《水工建筑物》課程設計--前進閘設計計算說明書

1、<p>　　前進閘設計計算說明書</p><p>　　學 號: </p><p>　　專 業(yè): 水利水電工程 </p><p>　　姓 名: </p><p><b>　　指導教師: </b></p><p>　　2014年 12

2、 月 15日 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 設計資料和樞紐設計······················

3、········4</p><p>　　1. 設計資料·······················

4、83;·····················4</p><p>　　2. 樞紐設計··········

5、···································5</p>

6、;<p>　　第二章 閘孔設計·································

7、········6</p><p>　　1. 確定閘室結構型式·······················

8、;···············6</p><p>　　2. 選擇堰型················&#

9、183;·····························6</p><p>　　3.確定堰頂高程及孔口尺寸·

10、;································6</p><p>　　第三章

11、 消能防沖設計···································

12、83;··10</p><p>　　1. 消力池設計····························

13、3;···············10</p><p>　　2. 海漫的設計················

14、;····························12</p><p>　　3. 防沖槽的設計···

15、;····································

16、83;··13</p><p>　　第四章 地下輪廓設計····························&#

17、183;·········13</p><p>　　1. 地下輪廓布置形式·····················

18、·················13</p><p>　　2. 閘底板設計··············&

19、#183;·····························14</p><p>　　3. 鋪蓋設計·

20、83;····································&

21、#183;·······14</p><p>　　4. 側向防滲·······················

22、83;······················15</p><p>　　5. 排水、止水設計········&#

23、183;·······························15</p><p>　　第五章 滲

24、流計算····································&

25、#183;·····16</p><p>　　1. 閘底板滲透壓力計算························

26、3;···········17</p><p>　　2. 閘基滲透變形驗算···················&#

27、183;··················21</p><p>　　第六章 閘室結構布置············

28、························21</p><p>　　1. 閘室的底板·······&

29、#183;···································21<

30、;/p><p>　　2. 閘墩的尺寸································

31、···········21</p><p>　　3. 胸墻結構布置····················

32、·····················21</p><p>　　4. 閘門和閘墩的布置·········

33、3;···························22</p><p>　　5. 工作橋和交通橋及檢修便橋··

34、3;··························22</p><p>　　6. 閘室分縫布置····

35、3;····································23

36、</p><p>　　第七章 閘室穩(wěn)定計算·······························&

37、#183;····24</p><p>　　閘室抗滑穩(wěn)定計算··························&#

38、183;··········24</p><p>　　2. 閘基應力計算····················&#

39、183;····················27</p><p>　　參考文獻···········&

40、#183;··································28</p>

41、;<p>　　第一章 設計資料和樞紐設計</p><p><b>　　1、設計資料</b></p><p><b>　　1.1工程概況</b></p><p>　　前進閘建在前進鎮(zhèn)以北的團結渠上，是一個節(jié)制閘。本工程等別為Ⅲ等，水閘按3級建筑物設計。該閘有如下的作用：</p><p>

42、　?。?）防洪。當勝利河水位較高時，關閘擋水，以防止勝利河的高水入侵團結渠下游兩岸的底田，保護下游的農田和村鎮(zhèn)。</p><p>　?。?）灌溉。 灌溉期引勝利河水北調，以灌溉團結渠兩岸的農田。</p><p>　?。?）引水沖淤。 在枯水季節(jié)，引水北上至下游紅星港，以沖淤保港。</p><p><b>　　1.2 規(guī)劃數(shù)據(jù)</b></p

43、><p>　?。?）團結渠為人工渠，其斷面尺寸如圖1所示。渠底高程為2194.5m，底寬50m，兩岸邊坡均為1：2 。（比例1：100）</p><p>　　圖1 團結渠橫斷面圖（單位：m）</p><p>　　（2）灌溉期前進閘自流引勝利河水灌溉，引水流量為300。此時相應水位為：閘上游水位2201.83m，閘下游水位2201.78m；冬春枯水季節(jié)，由前進閘自流引水

44、至下游紅星港，引水流量為100 ，此時相應水位為：閘上游水位2201.44m，閘下游水位2201.38m。</p><p>　?。?）閘室穩(wěn)定計算水位組合：設計情況，上游水位2204.3m，下游水位2201.0m；校核情況，上游水位2204.7m,下游水位2201.0m。消能防沖不利情況是：上游水位2204.7m,下游水位2201.78m，引水流量是300。</p><p>　?。?）下游

45、水位流量關系：</p><p><b>　?。?）地質資料：</b></p><p>　?、?根據(jù)地質鉆探報告，閘基土質分布情況見下表：</p><p>　　②根據(jù)土工試驗資料，閘基持力層堅硬粉質粘土的各項參數(shù)指標為：凝聚力C=60.0Kpa；內摩擦角°；天然孔隙比e=0.69；天然容重</p><p>　　建

46、閘所用回填土為砂壤土，其內摩擦角，凝聚力，天然容重。</p><p>　?。?）本工程等別為III等，水閘按3級建筑物設計。</p><p>　?。?）閘上有交通要求，閘上交通橋為單車道公路橋，橋面凈寬4.5m,總寬5.5m，采用板梁結構。每米橋長約重80KN。</p><p>　?。?）該地區(qū)“三材”供應充足。閘門采用平面鋼閘門，尺寸自定，由工廠加工。本地區(qū)地震烈

47、度在6度，不考慮風浪的作用，勝利河為少泥沙河道（含少量推移質泥沙）。</p><p><b>　　2. 樞紐設計</b></p><p>　　2.1進水口防沙設施設計</p><p>　　勝利河為少泥沙河流，防沙要求不高，為防止泥沙進入引水渠，防沙設施設攔沙坎即可，《水電站進水口設計規(guī)范》DL/T5398-2007中規(guī)定其高度為2.5m~3m，

48、取其高度為2.5m。</p><p>　　2.2 引水渠的布置</p><p>　?、?取水方式確定: 由于勝利河為少泥沙河道，防沙要求不高，且取水期間河道的水位和流量能夠滿足取水要求，故取水方式可設計成無壩取水。</p><p>　　② 引水口位置選擇: 勝利河在流經(jīng)灌區(qū)時有一個明顯的彎道，可利用彎道環(huán)流原理，將引水渠的引水口設在勝利河凹岸頂點位置稍偏下游處，該位

49、置距彎道水流拐點的長度可由公式計算：</p><p>　　式中：——進水閘至引水口彎道起點的距離</p><p>　　——與渠道分沙比有關的系數(shù)一般取0.6～1.0（K=0.8）</p><p><b>　　——河道的彎道半徑</b></p><p><b>　　——河道河槽的寬度</b></

50、p><p>　　由此可確定引水口位置</p><p>　?、?引水渠的方位確定:為使彎道水流平順進入引水渠，根據(jù)規(guī)范，取引水渠中心線與河道水流方向夾角即引水角不超過30度。（取25度）</p><p><b>　　閘孔設計</b></p><p>　　1. 閘室結構型式的確定</p><p>　　由于

51、閘室地基土質為堅硬粉質粘土,土質均勻,承載力較大,因此選用整體式平底板閘室，且閘前水位最大可達到10.2m，最低水位可達6.94m，水位變幅3.26m，為減少閘門高度，因此設計成胸墻式閘室。</p><p><b>　　2. 堰型選擇</b></p><p>　　由于水閘有防洪沖淤的任務，故堰型采用寬頂堰，它有利于泄洪，沖沙，排污，且泄流能力穩(wěn)定，結構簡單，施工方便。

52、</p><p>　　3.確定閘頂高程及孔口尺寸</p><p><b>　　3.1確定閘頂高程</b></p><p>　　設計情況下，上游水位2204.3m，下游水位2201.0m；校核情況下，上游水位2204.7m,下游水位2201.0m。不考慮風浪情況，由水閘設計規(guī)范(SL265-2001)</p><p>&l

53、t;b>　　考慮風浪，取</b></p><p>　　3.2確定閘底板高程</p><p>　　閘底板應盡可能置于天然堅實的土層上，在滿足強度等條件下，高程應盡可能高一些。一般情況下，閘底板高程定為2194.5m，和河底齊平。</p><p>　　3.3確定閘門孔口尺寸</p><p>　　3.3.1計算閘孔總凈寬</

54、p><p>　?、俟喔绕冢荷嫌嗡?201.83m，下游水位2201.78m，流量300</p><p><b>　　上游水深，下游水深</b></p><p><b>　　過水斷面</b></p><p><b>　　上游行近流速</b></p><p>

55、<b>　　行近水頭</b></p><p><b>　　屬淹沒出流。</b></p><p>　　由《水閘設計規(guī)范》SL265—2001查得當時，</p><p>　　初步設計認為，，，，為堰流。</p><p><b>　　由公式</b></p><p&

56、gt;　　②枯水季節(jié)：上游水位2201.44m，下游水位2201.38m，流量100</p><p><b>　　上游水深，下游水深</b></p><p><b>　　過水斷面</b></p><p><b>　　上游行近流速</b></p><p><b>　　行

57、近水頭</b></p><p><b>　　屬淹沒出流。</b></p><p>　　由《水閘設計規(guī)范》SL265—2001查得當時，</p><p>　　初步設計認為，,，，為堰流。</p><p><b>　　由公式</b></p><p>　　由于應選用最大

58、過閘單寬流量，故應選最大閘孔總凈寬，因此綜合兩種情況,閘孔總凈寬取值為26.10m。此時單寬流量，由地質資料知閘地基處為堅硬粉質粘土，可取5，故滿足要求</p><p>　　3.3.2孔數(shù)及單孔寬度的選定</p><p>　　為了保證閘門對稱開啟，使水流過閘均勻，孔數(shù)宜采用單數(shù)。我國大中型水閘單孔寬度一般采用8-12m,故選孔，選單孔凈寬。</p><p>　　根據(jù)

59、規(guī)范上游閘墩頭部均采用半圓形，下游閘墩頭部采用流線形，厚，邊墩取1.5m。</p><p><b>　　閘孔總寬度為：。</b></p><p>　　渠道寬50.0m，閘室總寬度應與渠道寬度相適應，兩者的比值為34/50=0.68大于0.6~0.75，符合要求。</p><p>　　閘孔尺寸示意圖見圖2-1（比例1：100）</p>

60、<p>　　圖3-1閘孔布置圖（ 單位：m）</p><p>　　3.3.3水閘泄流能力驗算（查閱《水閘設計規(guī)范》SL265-2001）</p><p>　　3.3.3.1灌溉期過流驗算：</p><p>　　上游水位2201.83m，下游水位2201.78m，流量300</p><p><b>　　對于中孔：，<

61、;/b></p><p><b>　　對于邊孔：， </b></p><p><b>　　則 </b></p><p><b>　　水閘泄流能力</b></p><p>　　大于300滿足要求 。 </p><p>　　3.3.3.2 枯水期過流驗

62、算：</p><p>　　上游水位2201.44m，下游水位2201.38m，流量100</p><p><b>　　對于中孔：，</b></p><p><b>　　對于邊孔：， </b></p><p><b>　　則 </b></p><p>&l

63、t;b>　　水閘泄流能力：</b></p><p>　　大于100滿足要求 。 </p><p>　　第三章 消能防沖設計</p><p><b>　　1. 消力池設計</b></p><p><b>　　1.1確定消能型式</b></p><p>　　由于

64、本閘所處渠道底部為粉質粘土，抗沖刷能力較低，故采用底流式消能。</p><p>　　1.2確定消能計算工況</p><p>　　由第二章計算已知，灌溉期和枯水期水位時閘門全開引水，均為淹沒出流，無須消能。當引水流量為300，上游水位2204.7m，下游水位2201.78m時，</p><p>　　為最不利的工況，取該工況為計算工況。</p><p

65、>　　1.3 計算工況時上下游水面連接形態(tài)的判別</p><p>　　引水流量為300，上游水位2204.7m，下游水位2201.78m；</p><p><b>　　上游水深，下游水深</b></p><p>　　該工況情況下，關閘擋水，部分閘門不完全開啟，下游水位較低，閘孔射流速度大，最容易造成渠道的沖刷。消力池設計采用挖深式消力池，

66、消力池首端寬度采</p><p>　　用閘孔總寬，末端寬度采用河底寬度。</p><p>　　1.3.1為保證水閘安全運行，可以規(guī)定閘門的操作規(guī)程，本設計按閘孔對稱方式開啟運行，分別為開啟3孔和中間1孔</p><p>　　當閘門不完全開啟，閘孔射流速度較大，比閘門完全開啟時更容易引起渠床的沖刷，取閘門相對開啟從0.1-0.65（大于0.65屬于堰流，由上可知為淹沒

67、出流）。</p><p><b>　　過水斷面</b></p><p><b>　　上游行近流速</b></p><p><b>　　行近水頭</b></p><p><b>　　下游水深</b></p><p>　　寬頂堰閘孔出流

68、流量公式，</p><p>　　由相對開啟高度查《水力學》表9-7可得，取0.9</p><p>　　，假設水躍在最小收縮斷面開始發(fā)生，由《水閘設計規(guī)范》可得：</p><p>　　躍后水深，根據(jù)和的關系判別水躍形態(tài)</p><p><b>　　計算表格如下：</b></p><p>　　1.3.

69、2 驗算計算工況閘門全開自由堰流狀態(tài)下水躍形態(tài)</p><p>　　由迭代公式求收縮水深</p><p>　　， ；代入迭代公式可得：</p><p><b>　　，，，，， </b></p><p><b>　　由此可得</b></p><p>　　假設水躍在最小收縮斷面

70、發(fā)生，躍后水深</p><p>　　，故也發(fā)生淹沒式水躍</p><p><b>　　1.3.3 結論</b></p><p>　　由以上計算可知，上下游水位的連接形態(tài)為淹沒式水躍，這種情況對底部沖刷不太嚴重，不需要修建消力池,但應按要求設計相應的護坦。</p><p>　　1.4 護坦尺寸設計</p>&

71、lt;p>　　1.4.1 閘孔按一孔和三孔對稱開啟時</p><p>　　躍前水深和躍后水深最大差值為3.78m。以此為計算控制工況</p><p><b>　　水躍長度；按規(guī)范取</b></p><p>　　考慮到閘底板的厚度，按規(guī)范取2m，護坦與閘底板用斜坡連接，坡度1：4</p><p><b>　

72、　護坦長度，取</b></p><p>　　護坦厚度，取0.155，，為上下游水位差</p><p><b>　　，取</b></p><p>　　1.4.2 閘門全開自由堰流狀態(tài)時</p><p>　　躍前水深和躍后水深差值為</p><p><b>　　水躍長度；按規(guī)范取

73、</b></p><p><b>　　護坦長度</b></p><p>　　護坦厚度，取0.155，，為上下游水位差</p><p>　　1.4.3 綜合以上計算情況，可以確定護坦長度，護坦厚度</p><p><b>　　2. 海漫的設計</b></p><p>

74、;　　水流經(jīng)過護坦淹沒式消能，雖已消除了大部分多余能量，但仍留有一定的剩余動能，特別是流速分布不均，脈動仍較劇烈，具有一定的沖刷能力。因此，護坦后仍需設置海漫等防沖加固設施，以使水流均勻擴散，并將流速分布逐漸調整到接近天然河道的水流形態(tài)。</p><p>　　根據(jù)實際工程經(jīng)驗，海漫的起始段采用長為10米的水平段,其頂面高程與護坦齊平, 水平段后采用1:10的斜坡,以使水流均勻擴散；為保護河床不受沖刷，海漫結構采用

75、干砌石海漫結構</p><p>　　按公式，為上下游水位差</p><p>　　為渠床土質系數(shù)，根據(jù)地質資料渠床為粉質粘土取</p><p>　　為護坦出口處單寬流量，取最大值</p><p><b>　　，取為42m</b></p><p>　　根據(jù)實際工程經(jīng)驗，海漫的起始段采用長為10米的水平

76、段,其頂面高程與護坦齊平, 水平段后采用1:10的斜坡,以使水流均勻擴散；為保護河床不受沖刷，海漫結構采用干砌石海漫結構</p><p><b>　　3.防沖槽設計</b></p><p>　　水流經(jīng)過海漫后，盡管多余能量得到了進一步消除，流速分布接近河床水流的正常狀態(tài)，但在海漫末端仍有沖刷現(xiàn)象。為保證安全和節(jié)省工程量，在海漫末端設置防沖槽。</p>&

77、lt;p>　　海漫末端的河床沖刷深度按公式</p><p>　　為海漫末端單寬流量，由消能防沖設計水位組合取</p><p>　　為土質的不沖流速，查《農田水利學》112頁表4-12，取為0.85m/s；</p><p>　　為海漫末端河床水深，海漫前端水深為，</p><p>　　海漫10m水平段后有1:10的斜坡段，斜坡水平長度&l

78、t;/p><p>　　則斜坡段在垂直向下降3.2m ，即</p><p>　　故取防沖槽深度為2.5m，槽頂高程與海漫末端齊平，底寬取5m，上游邊坡系數(shù)為2，下游邊坡系數(shù)為3。并在海漫末端預留足夠塊徑大于30cm的石塊，單寬拋石量（A值按經(jīng)驗取2~4）</p><p>　　第四章 地下輪廓設計</p><p>　　1. 地下輪廓布置形式</

79、p><p><b>　　1.1 綜合說明</b></p><p>　　按照防滲和排水相結合的原則，在上游側采用鋪蓋、板樁、齒墻等防滲設施，延長滲徑，以減小作用在底板上的滲流壓力，降低閘基滲流的平均坡降；在下游側設置排水反濾設施，如面層排水、排水孔排水或減壓井與下游連通，使地基滲水盡快排出，防止在滲流出口附近發(fā)生滲透變形。</p><p>　　由于粘

80、性土地基不易發(fā)生管涌破壞，底板與地基間的摩擦系數(shù)較小，在布置地下輪廓時，主要考慮降低作用在底板上的滲流壓力。為此，在閘室上游設置水平防滲，而將排水設施布置在護坦底板下。由于打樁可能破壞粘土天然結構，故粘性土地基不設板樁。</p><p>　　1.2 最小防滲長度的確定</p><p>　　防滲長度應滿足式的要求。根據(jù)地基為堅硬粉質粘土，滲徑系數(shù)C為 4~3，取大值4，取校核情況上游水位22

81、04.7m下游水位2201.0m。則上下游水位差。于是。</p><p><b>　　2. 閘底板設計</b></p><p>　　2.1 閘底板長度計算</p><p>　　閘底板順水流方向長度，據(jù)閘基土為堅硬粉質粘土，閘室底板取</p><p>　　為安全起見取系數(shù)為4，上下游最大水位差為3.7m</p>

82、<p>　　綜合考濾取上部結構布置及地基承載力等要求，確定閘底板長15m，齒墻深取1m，在輪廓線上長度取2m，與底板聯(lián)成一體</p><p>　　2.2 閘底板厚度計算</p><p>　　閘底板厚度(為閘孔凈寬，為10m) </p><p><b>　　，取</b></p><p><b>

83、;　　2.3 閘底板結構</b></p><p>　　底板結構在垂直水流的長度上按經(jīng)驗每25m分段，每隔3m分橫縫，防止溫度變形和不均勻沉降。</p><p><b>　　3. 鋪蓋設計</b></p><p>　　3.1 鋪蓋材料選擇</p><p>　　為充分利用灌區(qū)資源，減少投資，鋪蓋采用粘土鋪蓋；為防

84、止鋪蓋被水流沖刷，應在其表面鋪砂層，然后再砂層上在鋪設單層或雙層塊石護面。</p><p>　　3.2 鋪蓋尺寸確定</p><p>　　鋪蓋長度,為上下游最大水位差取3.7m</p><p><b>　　，取</b></p><p>　　為方便施工，鋪蓋上游端厚取1m，末端為2m，以便和底板連接。</p>

85、<p>　　校核地下輪廓線的長度：根據(jù)以上設計數(shù)據(jù)，實際地下輪廓線長度，滿足要求。</p><p><b>　　4.側向防滲</b></p><p>　　4.1 上游翼墻設計</p><p>　　上游翼墻除擋土外，最主要的作用是將上游來水平順導入閘室，其次配合鋪蓋其防滲的作用。其平面布置要與上游進水條件和防滲設施相協(xié)調。順水流流向的

86、長度應滿足水流要求，上游段插入岸坡，墻頂要超出最高水位0.5-1.0m，則上游翼墻頂部高程</p><p><b>　　4.2下游翼墻設計</b></p><p>　　下游翼墻除擋土外，最主要的作用是引導出閘水流均勻擴散，避免出現(xiàn)回流漩渦等不利流態(tài)。翼墻平均擴散角采用7°-12°,順水流流向的投影長度應大于或等于護坦長度24m，下游插入岸坡，墻頂一

87、般高出最高泄洪水位。則下游翼墻墻頂高程</p><p>　　4.3 翼墻布置形式</p><p>　　根據(jù)地基條件，翼墻采用曲線式，從邊墩開始向上游延伸鋪蓋的長度15m，向下游延伸護坦的長度24m后，上下游翼墻以圓弧的形式轉彎90°后與岸邊連接，使水流條件和防滲效果好。</p><p><b>　　5.排水止水設計</b></p

88、><p><b>　　5.1 排水設計</b></p><p>　　5.1.1 水平排水： </p><p>　　水平排水采用反濾層排水，形成平鋪式。排水反濾層一般是由2-3層不同粒徑的砂和砂礫石組成的。層次排列應盡量與滲流的方向垂直，各層次的粒徑則按滲流方向逐層增大。</p><p>　　該水閘中的反濾層設計由碎石、中砂和

89、細砂組成，其中上部為20cm厚的碎石，中間為10cm厚的中砂，下部為10cm厚的細砂。如下圖所示： </p><p>　　反濾層布置圖 （單位 cm）</p><p>　　5.1.2 鉛直排水：</p><p>　　本水閘在護坦底板上設置三排排水孔，排距1.5m采用梅花形布置，孔徑取10cm,孔距為3m。</p><p>　　5.1.3 側向

90、排水：</p><p>　　側向排水布置應根據(jù)上、下游水位、墻體材料和墻后土質以及地下水位變化等情況綜合考慮，并應與閘基排水布置相適應，在空間上形成防滲整體。</p><p><b>　　5.2止水設計</b></p><p>　　凡具有防滲要求的縫，都應設止水設備。止水分鉛直止水和水平止水兩種。前者設在閘墩中間、邊墩與翼墻間以及上游翼墻鉛直縫

91、中；后者設在黏土鋪蓋保護層上的溫度沉陷縫、護坦與底板溫度沉陷縫、翼墻和護坦本身的溫度沉陷縫內。在黏土鋪蓋與閘底板沉陷縫中設置瀝青油毛氈止水。典型的縫間止水如下圖。</p><p>　　典型的縫間止水示意圖</p><p><b>　　第五章 滲流計算</b></p><p>　　閘底板的滲透壓力計算采用改進的阻力系數(shù)法。</p>

92、<p>　　地基土為堅硬粉質粘土，厚度為,不透水厚度較大，所以應計算有效深度：</p><p><b>　　，，</b></p><p>　　計算深度，故有效深度計算。</p><p>　　1.閘底板滲透壓力計算</p><p>　　1.1 滲流損失水頭計算</p><p><b&

93、gt;　　1.1.1設計情況</b></p><p>　　設計情況下上游水位2204.3m，下游水位2201.0m，水位差。</p><p>　　典型流端的阻力系數(shù)計算參照《水工建筑物》310頁表6-4</p><p><b>　　進口處修正系數(shù)計算</b></p><p><b>　　，所以<

94、;/b></p><p><b>　　出口處修正系數(shù)計算</b></p><p><b>　　，所以</b></p><p><b>　　水頭損失列于下表</b></p><p>　　各段滲透壓力水頭損失（單位：m）</p><p>　　計算示意圖

95、如下：（比例1：100）</p><p>　　水閘水頭損失計算圖（單位：m）</p><p>　　水壓力沿閘基分布如下圖所示：（比例1：100）</p><p>　　水閘滲透壓力分布圖（單位：m）</p><p>　　各點的滲透壓力值列表如下</p><p>　　各角點的滲透壓力值 （單位：m）</p>

96、<p>　　1.1.2 校核情況</p><p>　　校核情況下上游水位2204.7m，下游水位2201.0m，水位差，典型流端的阻力系數(shù)計算參照《水工建筑物》310頁表6-4。</p><p>　　進口處修正系數(shù)計算：</p><p><b>　　，所以</b></p><p><b>　　出口處修

97、正系數(shù)計算</b></p><p><b>　　，所以</b></p><p><b>　　水頭損失列于下表</b></p><p>　　各段滲透壓力水頭損失（單位：m）</p><p>　　計算示意圖如下：（比例1：100）</p><p>　　水閘水頭損失計算

98、圖（單位：m）</p><p>　　水壓力沿閘基分布如下圖所示：（比例1：100）</p><p>　　水閘滲透壓力分布圖（單位：m）</p><p>　　各點的滲透壓力值列表如下</p><p>　　各角點的滲透壓力值 單位（m）</p><p>　　2.閘基滲透變形驗算</p><p>&l

99、t;b>　　2.1設計情況</b></p><p>　　出口處的逸出坡降為，堅硬粘土的出口段容許坡降為0.70～0.80，小于容許值，滿足要求。</p><p><b>　　2.2校核情況</b></p><p><b>　　出口處的逸出坡降為</b></p><p>　　堅硬粘土

100、的出口段容許坡降為0.70～0.80，小于容許值，滿足要求。</p><p>　　第六章 閘室結構布置</p><p><b>　　1. 閘室的底板</b></p><p>　　采用整體式平底板，閘底板高程定為2194.5m，和河底齊平，順水流方向的長度，底板厚度2.0m。</p><p><b>　　2.

101、閘墩的尺寸</b></p><p>　　考慮防洪要求閘墩高不得低于兩岸，故閘墩高度取11.5m，而且各種工況下上有水位均沒有高于2205.8m，所以定閘墩高度取11.5m符合運用條件。閘墩的厚度取2m，上游半圓形，下游流線型。</p><p><b>　　3. 胸墻結構布置</b></p><p>　　胸墻頂宜與閘頂齊平。閘前水位最

102、大可達到10.2m，最低水位可達6.94m，為安全和節(jié)省投資起見，定閘門高為7.5m，胸則墻底高程取，定胸墻高為4m，則胸墻頂部高程取，與閘頂齊平。由于該水閘孔口凈寬10m，故采用梁板式胸墻，由墻板，頂梁，底梁組成；按規(guī)范墻板板厚取12cm；頂梁梁高取，故頂梁梁高取為1.0m，梁寬取為50cm；底梁梁高取為1.3m，梁寬70cm。</p><p>　　4. 閘門和閘墩的布置</p><p>

103、;　　閘門選露頂?shù)闹鄙介l門，根據(jù)《水閘設計規(guī)范SL265-2001》閘頂?shù)母叨扔勺罡邠跛患?.3~0.5m的安全加高確定，由第二章閘孔設計可知取為2206.0m。閘門高度為7.5m，采用平面鋼閘門，閘門設置在閘墩中心靠向上游1.75m處，設有4m高的胸墻。平面閘門的門槽設在閘墩水流平順的部位，深度為0.3m，門槽寬度取0.5m，寬深比1.67，閘墩門槽處最小厚度1.4m，符合規(guī)范要求。檢修門槽深0.2m，寬0.3m。檢修門槽與工作門

104、槽之間的凈距取為2.0m。閘墩的尺寸及工作閘門和檢修閘門的門縫尺寸如下圖：</p><p>　　閘墩細部結構尺寸圖（單位：mm）</p><p>　　5. 工作橋和交通橋及檢修便橋</p><p>　　5.1 交通橋設在水閘下游一側，橋寬5.5m，兩邊設欄桿。具體尺寸見下圖。</p><p>　　交通橋細部結構圖 單位（mm）</p&g

105、t;<p>　　5.2 工作橋、檢修便橋的型式和尺寸參考已建工程和運用要求確定。尺寸見下圖</p><p>　　工作橋細部結構圖(單位：cm) 檢修便橋細部結構圖(單位：cm)</p><p><b>　　6. 閘室分縫布置</b></p><p>　　為了防止和減少由于地基不均勻沉降及溫度變化和混凝土干縮引起

106、的底板斷裂和裂縫，對于多孔水閘需要沿軸線設置永久縫，建在土基上的水閘，縫距一般為15-30m，縫寬為2-3cm。整體式底板閘室沉陷縫，一般設在閘墩，一孔，兩孔或三孔一聯(lián)為獨立單元。</p><p>　　本次設計縫寬為20mm，取一孔為一個獨立單元。為避免相鄰結構由于荷載相差懸殊產(chǎn)生不均勻沉降，也設結構縫分開。永久縫和結構縫間必須設止水，止水片設在閘底板以下1m處。具體止水見第四章止水設計。閘室具體布置見下圖：(比

107、例1：100)</p><p>　　閘室具體布置尺寸（單位：mm）</p><p><b>　　閘室穩(wěn)定計算</b></p><p>　　1.閘室抗滑穩(wěn)定計算</p><p>　　1.1 確定荷載組合</p><p>　　水閘承受的荷載主要有：自重、水重、水平靜水壓力、揚壓力、浪壓力、地震等。本地

108、區(qū)地震烈度在6級以下，不用考慮地震。不考慮風浪壓力。</p><p>　　荷載組合分基本組合和特殊組合。基本組合按完建無水期和正常擋水期情況；特殊組合按校核擋水期情況。荷載組合見下表。</p><p><b>　　荷載組合表</b></p><p><b>　　1.2完建無水情況</b></p><p&

109、gt;　　此時荷載主要是閘室及上部結構自重，取中間一孔為一個獨立單元進行計算。鋼筋混凝土容重取，混凝土容重取，磚石容重取，水重取。底板順水流反向長15.0m，垂直水流方向長37.0m。底面積。力矩為對閘門底板中心所取。計算結果見下表</p><p>　　完建無水情況荷載計算表</p><p><b>　　1.3正常擋水情況</b></p><p&g

110、t;　　此時閘室荷載除了永久設備的自重，還包括水重、水壓力、揚壓力、浪壓力等。正常擋水情況為上游水位2204.3m，下游水位2201.0。</p><p>　　計算荷載示意圖如下圖。</p><p><b>　　荷載計算示意圖</b></p><p><b>　　荷載計算表如下：</b></p><p&

111、gt;　　正常擋水情況荷載計算表</p><p><b>　　1.4校核擋水情況</b></p><p>　　校核擋水情況為：上游水位為2204.3m，下游水位2201.0。荷載計算表見下表 校核擋水情況荷載計算表</p><p><b>　　閘基應力驗算</b></p><p

112、><b>　　2.1完建無水情況</b></p><p>　　由公式計算最大及最小應力，驗算地基應力</p><p>　　查地質資料和《水工建筑物》知，粘土不均勻系數(shù)容許值為2.0，地基容許承載力為350kPa（取15次貫入擊數(shù)）</p><p><b>　　平均應力：</b></p><p>

113、;<b>　　不均勻系數(shù)：</b></p><p>　　完建期的地基承載力滿足要求，地基不會發(fā)生不均勻沉陷。</p><p><b>　　2.2正常擋水情況</b></p><p>　　由公式計算最大及最小應力，驗算地基應力</p><p><b>　　平均應力：</b><

114、;/p><p><b>　　不均勻系數(shù)：</b></p><p>　　驗算閘室的抗滑穩(wěn)定：</p><p>　　故正常擋水期的地基承載力滿足要求，地基會發(fā)生不均勻沉陷；但閘基抗滑穩(wěn)定不滿足規(guī)范要求，應采取利用上游鋼筋混凝土鋪蓋作為阻滑板等工程措施。</p><p><b>　　2.3校核擋水情況</b>

115、</p><p>　　由公式計算最大及最小應力，驗算地基應力</p><p><b>　　平均應力：</b></p><p><b>　　不均勻系數(shù)：</b></p><p>　　驗算閘室的抗滑穩(wěn)定：</p><p>　　故正常擋水期的地基承載力滿足要求，地基會發(fā)生不均勻沉陷

116、；但閘基抗滑穩(wěn)定不滿足規(guī)范要求，應采取利用上游鋼筋混凝土鋪蓋作為阻滑板等工程措施。</p><p><b>　　參考文獻：</b></p><p>　　《水工建筑物》 天津大學 林繼鏞 中國水利水電出版社</p><p>　　《水閘設計規(guī)范》 SL265-2001</p><p>　　《水力學》 趙振興、何建京 編著