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边墩

2020-04-09 21:00

位于闸、坝泄流段两边、用以安装和支撑闸门的墩子。边墩的作用除支承闸门、启闭台和交通桥等上部结构外,还有导流、挡土和阻止侧向绕流等作用。

边墩的布置形式有2种:①边墩直接挡土[图1(a)]。它适用于孔数不多的箱框形闸室。当闸室高度不大(小于6m)或闸室高度虽大,但地基较坚实的情况也可用以直接挡土。前者边墩与底板不分缝,后者边墩基础和闸室底板之间设置变形缝,以免边墩所受侧向土压力影响闸室底板的内力分布。当高度较大时边墩宜用空箱式结构。②边墩不挡土,在边墩后另设挡土岸墙,岸墙多做成空箱式[图1(b)]。这种形式适用于闸室较高、地基承载能力较差的大型水闸,用以改善边墩和底板的受力条件。空箱式岸墙可以起到减小水闸边荷载的作用,从而减小闸室的不均匀沉降。也有在边墩后布置垂直水流方向的空箱挡土墙,空箱前后均不填土,上下游翼墙变成导水墙,以进一步减小闸室的边荷载[图1(c)]。这种形式有利于闸室底板的内力分布,减小闸室的不均匀沉降,但水闸的总挡水长度增加,工程量必然加大,经济上是否合理,需通过各种方案的技术经济比较确定。

图1 边墩布置示意图

(a)边墩挡土; (b)边墩不挡土; (c)边墩后接挡水墙

图2 边墩及其与底板连接的形式示意图

(a)整体式;(b)分离式 1—悬臂墙;2—扶壁墙;3—重力墙;4—温度缝

边墩直接挡土与闸底板的连接可以是整体式或分离式,视整个闸室是整体式还是分离式而定(图2)。整体式连接结构简单,但闸孔底板内弯矩较大。分离式连接,可减小底板内弯矩,但要求地基坚硬、密实,不会产生显著的不均匀沉降。分离式连接的边墩,除承受结构自重外,临水面受水压力,背水面是土压力和渗透压力,基底受扬压力。这些荷载的合力作用点必须靠近边墩底面的中心线,以免边墩发生倾倒。对于悬臂式和扶壁式的钢筋混凝土边墩应按抗裂要求设计,扶壁的支墩可按限制裂缝设计,重力式墙内允许承受少量拉应力。边墩要验算抗滑稳定。边墩作为半闸墩不挡土,另设岸墙挡土,岸墙承受土压力和土重(图3)。这种布置适合于整体式闸室结构。边孔底板不承受因边墩背面土压力作用而产生的弯矩。边墩与岸墙间应设沉降缝。岸墙可做成扶壁式或悬臂式[图3(a)]。这些岸墙背面的填土仍很重,如地基不坚硬密实则岸墙及闸室将产生不均匀沉降,对边孔造成不利影响。故在软基上宜用空箱式岸墙[图3(b)],以减小闸底板的边荷载及闸室和岸墩的不均匀沉降。边墩沉降缝中应设置止水。挡土边墩及岸墙的计算方法与挡土墙类似。

图3 边墩与岸墙分开的形式示意图

1—边墩;2—悬臂式岸墙;3—扶壁式岸墙;4—顶板;5—空箱式岸墙;6—连拱板;7—连拱式空箱支墩;8—连拱底板;9—沉降缝

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