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【例4-1】 某水闸地下轮廓布置及尺寸如图4-28所示。混凝土铺盖长10.50m，底板顺水流方向长10.50m，板桩入土深度4.4m。闸前设计洪水位104.75m，闸底板堰顶高程100.00m。闸基土质在高程100.00～90.50m之间为砂壤土，渗透系数K砂=2.4×10-4cm/s，可视为透水层，90.50m以下为粘壤土不透水层。试用渗径系数法验算其防渗长度，并用直线比例法计算闸底板底面所受的渗透压力。

（一）验算地下轮廓不透水部分的总长度（即防渗长度）。

上游设计洪水位104.75m，关门挡水，下游水位按100.00m考虑，排水设施工作正常。根据表4-2，可知砂壤土的渗径系数
，作用水头为

故最小防渗长度为

地下轮廓不透水部分的实际长度为

图4-28 地下轮廓布置图及渗压水头分布图（单位：m）

（二）采用直线比例法进行渗透压力计算

1. 将地下轮廓不透水部分的总长度展开，并按一定的比例画成一条线，将各角隅点 1、2、3 ……、17 依次按实际间距标于线上。

2. 在此直线的起点作一长度为作用水头 4.75m 的垂线 1-1′, 并用直线连接垂线的顶点 1′与水平线的终点17 。1′~17 即为渗流平均坡降线。

3. 在各点作水平线的垂线与平均坡降线相交，即得各点的渗透压力水头值。准确的渗压水头值可用比例公式计算求得。

4. 将1、2、3、……、17 各点的渗压水头值垂直地画在地下轮廓不透水部分的水平投影上，用直线连接各水头线的顶点，即可求出铺盖和底板的渗压水头分布图[ 图 4-28 (c) ] 。

【例4-2】 用改进阻力系数法计算例4-1中各渗流要素。

（一）阻力系数的计算

1.有效深度的确定 由于
，
，故
，按式（4-19）计算

故按实际透水层深度
进行计算。

2.简化地下轮廓 将地下轮廓划分成十个段，如图4-29（a）所示。

3.计算阻力系数[ 图4-29（b）]

（1）进口段：将齿墙简化为短板桩，板桩入土深度为0.5m，铺盖厚度为0.4m，故
，
。按表（4-3）计算进口段阻力系数
为

（2）齿墙水平段：
，
，
，按表（4-3）计算齿墙水平段阻力系数
为

（3）齿墙垂直段：
，
。按表（4-3）计算齿墙垂直段的阻力系数
为

（4）铺盖水平段：
，
，
，按表（4-3）计算铺盖水平段阻力系数
为

（5）板桩垂直段：
，
，根据表（4-3），板桩垂直段阻力系数
为

（6）板桩垂直段：
，
，根据表（4-3），板桩垂直段阻力系数
为

（7）底板水平段：
，
，
，
，故底板水平段阻力系数
为

（8）齿墙垂直段：
，
，根据表（4-3），则齿墙垂直段的阻力系数
为

（9）齿墙水平段：
，
，
，按表（4-3）计算齿墙水平段阻力系数
为

（10）出口段：出口段中
，
，按表（4-3）计算其阻力系数
为

（二）渗透压力计算

1.求各分段的渗压水头损失值

根据式（4-18）
，其中
，且

（1）进口段

（2）齿墙水平段

（3）齿墙垂直段

（4）铺盖水平段

（5）板桩垂直段

（6）板桩垂直段

（7）底板水平段

（8）齿墙垂直段

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验算

计算无误。

3.计算各角隅点的渗压水头 由上游进口段某某，逐次向下游从作用水头值
相继减去各分段水头损失值（也可由下游出口段从零开始向上游逐段累加各分段水头损失值），即可求得各角隅点的渗压水头值

4.绘制渗压水头分布图　　根据以上算得的渗压水头值，并认为沿水平段的水头损失呈线性变化，即可绘出如图4-29 ( c ) 所示的渗压水头分布图。

图中进口处渗压水头修正范围应按下式计算

（三）求闸底板水平段渗透坡降和渗流出口处坡降即出逸坡降

1.渗流出口平均坡降按式（4-27）计算为

2.底板水平段平均渗透坡降为

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