1、中文 4800 字 出处: Burmistrov M A, Kotenkov Y K. Field investigations of the static behavior of a navigation lock chamberJ. Hydrotechnical Construction, 1967, 1(3):248-254. 实验研究通航时船闸的力学性质 M.A.布尔米斯特罗夫和俞和 T.科特恩科夫 UDC 627.8:681.2.087 (282.247.415) 双线、单升船机 Votkin船闸是 卡马河水电站复杂的结构之一。它位于左岸土坝的区域,并延伸到上游,其地基是密实的粉质粘
2、土。采用钢筋混凝土的轻质坞式闸室,闸室采用连续底板,其有效长度为 290 米,有效宽度为 30 米,闸室底板由沉降缝沿长度方向分割成八部分。整体式钢筋混凝土闸墙高 28 米,与预制涵洞式楼板刚性连接(见图 1)。两年来该船闸是按照临时方案运作:凹槽回填砂至海拔 19.0 米高,头部回填至海拔 16 米的高度。 到 1964 年,主要施工作业已经完成,在闸室内壁上部设计规模达到了 23米,回填不是为了降低作用在闸室内壁的荷载。钢筋混凝土箱底标高为 19.0 米。在墙壁和箱子之间的空隙回填用砂石混合物,并且在室壁上的顶部锚入回填。为了进行实地调查,在 1961 年和 1963 年间我们安装了 33
3、3 个的预真空室远程控制仪器,目前还有 307 个正在工作。仪器的布局 (见图 1).该项研究需要对下列问题进行调查: a)土压力及室壁变形 ; b)考察温度要素; c)闸室底板、涵洞式楼板和室壁的应力状态; c)闸墙内壁连接缝的状况。 为了调查,我们使用远程控制字符串类型的传感器(加固土壤测力计)和电阻传感器(间隙测量仪,半导体温度计和土体位移测量装置)。在过闸季节和过闸时,闸室顶部的偏差大小需 要通过测量来确。 闸室回填和变形时的土压力。根据土壤测力计的读数,绘出了土压力特征图,如图 2。当回填包括地面时,从 1962 年构建的仪器读数审查图中显示了土压力沿闸墙高度的分布的特征。在闸墙背部
4、倾斜的部分,土压力图近似三角形分布,最大土压力在距离填料表面约 14 米的深度处。在最大土压力以下的 14 19 米闸墙处,墙身是垂直的,土压力呈不均匀下降。在过闸期间闸室内壁上的总土压力以平均 30的速度升高或下降。闸墙顶部的土压力是变化的。因此,闸室灌水后,闸室内壁上部的土压力显著上升,在中间部分保持不变,而在下部略有下降 。而闸室泄水后,压力变化发生的顺序与上述相反。在 1962 年的导航节季结束后从凹槽回填地面上部下挖 13 米(由 1963 导航季节开始改为吹填)之后在闸室内壁的下部的土压力上升,而在上部的土压力下降。图上各个跌宕起伏的点是由填充泥土的不均匀性造成的。 1963 年记
5、录了,在过闸时闸室在灌水后内壁土压力图的变化。 为了评价所测量的土压力值,计算土壤的物理机械特性,从施工实验室的数据所采用的压力坐标,绘制在图 2。地上水位的容重为 1.78 吨 /立方米,地下水位的容重为 1.00 吨 /立方米。 实验研究通航时船闸的力学性质(图 1) 钢筋测力计 遥控间隙规 土壤测力计 远程控制土体位移测量电触发装 压电式测力仪 温度计 切线装置 图 .1 闸室静态作用下的布局。 a)闸室设计; b)在第一部分中设备的布局;c)在第四部分中设备的布局 摩擦率为 30%。其余土侧压力系数假设为 0.45,忽略墙上摩擦。初期观察到在凹槽回填处实际土压力超过计算土压力。随后,通
6、过比较周期性的最高点的土压力值, 用极限平衡方法,通过 50%-70%和 35%-40%的剩余数据的比较,可知土压力在增加。 在回填表层上放安卸料箱后,墙顶高度增加到 23m,在闸墙压上部分土压力在增加,闸室灌水后更加明显。我们从图中看到,闸墙上的正常土压力的合力在改变,从土壤测力计的读数来看,随着时间的推移,在夏天合力变至最大,随后慢慢在冬天降低至最小值。 在过闸时,季节变化和土压力波动表明,回填土压力的大小和位移的方向之间有明确关系。在第一种情况中,位移的方向是受温度变化的影响,在夏天回填时压力增加,在冬天回填时则减少。 Gidrotekhnicheskoe Stroitelstvo,第 3 期,第 33-38, 1967 年 3 月译。 M.A.布尔米斯特罗夫和俞和 T.科特恩科夫 高 水 位 地