 水泵站布置适应泵的吸水高度和扬程。
土石围堰的主要材料为当地土石料；其 结构为支承体加防渗体。河床透水 覆盖浅的采用水下抛填，做过水侧斜墙及铺盖，壤土为 1：6~1：7， 风化 砂为1：1.7~1：2.0，粘土不宜用；河床透水覆盖深的，在围堰中间部位做 围堰。 ①垂直防渗墙在土基中；②灌浆帷幕在透水岩中。主要特点：堰高 较大。
草土围堰采用的材料为①草捆（麦草或稻草）单个长1.5m左右，直径 0.5m。②细土：黄土、粉土、细土。草土围堰施工顺序：①压草——逐 层排草捆接茬错塔1/3~1/2，开始为便于向前进占飘浮状态，草绳定位。 ②铺散草—捆叠高2m，铺一层0.25~0.3m厚散草。③铺土：撒草上，人工 踏实。主要特点：宜用于水深〈6~8m，V〈3~5m/s的场合。
挡水水头高、底宽、抗冲击能力强、堰顶可以溢流。后期作为 永久建筑物的一部分。
围堰的防渗和防冲——关键
1．防渗——同一般挡水建筑物，按前挡后排原则；属于水下修筑 防渗体，水下施工质量是关键。
2.接头——防止集中渗透变形——降低（刺墙延长渗径）
3．防冲
因为断面降低，所以流速提高，转角处底部涡流——抛石护底辅以 上下游导流墙。
围堰的折除
要干净：保证二期导流顺畅；保证永久物运用。 拆除顺序：自背水坡分层拆，保证挡 水稳定。 方法：
土石——挖土机和爆破、水冲 草土——人挖缺口+水冲或爆破+水冲 钢板桩——拔桩机 砼——爆破
基坑开挖
基坑的形状一般为多边形； 基坑开挖断面形式有倒梯形或多级变坡倒梯形。 选择基坑开挖断面形式，要考虑土壤的性质、地下水情况、
图 透水底板的闸室墙的放渗布置
帷幕灌浆是工程常用的防渗措施。灌浆材料有粘土浆和水泥浆等。
H1为上游水深， H2为下游水深， H 为渗透水头。
H1
为设帷幕灌浆、排水设施的扬压力图
基坑排水
包括：1.开挖前的初期排水 2.开挖及施工中的经常性排水
一、初期排水 围堰内基坑上的积水包括降水（主要）和渗水
其过程如流水、管涌…等。 注意船闸与其他水工建筑物相比在渗流方面所具有的特点。
船闸的防渗布置
船闸为透水闸底的防渗布置,船闸为透水闸底时，闸首和闸室均 是独立的挡水建筑物，它们各自都应设置防渗设备。
图 船闸为透水闸底的防渗布置
闸室为不透水闸底的防渗布置
当闸室位于坝轴线的下游时，由于整个船闸是一个 挡水建筑物，闸首和闸室的总渗径长度大大超过防 渗（闸下或侧向）所必须的安全长度，防渗布置比 较简单。一般仅在闸室墙后回填土内设置明沟或排 水管，以降低墙后地下水位，改善闸室结构工作条 件。
渡槽导流大多用于施工初期。
分段围堰法导流，将建筑物分段、分期的围护起来进行施工。 分段——空间上分成若干期；分期——时间上分成若干期。
Ⅰ前期都是利用束窄的原河道导流 关键问题——河床束窄程度（纵向围坝位置）的选择。
Ⅱ后期则要通过修建的泄水道导流 有河床内泄水道或河床外泄水道。河床内泄水道适用于重力
土工织物围堰可以用于软土地基或淤泥质地区。土工织物具有很好 的强度和倒虑作用。
板桩的材料有木板、钢筋混凝土和型钢，其结构形式有单排、 双排和格形围堰等几种形式。
格形板桩围堰材料为轧制钢型材，有圆形、扇形、花辨形三种 形式。主要特点：快！挡水高度〈15~18m，顶部可过水，回收 率〉70%。
钢筋混凝土围堰主要特点：