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    188宝金博页面版: 苏州河河口水闸渗流场数值分析

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    内容提示： 第 !" 卷增刊第 # 期&’()!" *+,,(-.-/0 1’)#! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !水 利 水 电 科 技 进 展3 9-6:/’(’;< ’= >50-? @-7’+?6-7!$$" 年 % 月2,?) !$$"2345/6-7 8/ *68-/6- 5/!作者简介： 王蓬 （#AB!—），男，山东青岛人，硕士研究生，从事地下结构数值计算研究。 CD.58(： E,D0FG#HI) 6’.苏州河河口水闸渗流场数值分析王蓬#，何刚强!，季永兴!（# ) 同济大学地下建筑与工程系，上海!$$$A!； !) 上海市水务工程设计研究院，上海!$$$HI）摘要： 建立苏州 河河口 水闸工程...

    文档格式：PDF | 页数：4 | 浏览次数：628 | 上传日期：2013-10-15 18:23:14 | 文档星级：
    第 !" 卷增刊第 # 期&’()!" *+,,(-.-/0 1’)#! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !水 利 水 电 科 技 进 展3 9-6:/’(’;< ’= >50-? @-7’+?6-7!$$" 年 % 月2,?) !$$"2345/6-7 8/ *68-/6- 5/!作者简介： 王蓬 （#AB!—），男，山东青岛人，硕士研究生，从事地下结构数值计算研究。 CD.58(： E,D0FG#HI) 6’.苏州河河口水闸渗流场数值分析王蓬#，何刚强!，季永兴!（# ) 同济大学地下建筑与工程系，上海!$$$A!； !) 上海市水务工程设计研究院，上海!$$$HI）摘要： 建立苏州 河河口 水闸工程的渗流分析模型， 按正向挡水和反向挡潮两种工况进行苏州 河河口水闸工程的渗流计算， 对各工况下水闸底板的扬压力、 区域各点的水头和水力坡降、 水闸结构的总体渗流规律等进行分析研究。 数值分析结果表明， 各水闸的渗流是稳定的， 闸底板渗流扬压力分布符合一般规律。关键词： 有限单元法； 渗流； 数值分析； 水闸工程； 苏州河河口中图分类号： 9&HH； 9&#IAJ#%文献标识码： 2文章编号：#$$H!"H%" （!$$"）*#!$$%$!$%在水利及地下隧道工程建设中， 渗流问题是重要的研究课题，由于渗透介质的各向异性以及渗透区域边界形状及边界条件的复杂性， 该问题的求解十分困难。 实际工程一般采用近似而实用的流网法和改进阻力系数法， 对于复杂的地基采用电拟试验或数值计算方法。 苏州河河口水闸工程采用液压水下卧倒门，单孔净宽 #$$ .， 工程满足防御黄浦江苏州河口千年一遇的高潮位的要求， 具有双向挡水功能，其正向挡水设计挡水水位差 IJ"H .，反向挡水设计挡潮水位差 IJ!H .。 水闸主要建筑物包括： 闸墩（兼启闭机房）、基础钢管桩、底板、防渗体、上下游护坦等。 苏州河河口水闸工程基础坐落在淤泥质黏土上，基础防渗处理尤为重要。 由于水闸采用沉井与桩基础结构形式， 上下游的防汛墙或翼墙采用板桩形式，因此只要沉井与防汛墙或翼墙的板桩连接好，闸墩的绕渗渗径大于 %K .， 其水力坡降为 $J$B%， 远小于临界水力坡降 $J!K。 所以， 工程的防渗设计主要是研究闸底板的基础防渗问题。为确保工程安全， 设计考虑采用改进阻力系数法和有限元数值分析方法研究水闸的渗流问题。 建立饱和 非饱和非稳定渗流模型，借助于有限元软件对区域渗流进行分析评价， 研究地下水位的运动变化规律，为工程提供实际的指导意义。!防渗体结构基础防渗系统初拟定 I 个方案进行比较。 方案#：仿照原吴淞路闸桥设计方案， 设置 “双堵双导”的防渗体系。 采用钢板桩与钢盖板连接，形成封闭体，在板桩以外护坦底部设置反滤体。 方案 !： 考虑全透水结构，即底板及上下游设置全反滤体，双层软体排土工布上铺设级配块石，防止由于渗流带走土体。方案 I：在方案 # 的基础上， 在钢板桩内侧加注浆防渗帷幕。 对上述 I 个方案综合分析比较， 并考虑到工程的重要性，为安全起见采用方案 I 作为工程的水下防渗体结构方案。防渗体结构根据水下施工的特点， 打入拉森钢板桩作为垂直防渗 （桩尖高程 L #IJK .）， 同时为增加钢板桩的刚度，每隔 K 个钢板桩打入直径为 H$ 6.的定位钢管桩 （桩尖高程 L !%JK .）。 为了能使钢板桩、钢管桩、钢质沉井相互连接良好， 在钢管桩的两侧、钢质沉井的一侧焊导槽。 防渗钢板桩、防渗钢管桩与底板的止水铜片通过钢盖板下浇筑压浆混凝土连接，水下混凝土达到一定强度后，沿防渗钢板桩两侧在预埋的"#K$ 注浆管中采用高压喷射注浆工艺对土体进行处理， 形成沿防渗钢板桩连续的防渗体系，注浆体底标高 L #IJK .，见图 #。中墩设有沉井和钢围堰， 沉井底标高与防渗板桩一致，所以利用沉井和钢围堰直接防渗。 钢围堰水下切割要求与上部混凝土盖梁衔接。 为防止底板侧向滑移，同时利用中墩分担部分水平力，减小底板对底轴的变形影响，在中墩钢围堰内设置限位墩，底板就位后在钢围堰与底板间浇注水下不分散混凝土，在沉井与钢围堰外侧对土体同时进行注浆加固。?$%?水利水电科技进展， !$$"， !" （ *#）!"#： $!K!BI"BHIIK$%&’(#： )*G ++, - "., - /0+112： 33445 - ++, - "., - /0

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