设计与结构概述：西津船闸

广西西津船闸位于郁江上，西津附近的西津水利枢纽右岸，为单线连续两级，是广西建成的第一座大型多级船闸。船闸最高通航流量为13400m3／s（P＝20%），最高通航水位，上游为63m，下游为56.5m（近期运行）；最低通航流量为200m3／s，下游水位为41.3m，枯水通航保证率为97%以上（近期运行）。

船闸于1966年建成通航。

3.7.7.1 船闸布置

船闸由上、下闸室，上、中、下闸首，以及上、下引航道等组成，线路总长1840m。船闸轴线和枢纽坝轴线交角为85°30′，下游出口偏向河心，使下游引航道与主河道的连接比较顺畅。在下游贵县梯级未开发前为近期通行阶段，下游航道最小水深为2.8m，可通航1000t级船队；贵县梯级开发后为远期通行阶段，下游航道最小水深为4.5m，可通航吃水深更大的船舶。船闸近期运行最大水头为21.7m，设计最大通航2×1000t船队，年最大通过货运量为600万t。

船闸上闸首布置在坝轴线上，为枢纽挡水建筑物一部分。上游引航道在台地上开挖而成，有导堤将引航道和水库水域隔开，以免通航船队在溢流坝泄洪时，受到行近水流影响而出险。上闸室、中闸首、下闸室、下闸首以及下游引航道等建筑物均位于坝轴线下游。

船舶采用曲线进闸直线出闸的过闸方式。上、下游引航道采用不对称型式布置。引航道底宽为40m，可满足2×1000t船队双向通航要求。上游引航道全长683.7m，在其直线段右侧布置有10个靠船墩。引航道口门轴线与水流方向的交角为12°11′。口门区在最高通航水位63m时，纵向流速为1.26m／s，横向流速0.27m／s。下游引航道亦在台地上开挖形成，全长695.2m，左侧有导堤将下游河床和水流相隔。下游引航道直线段左侧设有9 个靠船墩，第一个墩距下闸首210m，在引航道出口附近左侧设有7 个导流墩，将下游河水导向河心，以保证在枢纽下泄最高通航流量时，口门区的横向流速小于0.3m／s，回流流速小于0.4m／s，以满足船队进出引航道的要求。

上、中、下闸首均为钢筋混凝土整体式结构，采用钢人字闸门挡水，充、泄水采用集中输水系统，采用水流在廊道内3 次转折，在底板内设置消能箱和消力梁进行消能。通航2×1000t船队时，上闸首所需的镇静段长9m，中闸首的镇静段长13m。下闸首的输水短廊道，采用对称环形布置对冲消能型式。下闸首左边输水廊道采用钢板衬砌，以防廊道泄水时高速水流产生空蚀破坏；但上、中闸首和下闸首右边输水廊道均未采用钢板衬砌，自运行以来均未发现破坏现象。各闸首两侧边墩均设有输水廊道，输水廊道尺寸，上、中闸首为2.5m×2.0m（宽×高，下同），下闸首为3.1m×2.5m。各廊道均用钢平板闸门挡水。设计上闸室充水时间：近期为18.3min，远期为17.0min；下闸室的充水时间：近期为11.2min，远期为10min；下闸室的泄水时间：近期为12.3min，远期为11.9min。船队每次过闸时间65.0min。

上闸首公路桥为枢纽坝顶公路组成部分，为船闸的主要对外交通，桥下净空10m。各闸首的人字门和输水廊道启闭设备均布置于闸首两侧边墩顶部，百年一遇洪水可不被淹没。

船闸闸室设计有效尺寸宽15m，长190m（包括镇静段在内）。闸室实际宽均为15.3m（每边有0.15m护木），闸室结构的实际长度，上闸室为191m，下闸室为198m。上、下闸室墙均为少筋混凝土结构，闸室墙顶设有宽2m的交通道，交通道靠闸室一侧设有船系柱，闸室两侧墙内设有浮式系船环。

西津船闸的主要工程量：土方明挖102.56 万m3，石方明挖26.06 万m3，混凝土及钢筋混凝土12.98万m3，钢筋1701.6t，钢材为769.5t。投资2119 万元。

西津船闸于1966年建成通航，是我国建设时间较早的一座中型多级船闸。

目前船闸每年停航检修约25d，主要是金属结构保养、加润滑油和更换钢丝绳、更换橡皮止水等。但引航道淤积较严重，上游引航道主要是异重流和右侧山坡冲下的泥沙淤积；下游引航道右侧小山沟直冲航道，汛期暴雨时有泥沙冲入航道，每两年左右要用挖泥船疏浚一次。西津两级船闸总体布置见图3-110。(www.xing528.com)

图3-110 西津两级船闸总体布置示意图

（a）纵剖面图；（b）上闸首横剖面图；（c）中闸首横剖面图

3.7.7.2 闸室结构

西津船闸下闸室采用分离式混合式结构。船闸底高程38.5m，闸室墙顶高程57.0m，墙顶在闸室一侧设有1m高的胸墙。下闸室原地面高程一般为50～57m，基岩高程为42～47m，岩石为新鲜花岗岩，完整性较好。为了减少石方开挖和混凝土工程量，闸室采用透水式，在底部开挖至38.5m高程后，不作混凝土底板，也不作其他处理；两边闸室重力挡墙以岩石高程为基础（42～47m左右），为使闸室两侧形成垂直平整并满足活动系船环、系船钩等要求，基岩面至闸室底高程这部分岩石，仅沿闸室一侧部分挖除后用混凝土衬砌，形成两侧闸墙的上部为重力式下部为衬砌式的混合式结构。

混合式闸墙的计算原则，近似地将上面重力部分和下面衬砌部分分开，计算下面衬砌墙时，考虑上部重力墙的传递的水平荷载。为避免上部重力墙产生的荷载过于集中传至下部的衬砌墙，将重力墙的底宽适当加大，尽量使基底应力均匀。西津船闸设计时，上面重力挡墙进行了重力式和少筋混凝土半重力式两种型式的比较，最后选用少筋混凝土半重力式挡墙。

下部衬砌墙计算，取脱离体，考虑上面重力墙传来的荷载和其他荷载，近似当作弹性地基梁，用链杆法计算，每一链杆的内力即为锚杆承受荷载。

上部少筋混凝土半重力式挡墙计算，考虑墙后填土至墙顶57.0m 高程，并有0.005MPa活荷载，闸室检修时无水为闸墙稳定控制情况；回填土对于闸墙的压力按库伦主动土压力理论计算。考虑土壤粘着力C 的作用；L 形的挡墙，墙背填土考虑第二破裂面出现；墙身为折线形，采用于其上的土压力用分段叠加法计算。

闸室墙根据上述条件，计算墙体承受的荷载、抗滑稳定安全系数、抗倾稳定安全系数及基底应力。墙体本身各部构件强度配筋计算，根据求得的主动土压力和地下水压力等外荷载作用后，在不同情况下，按需要求出各部位构件内力后，按一般水工钢筋混凝土计算成果配筋。

下部衬砌墙的计算考虑上部挡墙的水平力，通过摩擦下传给衬砌墙和基岩。水平力在衬砌墙与基岩之间的分配正比例于基底正应力的分配；作用于衬砌墙背面的渗透水压力按直线变化。面积作用系数α为0.5。锚杆与岩石共同作用，在外力作用下发生的变形与弹性地基的变形相同，地基的变形模量假定为2500MPa；接触灌浆压力按0.1MPa计，由各根锚杆平均承担；衬砌墙通过考虑上部重力墙有水平力下传和固结灌浆两种情况，以其中的最大值选择锚杆；在选择锚杆的直径后，锚杆的长度以砂浆与岩石的固结与锚杆本身等强度条件计算确定。由计算结果可知，每一列锚杆内力，因为考虑重力挡墙下传的水平力，上面一根锚杆的拉力最大为24.27t，以下各锚杆由灌浆压力控制为10t。由上计得的锚杆内力，计算选择锚杆直径为上面第一根锚杆为2φ32，其他为1φ32。锚杆的长度根据两种情况计算决定，即由砂浆与锚杆接触条件要求的最小锚着深度和砂浆与岩石接触条件要求的最小锚着深度，取两者之大值，但锚杆的长度不小于1.6m。实际施工时锚杆长度采用1.8m。由于不满足砂浆与锚杆接触条件的长度要求，在锚杆末端用劈叉，增加锚杆在岩体内的抗拔力。

3.7.7.3 闸门及启闭机

西津船闸上、中、下闸首，均设置人字门，闸首两侧边墩输水廊道共布置平板工作闸门6 扇，工作闸门前后设置上、下游检修闸门12 扇，为检修船闸上、下闸首设浮式检修闸门1 个，除浮式检修门外，上、中、下人字闸门及廊道工作门均设有固定卷扬式启闭机操作，廊道工作门的上、下游检修闸门设手动铰车启闭。