攔河閘課程設(shè)計(jì)

1、1、項(xiàng)目基本資料1.1工程概況中原攔河閘位于河南省某縣境內(nèi)，閘址位于淮河某支流上。流域面積2234km2，流域內(nèi)耕地面積288萬(wàn)畝。農(nóng)作物以種植小麥、棉花。經(jīng)濟(jì)作物為主，河流平均縱坡1/6200。該地區(qū)為淺層地下水貧水區(qū)，要解決流域內(nèi)農(nóng)田的灌溉問(wèn)題，需要攔蓄地面徑流。故在河流適當(dāng)位置修建攔河閘。本工程投入使用后，在正常高水位時(shí)可蓄水2230萬(wàn)m3，灌溉45萬(wàn)畝農(nóng)田：即上游5個(gè)縣25個(gè)鄉(xiāng)已建成提灌站42處，有效灌溉面積25萬(wàn)畝；在攔河閘上游分出南干渠、北干渠，配支干23條，修建各類渠系建筑物1230座，可自流灌溉下游三縣20萬(wàn)畝農(nóng)田，說(shuō)明攔蓄水源充沛可靠，效益較大。1.2地質(zhì)資料（1）根據(jù)地質(zhì)鉆

2、探資料，閘址附近地層為中粉質(zhì)壤土，厚度約25m，其下為不透水層。此壤土的物理力學(xué)性質(zhì)如下：土壤濕重度=20.2 kN/m3；土壤干重度=16.0 kN/m3；土壤飽和重度=22.2 kN/m3；土壤浮重度=12.2 kN/m3；自然含水量狀態(tài)下土壤內(nèi)摩擦角=23；飽和含水量狀態(tài)下土壤內(nèi)摩擦角=20；土壤凝聚力=0.1kN/m2；地基允許承載力=150kPa；混凝土、砌石與土基摩擦系數(shù)按=0.36計(jì)；地基應(yīng)力的不均勻系數(shù)取 =1.52.0；滲透系數(shù)取=9.2910-3cm/s。（2）本區(qū)域地震設(shè)防烈度為6度。1.3水文氣象（1）氣溫。本地區(qū)年最高氣溫42，最低氣溫為-18；（2）風(fēng)速。最大風(fēng)速=

3、20m/s,吹程D=0.6km；（3）降雨量。非汛期(16月及1012月)九個(gè)月河流平均最大流量Q= 10 m3/s；汛期（79月）三個(gè)月最大流量Q為130 m3/s。年平均最大流量 Q=36.1m3/s,最大年徑流總量為9.25億m3。 年平均最小流量Q=15.6m3/s,最小年徑流總量為0.42億m3。（4）冰凍。流域內(nèi)冰凍時(shí)間短,凍土很薄,不影響施工。1.4建筑材料本工程位于平原地區(qū)、山丘少，石料需從外地供給、距京廣線很近，交通條件較好；經(jīng)調(diào)查本地區(qū)附近有較豐富的粘土材料；閘址處有足夠多的砂料。1.5批準(zhǔn)的規(guī)劃成果（1）灌溉用水季節(jié),攔河閘的正常擋水位為58.72m,下游無(wú)水。（2）洪水

4、標(biāo)準(zhǔn)。1）設(shè)計(jì)洪水位50年一遇，相應(yīng)的洪峰流量1144.45m3/s，閘上游的洪水位為59.50m，相應(yīng)的下游水位59.35m；2）校核洪水位為200年一遇，相應(yīng)的洪峰流量Q=1642.35m3/s，閘上游洪水位61.00m，閘下游水位60.82m。閘后交通橋凈寬取4.50 m或7.00 m，兩邊各設(shè)寬0.25 m 或0.50 m的人行道。3）施工導(dǎo)流采用20年一遇洪水，相應(yīng)的洪峰為169m3/s。（3）河道斷面。河道橫斷面為梯形，邊坡為1：2，馬道寬取6.00 m。橫斷面形狀如下圖所示。1.6施工條件（1）工期：要求在兩年內(nèi)完成。（2）電源：由電網(wǎng)供電、工地距電網(wǎng)10km。（3）材料供應(yīng)：三

5、材統(tǒng)一安排，本地區(qū)無(wú)石料及水泥，主要從外地用鐵路運(yùn)至本工程所屬城市，共350km，再用汽車轉(zhuǎn)運(yùn)到工地，運(yùn)距40km。2、閘址選擇及水閘等級(jí)確定2.1閘址的選擇閘址、閘軸線的選擇關(guān)系到工程的安全可靠、施工難易、操作運(yùn)用、工程量及投資大小等方面的問(wèn)題。閘址應(yīng)根據(jù)水閘的功能,特點(diǎn)和運(yùn)用要求,綜合考慮地形,地質(zhì),水流,潮汐,泥沙,凍土,冰情,施工,管理,周圍環(huán)境等因素,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后選定。閘址宜選擇在地形開(kāi)闊、岸頗穩(wěn)定、巖土堅(jiān)實(shí)和地下水位較底的地點(diǎn)，優(yōu)先選用地址條件良好的天然地基，避免采用人工處理地基。若在交叉河口附近建閘，選定的閘址宜在距離交叉河口較遠(yuǎn)處。攔河閘應(yīng)選擇在河道順直，河勢(shì)相對(duì)穩(wěn)定和河床

6、斷面單一的河段,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后也可選擇在彎曲河段裁彎取直的新開(kāi)河道上。在平原河網(wǎng)地區(qū)交叉河口附近建閘,選定的閘址宜在距離交叉河口較遠(yuǎn)處。選擇閘址還應(yīng)考慮下列要求：占用土地及拆遷房屋少；盡量利用周圍已有公路,航運(yùn),動(dòng)力,通信等公用設(shè)施；有利于綠化,凈化,美化環(huán)境和生態(tài)環(huán)境保護(hù)；有利于開(kāi)展綜合經(jīng)營(yíng)。本設(shè)計(jì)閘址、閘軸線選在地形高程61.5m處，規(guī)劃中已給出。2.2水閘等級(jí)確定（1）平原區(qū)水閘樞紐工程應(yīng)根據(jù)水閘最大過(guò)閘流量及其防護(hù)對(duì)象的重要性劃分等別,其等別應(yīng)按表2.1.1確定。規(guī)模巨大或在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有特殊重要地位的水閘樞紐工程,其等別應(yīng)經(jīng)論證后報(bào)主管部門批準(zhǔn)確定。注：當(dāng)按表列最大過(guò)閘流量及防護(hù)對(duì)

7、象重要性分別確定的等別不同時(shí),工程等別應(yīng)經(jīng)綜合分析確定。表2.1.1平原區(qū)水閘樞紐工程分等指標(biāo)工程等別規(guī)模大(1)型大(2)型中型小(1)型小(2)型最大過(guò)閘流量(m3 /s)50005000100010001001002020防護(hù)對(duì)象的重要性特別重要重要中等一般-（2）水閘樞紐中的水工建筑物應(yīng)根據(jù)其所屬樞紐工程等別,作用和重要性劃分級(jí)別,其級(jí)別應(yīng)按表2.1.2確定。注：永久性建筑物指樞紐工程運(yùn)行期間使用的建筑物.主要建筑物指失事后將造成下游災(zāi)害或嚴(yán)重影響工程效益的建筑物.次要建筑物指失事后不致造成下游災(zāi)害或?qū)こ绦б嬗绊懖淮蟛⒁子谛迯?fù)的建筑物.臨時(shí)性建筑物指樞紐工程施工期間使用的建筑物。表2

8、.1.2水閘樞紐建筑物級(jí)別劃分工程等別永久性建筑物級(jí)別臨時(shí)性建筑物級(jí)別主要建筑物次要建筑物13423434545555-（3）山區(qū),丘陵區(qū)水利水電樞紐中的水閘,其級(jí)別可根據(jù)所屬樞紐工程的等別及水閘自身的重要性按表2.1.2確定.山區(qū),丘陵區(qū)水利水電樞紐工程等別應(yīng)按國(guó)家現(xiàn)行的水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)(SL 252-2000)的規(guī)定確定。（4）灌排渠系上的水閘,其級(jí)別可按現(xiàn)行的GB50288-99灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定確定。（5）位于防洪(擋潮)堤上的水閘,其級(jí)別不得低于防洪(擋潮)堤的級(jí)別。（6）對(duì)失事后造成巨大損失或嚴(yán)重影響,或采用實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)較少的新型結(jié)構(gòu)的25級(jí)主要建筑物,經(jīng)論證并

9、報(bào)主管部門批準(zhǔn)后可提高一級(jí)設(shè)計(jì)；對(duì)失事后造成損失不大或影響較小的14級(jí)主要建筑物,經(jīng)論證并報(bào)主管部門批準(zhǔn)后可降低一級(jí)設(shè)計(jì)。由于本工程位于平原地區(qū)，所以水閘等級(jí)可根據(jù)表2.1.1來(lái)確定。本工程最大過(guò)閘流量在10005000 m3 /s區(qū)間，所以此水閘規(guī)模為大（2）型，工程等別為II級(jí)。2.3洪水標(biāo)準(zhǔn)確定平原區(qū)水閘的洪水標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)所在河流流域防洪規(guī)劃規(guī)定的防洪任務(wù),以近期防洪目標(biāo)為主,并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展要求,按表2.2.1所列標(biāo)準(zhǔn)綜合分析確定.表2.2.1平原區(qū)水閘洪水標(biāo)準(zhǔn)水閘級(jí)別12345洪水重現(xiàn)期(a)設(shè)計(jì)1005050303020201010校核3002002001001005050303020

10、由于水閘等級(jí)為2級(jí)，則可確定設(shè)計(jì)洪水重現(xiàn)期在3050年，校核洪水重現(xiàn)期在100200年。根據(jù)批準(zhǔn)的規(guī)劃成果可知，本水閘的設(shè)計(jì)洪水位50年一遇，相應(yīng)的洪峰流量1144.45m3/s，閘上游的洪水位為59.50m，相應(yīng)的下游水位59.35m；校核洪水位為200年一遇，相應(yīng)的洪峰流量Q=1642.35m3/s，閘上游洪水位61.00m，閘下游水位60.82m。平原區(qū)水閘閘下消能防沖的洪水標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與該水閘洪水標(biāo)準(zhǔn)一致,并應(yīng)考慮泄放小于消能防沖設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)的流量時(shí)可能出現(xiàn)的不利情況。3、閘孔形式選擇及閘底板高程確定3.1閘孔形式選擇閘孔形式一般有寬頂堰型、低實(shí)用堰型和胸墻孔口型三種。由于本工程是攔河閘，若

11、采用低實(shí)用堰易淤沙。若采用胸墻孔口型易對(duì)泄洪有影響。故采用了有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便、泄流能力比較穩(wěn)定，有利于泄洪、沖沙、排淤等優(yōu)點(diǎn)的寬頂堰型。3.2閘底板高程確定閘底板高程的確定，不僅對(duì)閘孔的型式、尺寸和閘室的穩(wěn)定有著決定性的影響。而且直接關(guān)系到整個(gè)水閘工程的工程量和造價(jià)。閘底板高程應(yīng)根據(jù)河(渠)底高程,水流,泥沙,閘址地形,地質(zhì),閘的施工,運(yùn)行等條件,結(jié)合選用的堰型,門型及閘孔總凈寬等,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定.由于河槽蓄水，閘前淤積對(duì)洪水位影響較大，為排于排除淤沙。閘底板高程應(yīng)盡可能低。因此，采用無(wú)底坎平底板寬頂堰，堰頂高程與河床同高，即閘底板高程為51.92m。4、閘室布置4.1閘底板4.1.1

12、作用 閘底板是閘室的基礎(chǔ)，承受閘室及上部結(jié)構(gòu)的全部荷載，并較均勻地傳給地基，還有防沖、防滲等作用。4.1.2形式閘室底板型式應(yīng)根據(jù)地基,泄流等條件選用平底板,低堰底板或折線底板。（1）一般情況下,閘室底板宜采用平底板；在松軟地基上且荷載較大時(shí),也可采用箱式平底板.（2）當(dāng)需要限制單寬流量而閘底建基高程不能抬高,或因地基表層松軟需要降低閘底建基高程,或在多泥沙河流上有攔沙要求時(shí),可采用低堰底板。（3）在堅(jiān)實(shí)或中等堅(jiān)實(shí)地基上,當(dāng)閘室高度不大,但上,下游河(渠)底高差較大時(shí),可采用折線底板,其后部可作為消力池的一部分。本工程閘底板型式選用平底板，沉陷縫設(shè)在閘墩中間。4.1.3底板順?biāo)鞣较蜷L(zhǎng)度閘室底

13、板順?biāo)飨蜷L(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)閘室地基條件和結(jié)構(gòu)布置要求,以滿足閘室整體穩(wěn)定和地基允許承載力為原則,進(jìn)行綜合分析確定。閘底板順?biāo)鞣较蜷L(zhǎng)度，據(jù)閘基土質(zhì)為重粉質(zhì)壤土，A取2.0，按式：L底=AH=26.8=13.6(m)綜合考慮上部結(jié)構(gòu)布置及地基承載力等要求，確定閘基長(zhǎng)度為18m。4.1.4底板分段閘室結(jié)構(gòu)垂直水流向分段長(zhǎng)度(即順?biāo)飨蛴谰每p的縫距)應(yīng)根據(jù)閘室地基條件和結(jié)構(gòu)構(gòu)造特點(diǎn),結(jié)合考慮采用的施工方法和措施確定.對(duì)堅(jiān)實(shí)地基上或采用樁基的水閘,可在閘室底板上或閘墩中間設(shè)縫分段；對(duì)軟弱地基上或地震區(qū)的水閘,宜在閘墩中間設(shè)縫分段.巖基上的分段長(zhǎng)度不宜超過(guò)20m,土基上的分段長(zhǎng)度不宜超過(guò)35m.當(dāng)分段長(zhǎng)度超過(guò)

14、本條規(guī)定數(shù)值時(shí),宜作技術(shù)論證.永久縫的構(gòu)造型式可采用鉛直貫通縫,斜搭接縫或齒形搭接縫,縫寬可采用23cm.本工程在閘墩中間設(shè)縫，縫寬為2cm。4.1.5底板厚度 閘室底板厚度應(yīng)根據(jù)閘室地基條件,作用荷載及閘孔凈寬等因素,經(jīng)計(jì)算并結(jié)合構(gòu)造要求確定.閘底板厚度為：t=1/59=1.8(m),實(shí)際取1.5m.閘底板尺寸圖 （單位：cm）4.2 閘墩4.2.1作用分隔閘孔并支承閘門、工作橋等上部結(jié)構(gòu)，使水流順利地通過(guò)閘室。4.2.2長(zhǎng)度其長(zhǎng)度采用與底板同長(zhǎng)，為18m。4.2.3厚度閘墩厚度應(yīng)根據(jù)閘孔孔徑,受力條件,結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求和施工方法等確定.平面閘門閘墩門槽處最小厚度不宜小于0.4m.中墩1.2m，

15、縫墩1.6m，邊墩1.0m。平面閘門的門槽尺寸應(yīng)根據(jù)閘門的尺寸確定，檢修門槽深0.20m，寬0.20m，主門槽深0.3m，寬0.8m。檢修門槽與工作門槽之間留3.0m的凈寬，以便于工作人員檢修。4.2.4閘墩結(jié)構(gòu)型式閘墩結(jié)構(gòu)型式應(yīng)根據(jù)閘室結(jié)構(gòu)抗滑穩(wěn)定性和閘墩縱向剛度要求確定,一般宜采用實(shí)體式。4.2.5閘墩外形輪廓閘墩的外形輪廓設(shè)計(jì)應(yīng)能滿足過(guò)閘水流平順、側(cè)向收縮小、過(guò)流能力大的要求。上游墩頭采用半圓形，下游墩頭采用流線形。4.2.6閘墩高度采用以下三種方法計(jì)算，取較大值。根據(jù)計(jì)算墩高最大值為9.58m，另根據(jù)水閘設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定，有防洪任務(wù)的攔河閘閘墩高程不低于兩岸堤頂高程，兩岸堤頂高程為61.

16、50m，經(jīng)比較后取閘墩高程10m。H墩=校核洪水位時(shí)水深安全超高=9.08+0.4=9.48（m）H墩=設(shè)計(jì)洪水位時(shí)水深安全超高=7.58+0.5=8.08（m）H墩=正常擋水位時(shí)水深h=6.8+0.98=7.78（m）式中，h為波浪高度，縫墩尺寸見(jiàn)下圖：4.3閘門與啟閉機(jī)閘門按工作性質(zhì)可分為工作閘門、事故閘門和檢修閘門；按材料分為鋼閘門、混凝土閘門和鋼絲網(wǎng)水泥閘門；按結(jié)構(gòu)分為平面閘門、弧形閘門等。啟閉機(jī)可分為固定式和移動(dòng)式兩種，常用固定式啟閉機(jī)有卷?yè)P(yáng)式、螺桿式和油壓式。卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)啟閉能力較大，操作靈便，啟閉速度快，但造價(jià)高。螺桿式啟閉機(jī)簡(jiǎn)便、廉價(jià)，適用于小型工程、水壓力較大、門重不足的情況

17、等。油壓式啟閉機(jī)是利用油泵產(chǎn)生的液壓傳動(dòng)，可用較小的動(dòng)力獲的很大啟閉力，但造價(jià)較高。在有防洪要求的水閘中，一般要求啟閉機(jī)迅速可靠，能夠多孔同步開(kāi)啟，這里采用卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)，一門一機(jī)。4.3.1工作閘門閘門結(jié)構(gòu)的選型布置應(yīng)根據(jù)其受力情況,控制運(yùn)用要求,制作,運(yùn)輸,安裝,維修條件等,結(jié)合閘室結(jié)構(gòu)布置合理選定。（1）擋水高度和閘孔孔徑均較大,需由閘門控制泄水的水閘宜采用弧形閘門。（2）當(dāng)永久縫設(shè)置在閘室底板上時(shí),宜采用平面閘門；如采用弧形閘門時(shí),必須考慮閘墩間可能產(chǎn)生的不均勻沉降對(duì)閘門強(qiáng)度,止水和啟閉的影響。（3）受涌浪或風(fēng)浪沖擊力較大的擋潮閘,宜采用平面閘門,且閘門面板宜布置在迎潮側(cè)。（4）有排冰或

18、過(guò)木要求的水閘,宜采用平面閘門或下臥式弧形閘門；多泥沙河流上的水閘,不宜采用下臥式弧形閘門。（5）有通航或抗震要求的水閘,宜采用升臥式平面閘門或雙扉式平面閘門。本工程工作閘門基本尺寸為閘門高9m，寬9m，采用平面鋼閘門，雙吊點(diǎn)，滾輪支承。4.3.2檢修閘門檢修閘門多采用平面閘門或疊梁式閘門。本工程檢修閘門采用疊梁式，閘門槽深為20cm，寬為20cm。檢修閘門型式如下圖所示：4.3.3啟閉機(jī)啟閉機(jī)型式可根據(jù)門型,尺寸及其運(yùn)用條件等因素選定.選用啟閉機(jī)的啟閉力應(yīng)等于或大于計(jì)算啟閉力,同時(shí)應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行的SL 41-93水利水電工程啟閉機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范所規(guī)定的啟閉機(jī)系列標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)多孔閘門啟閉頻繁或要求短時(shí)間

19、內(nèi)全部均勻開(kāi)啟時(shí),每孔應(yīng)設(shè)一臺(tái)固定式啟閉機(jī)。根據(jù)水工設(shè)計(jì)手冊(cè)，平面直升綱閘門結(jié)構(gòu)活動(dòng)部分重量公式，經(jīng)過(guò)計(jì)算得16.9t，考慮其他因素取閘門自重170kN。G=0.012k支k材H1.65 B1.85G閘門結(jié)構(gòu)活動(dòng)部分重量，t；k支閘門的支承結(jié)構(gòu)特征系數(shù)，對(duì)于滑動(dòng)式支承取0.8，對(duì)于滾輪式支承取1.0，對(duì)于臺(tái)式支承取1.3；k材閘門材料系數(shù)，普通碳素結(jié)構(gòu)剛制成的閘門為1.0，低合金結(jié)構(gòu)支承的閘門取0.8；H孔口高度，取9m；B孔口寬度，取8m。初估閘門啟閉機(jī)的啟閉力。根據(jù)水工設(shè)計(jì)手冊(cè)中的近似公式：FQ=（0.100.12）P1.2G=0.1018501.2170=389（KN）FW=（0.100

20、.12）P1.2G=0.1018501.2170=-19（KN）式中 P平面閘門的總水壓力，KN。 P=1/2rh2b；FQ啟門力,KNFW閉門力,KN由于閘門關(guān)閉擋水時(shí)，水壓力P值最大。此時(shí)閘門前水位為6.8m，本工程為中型水閘，系數(shù)采用0.10，經(jīng)計(jì)算啟門力FQ為389kN，閉門力FW為-19kN。查水工設(shè)計(jì)手冊(cè)，選用電動(dòng)卷?yè)P(yáng)式起閉機(jī)型號(hào)QPQ225。4.4上部結(jié)構(gòu)閘室上部工作橋、檢修便橋、交通橋可根據(jù)閘孔孔徑,閘門啟閉機(jī)型式及容量,設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)等分別選用板式,梁板式或板拱式,其與閘墩的連接型式應(yīng)與底板分縫位置及胸墻支承型式統(tǒng)一考慮。有條件時(shí),可采用預(yù)制構(gòu)件,現(xiàn)場(chǎng)吊裝。工作橋的支承結(jié)構(gòu)可根

21、據(jù)其高度及縱向剛度選用實(shí)體式或剛架式。工作橋,檢修便橋和交通橋的梁(板)底高程均應(yīng)高出最高洪水位0.5m以上；若有流冰,應(yīng)高出流冰面以上0.2m。4.4.1工作橋工作橋是為了安裝啟閉機(jī)和便于工作人員操作而設(shè)的橋。若工作橋較高，可在閘墩上部設(shè)排架支承。工作橋設(shè)置高程與閘門尺寸及形式有關(guān)。由于是平面鋼閘門，采用固定式卷?yè)P(yáng)啟閉機(jī)，閘門提升后不能影響泄放最大流量，并留有一定的富裕度。根據(jù)工作需要和設(shè)計(jì)規(guī)范，工作橋設(shè)在工作閘門的正上方，用排架支承工作橋，橋上設(shè)置啟閉機(jī)房。由啟閉機(jī)的型號(hào)決定基座寬度為2m，啟閉機(jī)旁的過(guò)道設(shè)為1m，啟閉機(jī)房采用24磚砌墻，墻外設(shè)0.66m的陽(yáng)臺(tái)。因此，工作橋的總寬度為6m。

22、由于工作橋在排架上，確定排架的高度即可得到工作橋高程。排架高度=閘門高+安全超高+吊耳高度=9+0.4+0.5=9.9(m)工作橋高程=閘墩高程+排架高+T形梁高=61.92+9.9+1=72.82(m)工作橋細(xì)部構(gòu)造見(jiàn)下圖：4.4.2檢修橋檢修橋的作用為放置檢修閘門，觀測(cè)上游水流情況，設(shè)置在閘墩的上游端。采用預(yù)制T形梁和活蓋板形式。尺寸如下圖所示。4.4.3交通橋交通橋的作用是連接兩岸交通，供車輛和人通行。交通橋的形式可采用板梁式。交通橋的位置應(yīng)根據(jù)閘室穩(wěn)定及兩岸連接等條件確定，布置在下游。僅供人畜通行用的交通橋，其寬度不小于3m，行駛汽車等的交通橋，應(yīng)按交通部門制定的規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，一般公路

23、單車道靜寬為4.5m，雙車道為7-9m。本次設(shè)計(jì)采用雙車道寬8m寬，并設(shè)有人行道安全帶為0.75m，具體尺寸如圖4-3所示。 4.5 兩岸連接建筑物布置水閘兩岸連接應(yīng)能保證岸坡穩(wěn)定,改善水閘進(jìn),出水流條件,提高泄流能力和消能防沖效果,滿足側(cè)向防滲需要,減輕閘室底板邊荷載影響,且有利于環(huán)境綠化等。兩岸連接布置應(yīng)與閘室布置相適應(yīng)。水閘兩岸連接宜采用直墻式結(jié)構(gòu)；當(dāng)水閘上,下游水位差不大時(shí),也可采用斜坡式結(jié)構(gòu),但應(yīng)考慮防滲,防沖和防凍等問(wèn)題。在堅(jiān)實(shí)或中等堅(jiān)實(shí)的地基上,岸墻和翼墻可采用重力式或扶壁式結(jié)構(gòu)；在松軟地基上,宜采用空箱式結(jié)構(gòu)。岸墻與邊閘墩的結(jié)合或分離,應(yīng)根據(jù)閘室結(jié)構(gòu)和地基條件等因素確定。當(dāng)閘室

24、兩側(cè)需設(shè)置岸墻時(shí),若閘室在閘墩中間設(shè)縫分段,岸墻宜與邊閘墩分開(kāi)；若閘室在閘底板上設(shè)縫分段,岸墻可兼作邊閘墩,并可做成空箱式.對(duì)于閘孔孔數(shù)較少,不設(shè)永久縫的非開(kāi)敞式閘室結(jié)構(gòu),也可以邊閘墩代替岸墻。上,下游翼墻宜與閘室及兩岸岸坡平順連接。上游翼墻的平面布置宜采用圓弧式或橢圓弧式,下游翼墻的平面布置宜采用圓弧(或橢圓弧)與直線組合式或折線式。在堅(jiān)硬的粘性土和巖石地基上,上,下游翼墻可采用扭曲面與岸坡連接的型式。上游翼墻順?biāo)飨虻耐队伴L(zhǎng)度應(yīng)大于或等于鋪蓋長(zhǎng)度。下游翼墻的平均擴(kuò)散角每側(cè)宜采用712,其順?biāo)飨虻耐队伴L(zhǎng)度應(yīng)大于或等于消力池長(zhǎng)度。在有側(cè)向防滲要求的條件下,上,下游翼墻的墻頂高程應(yīng)分別高于上,

25、下游最不利的運(yùn)用水位。翼墻分段長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)和地基條件確定.建筑在堅(jiān)實(shí)或中等堅(jiān)實(shí)地基上的翼墻分段長(zhǎng)度可采用1520m；建筑在松軟地基或回填土上的翼墻分段長(zhǎng)度可適當(dāng)減短。4.5.1上、下游連接建筑物的作用擋住兩側(cè)填土，維持土壩及兩岸穩(wěn)定；當(dāng)水閘泄水或引水時(shí)，上游翼墻主要用于引導(dǎo)水流平順進(jìn)閘，下游翼墻使出閘水流均勻擴(kuò)散，減少?zèng)_刷；保持兩岸或土壩邊坡不受過(guò)閘水流的沖刷；控制通過(guò)閘身兩側(cè)的滲流，防止與其相連的岸坡或土壩產(chǎn)生滲透變形；在柔軟地基上設(shè)有獨(dú)立岸墻時(shí)，可以減少地基沉降對(duì)閘身應(yīng)力的影響。4.5.2 上游連接建筑物本次設(shè)計(jì)的上游連接建筑物采用圓弧式翼墻，這種布置是從邊墩開(kāi)始，上游用圓弧行的鉛直翼墻

26、與河岸連接，上游圓弧半徑為20m。其優(yōu)點(diǎn)是水流條件好，但模板用量大，施工復(fù)雜。上游段采用的擋土墻形式有扶墻式和重力式兩種。從閘室向上游岸坡連接時(shí)，先采用扶墻式，擋翼墻插入岸體一定深度時(shí)，再采用重力式擋土墻。具體構(gòu)造如下圖所示：4.5.3 下游連接建筑物本次設(shè)計(jì)的下游連接建筑物采用鉛直的八字形翼墻，其擴(kuò)散角采用7，直到消力池末端，當(dāng)進(jìn)入海漫后采用扭曲面與下游兩岸連接。下游連接建筑物采用懸臂式擋土墻來(lái)?yè)跬?。具體構(gòu)造如下圖所示：4.5.4 閘室與岸坡連接建筑物閘室邊墩后采用空箱式擋土墻，上邊建有橋頭堡，橋頭堡的墻盡量坐在空箱式擋土墻的豎墻上，用來(lái)承載一定的重量，空箱式擋土墻的具體構(gòu)造如上圖所示。5、

27、閘孔尺寸確定5.1閘室、閘孔形式5.1.1閘室結(jié)構(gòu)形式本工程主要任務(wù)是正常情況下攔截河水，以利灌溉，而當(dāng)洪水來(lái)臨時(shí)，開(kāi)閘泄水，以保防洪安全。由于是建在平原地區(qū)河道上的攔河閘，應(yīng)具有較大超泄能力，并利于排除漂浮物。因此采用不設(shè)胸墻的開(kāi)敞式水閘。而不采用穿堤取水或者排水的涵洞式水閘。也不采用雙層式水閘。5.1.2閘孔形式閘孔形式一般有寬頂堰型、低實(shí)用堰型和胸墻孔口型三種。由于本工程是攔河閘，若采用低實(shí)用堰易淤沙。若采用胸墻孔口型易對(duì)泄洪有影響。故采用了有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便、泄流能力比較穩(wěn)定，有利于泄洪、沖沙、排淤等優(yōu)點(diǎn)的寬頂堰型。5.2閘孔尺寸5.2.1判別堰的出流流態(tài)由于已知上、下游水位，可推算

28、上游水頭及下游水深如表5.1所示表5.1 上游水頭計(jì)算流量Q下游水深上游水深過(guò)水?dāng)嗝婷娣e行近流速上游水頭H0（m3/s）hs (m)H(m)(m2)v0 (m/s)(m)(m)設(shè)計(jì)流量1144.457.437.58656.351.740.157.73校核流量1142.898.99.08847.331.940.199.27注：考慮雍高15-20cm（取值在0.1-0.3m之間, H0=hs+）閘門全開(kāi)泄洪時(shí)，為平底板寬頂堰，根據(jù)公式h0.72H判別是否為淹沒(méi)出流,其判別計(jì)算見(jiàn)表5.2表5.2 淹沒(méi)出流判別計(jì)算計(jì)算情況下游水深hs(m)上游水頭H0(m)hs0.72H0流態(tài)設(shè)計(jì)水位7.437.73

29、7.435.57淹沒(méi)出流校核水位8.99.278.906.67淹沒(méi)出流5.2.2確定閘孔總凈寬閘孔總凈寬應(yīng)根據(jù)泄流特點(diǎn),下游河床地質(zhì)條件和安全泄流的要求,結(jié)合閘孔孔徑和孔數(shù)的選用,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。按照閘門總凈寬計(jì)算公式根據(jù)設(shè)計(jì)洪水和校核洪水兩種情況分別計(jì)算,見(jiàn)表5.3其中 側(cè)收縮系數(shù),取0.96，m為堰流流量系數(shù),取0.385。表5.3 閘孔總凈寬計(jì)算流量Q下游水深hs上游水頭H0淹沒(méi)系數(shù)B0(m3/s)(m)(m)(m)設(shè)計(jì)流量1144.457.437.730.960.5954.03校核流量1642.898.99.270.960.5959.045.2.3閘孔尺寸的選擇閘孔孔徑應(yīng)根據(jù)閘的

30、地基條件,運(yùn)用要求,閘門結(jié)構(gòu)型式,啟閉機(jī)容量,以及閘門的制作,運(yùn)輸,安裝等因素,進(jìn)行綜合分析確定。選用的閘孔孔徑應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行的(SL 74-95)水利水電工程鋼閘門設(shè)計(jì)規(guī)范所規(guī)定的閘門孔口尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)。閘孔孔數(shù)少于8孔時(shí),宜采用單數(shù)孔。根據(jù)閘門設(shè)計(jì)規(guī)范中閘孔尺寸和水頭系列標(biāo)準(zhǔn)，選定單孔凈寬b=9m，同時(shí)為了保證閘門對(duì)稱開(kāi)啟，防止不良水流形態(tài)，選用7孔。由于閘基為軟基河床，選用整體五寬度為：L=（79）+（21.6+41.2）=71（m）圖5-1 閘孔尺寸布置圖 （單位：m）5.2.4校核閘孔的過(guò)流能力根據(jù)孔口與閘墩的尺寸可計(jì)算側(cè)收縮系數(shù)，查水閘設(shè)計(jì)規(guī)范（規(guī)范表2-2），結(jié)果如下：對(duì)于中孔：得

31、靠縫墩孔：得對(duì)于邊孔：得所以與假定接近，根據(jù)選定的孔口尺寸與上下游水位，進(jìn)一步換算流量如表2.4所示。表2.4 過(guò)流能力校核計(jì)算計(jì)算情況堰上水頭H0hs/H0sQ校核過(guò)流能力()()設(shè)計(jì)流量1144.457.730.960.590.961294.3413.1%校核流量1642.899.270.960.590.961647.820.3% 設(shè)計(jì)情況和校核情況都沒(méi)有超過(guò)了規(guī)定5%的要求，符合要求，孔口尺寸選擇的比較合理。5.3輔助曲線的繪制根據(jù)水閘所在的河流縱橫面圖，繪制下游水位與流量關(guān)系曲線。用明渠均勻流公式進(jìn)行計(jì)算：表2.5 下游水位與相應(yīng)流量關(guān)系表下游水位H過(guò)水面積W(m2)濕周X(m)水力半

32、徑R1(m)謝才系數(shù)C流量Q(m3)下游水深h52.4234.570.240.4939.4612.10.552.927072.470.9744.2238.721.053.9214476.941.8749.33123.372.054.9222281.422.7352.53244.563.055.9230485.893.5454.87398.564.056.9239090.364.3256.71583.555.057.9248094.835.0658.23798.546.058.92584.9125.304.6757.46922.17.058.92708.92129.786.4860.681318

33、.388.059.92836.89134.256.2360.291600.039.0圖5-2 下游水位與流量關(guān)系曲線6、水閘的消能防沖設(shè)計(jì)水閘消能防沖布置應(yīng)根據(jù)閘基地質(zhì)情況,水力條件以及閘門控制運(yùn)用方式等因素,進(jìn)行綜合分析確定。由于本閘位于平原地區(qū)，河床的抗沖刷能力較低，所以采用底流消能。設(shè)計(jì)水位或校核水位時(shí)閘門全開(kāi)宣泄洪水，為淹沒(méi)出流，無(wú)須消能。閘前為正常高水位58.72m，部分閘門局部開(kāi)啟，只宣泄較小流量時(shí)，下游水位不高，閘下射流速度較大，才會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的沖刷河床現(xiàn)象，需設(shè)置相應(yīng)的消能設(shè)施。為了保證無(wú)論何種開(kāi)啟高度的情況下均能發(fā)生淹沒(méi)式水躍消能，采用閘前水深H=6.8m，閘門局部開(kāi)啟情況，作

34、為消能防沖的控制情況。為了降低工程造價(jià)，確保水閘安全運(yùn)行，可以規(guī)定閘門的操作規(guī)程，本次設(shè)計(jì)按1、3、5、7孔對(duì)稱方式開(kāi)啟，分別對(duì)不同開(kāi)啟孔數(shù)和開(kāi)啟高度進(jìn)行組合計(jì)算，找出消力池池深和池長(zhǎng)的控制條件。表6.1 消力池池深、池長(zhǎng)估算開(kāi)啟孔數(shù)開(kāi)啟高度收縮系數(shù)泄流量Q單寬流量Q收縮水深躍后水深下游水深流態(tài)判別消力池尺寸備注池深池長(zhǎng)水躍長(zhǎng)ne(m3/s)(m3/s)hc(m)hc(m)HS(m)d(m)Lsj(m)Lj(m)11.00.61858.196.470.623.421.230.9819.3819.311.20.61969.807.760.743.721.37自由出流0.9520.2525.611

35、.50.62185.729.520.934.021.560.8420.4121.3池深控制12.00.624112.2012.471.254.451.870.6920.4222.1限開(kāi)31.0061887.33.230.621.571.5831.20.619104.73.880.741.71.78自由出流31.50.621128.154.750.931.812.0432.00.625167.256.191.251.952.36按式、式、式、式計(jì)算，結(jié)果列入表6.1通過(guò)計(jì)算，為了節(jié)省工程造價(jià)，防止消力池過(guò)深，對(duì)開(kāi)啟1孔開(kāi)啟高度為2.0m限開(kāi)為1.5m的消力池池深為控制條件。6.1消力池6.1.1

36、消力池的深度根據(jù)所選擇的控制條件，估算池深為1.0米，用式、式、式、計(jì)算挖池后的收縮水深和相應(yīng)的出池落差及躍后水深，驗(yàn)算水深淹沒(méi)系數(shù)符號(hào)在1.051.10之后的要求。6.1.2消力池池長(zhǎng)及底板根據(jù)池深為1.0m，計(jì)算出相應(yīng)的消力池為22m采用挖深式消力池。為了便于施工，消力池的底板做成等厚，為了降低板下部的滲透壓力，在水平底板的后半部設(shè)置排水孔，孔下鋪設(shè)反濾層，排水孔孔徑為10cm，間距為2m，呈梅花形布置。根據(jù)抗沖要求，按式計(jì)算計(jì)算消力池底板厚度。其中為消力池底板計(jì)算系數(shù)，取0.18；為確定池身時(shí)的過(guò)閘單寬流量；為相應(yīng)于單寬流量的上下游水位差。,取消力池底板的厚度=1.0消力池構(gòu)造尺寸圖6-

37、1（單位：高程m,尺寸cm）6.2海漫設(shè)計(jì)6.2.1海漫作用海漫的作用就是要消除水流的余能，調(diào)整流速分布，均勻的擴(kuò)散出池水流，使之與天然河道的水流狀態(tài)接近，以保河床免受沖刷。6.2.2構(gòu)造和要求海漫應(yīng)具有一定的柔性,透水性,表面粗糙性,其構(gòu)造和抗沖能力應(yīng)與水流流速相適應(yīng)。海漫宜做成等于或緩于1：10的斜坡,末端應(yīng)設(shè)防沖槽(或防沖墻)。海漫下面應(yīng)設(shè)墊層。因?yàn)閷?duì)海漫要求有一定的粗糙度，以便進(jìn)一步消除余能，有一定的柔性，所以選擇在海漫的起始段為10m長(zhǎng)的漿砌石水平段，因?yàn)闈{砌石的抗沖性能較好，其頂面高程與護(hù)坦齊平。后30m做成坡度為1：15的干砌石段，以使水流均勻擴(kuò)散，調(diào)整流速分布，保護(hù)河床不受沖刷

38、。海漫厚度為0.6m，下面鋪設(shè)15cm的砂墊層。6.2.3常用的結(jié)構(gòu)海漫常用的結(jié)構(gòu)類型有干砌石海漫、漿砌石海漫、混凝土板海漫和鋼絲石籠海漫6.2.4海漫長(zhǎng)度用式計(jì)算海漫長(zhǎng)度，結(jié)果列如表中，其中，為海漫長(zhǎng)度計(jì)算系數(shù)，根據(jù)閘基土質(zhì)為中粉質(zhì)壤土12。最計(jì)算表中的最大值40m。表6.2 海漫長(zhǎng)度計(jì)算流量Q上游水深H下游水深hsqsLp()(m)(m)(m)(m)2006.82.636.82 4.1728.803006.83.364.233.4433.614006.84.015.632.7936.80 5006.84.557.042.2539.006006.85.088.45 1.7239.957006

39、.85.549.861.2639.926.3防沖槽設(shè)計(jì)6.3.1工作原理防沖槽是設(shè)在海漫末端、呈槽形并拋填石塊的護(hù)底工程。萬(wàn)一下游河床遭受沖刷，可借以支持和保護(hù)海漫免遭淘刷坍毀；床面下降時(shí)，拋石還可攤開(kāi)，形成護(hù)底，從而制止沖坑擴(kuò)展。6.3.2沖坑深度海漫末段河床沖刷坑深按式計(jì)算，其中河床土質(zhì)的不沖流速可按式計(jì)算。按不同情況計(jì)算如2.8所示。v0=v0R1/41/5式中v0河床土質(zhì)的不沖流速，m/sv0查水利學(xué)可知此處取0.8m/sR水利半徑,R=A/x Hs海漫末端河床水深，m.表6.3 海漫沖刷坑深度計(jì)算計(jì)算情況q”相應(yīng)過(guò)水濕周v0hs”d面積A()(m)(m/s)(m)(m)設(shè)計(jì)情況11.

40、90637.72127.231.381.1047.434.43校核情況16.42823.91133.811.4381.1508.96.816.3.3防沖槽深度根據(jù)計(jì)算確定防沖槽的深度為2.5m。采用寬淺式，底寬取7.5m，上游坡率為2,下游坡率為3，出槽后做成坡率為5的斜坡與下游河床相連。如圖6-2所示圖6-2 海漫防沖槽構(gòu)造圖（單位：m）6.4上、下游河岸的防護(hù)為了保護(hù)上下游翼墻以外的河道兩岸岸坡不受水流的沖刷，需要進(jìn)行護(hù)坡采用漿砌石護(hù)坡，厚0.3m，下設(shè)0.1m的砂墊層。保護(hù)范圍上游自鋪蓋向上延伸2-3倍的水頭，下游自防沖槽向下延伸4-6倍。7、水閘的防滲排水設(shè)計(jì)水閘的防滲排水設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)閘

41、基地質(zhì)情況,閘基和兩側(cè)輪廓線布置及上,下游水位條件等進(jìn)行,其內(nèi)容應(yīng)包括：滲透壓力計(jì)算、抗?jié)B穩(wěn)定性驗(yàn)算、濾層設(shè)計(jì)、防滲帷幕及排水孔設(shè)計(jì)、永久縫止水設(shè)計(jì)。7.1閘室地下輪廓線布置7.1.1防滲設(shè)計(jì)的目的防止閘基滲透變形；減少閘基滲透壓力；減少水量損失；合理選用地下輪廓尺寸。7.1.2防滲設(shè)計(jì)的原則防滲設(shè)計(jì)一般采用防滲和排水相結(jié)合的原則，即在高水位側(cè)采用鋪蓋、板樁、齒墻等防滲設(shè)施，用以延長(zhǎng)滲徑，減少滲透坡降和閘底板下的滲透壓力；在低水位側(cè)設(shè)置排水設(shè)施，如面層排水，排水孔排水或減壓井與下游連通，使地下滲水盡快排出，以減少滲透壓力，并防止在滲流出口附近發(fā)生滲透變形。7.1.3防滲設(shè)施由于閘基土質(zhì)以黏土為

42、主，防滲設(shè)備采用黏土鋪蓋，閘底板上下游側(cè)設(shè)齒墻，為了避免破壞天然的黏土結(jié)構(gòu)，不宜設(shè)置板樁。7.1.4地下輪廓布置根據(jù)以上設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，實(shí)際的地下輪廓線布置長(zhǎng)度應(yīng)大于理論的地下輪廓長(zhǎng)度，通過(guò)校核，滿足要求。鋪蓋長(zhǎng)度+閘底板長(zhǎng)度+齒墻長(zhǎng)度=34+15+6.8=55.8(m)L理=47.6m7.2滲流計(jì)算7.2.1計(jì)算目的計(jì)算閘底板各點(diǎn)滲透壓力；驗(yàn)算地基圖在初步擬定的地下輪廓線下的滲透性。7.2.2滲流計(jì)算方法計(jì)算方法有直線比例法、流網(wǎng)法和改進(jìn)阻力系數(shù)法，由于改進(jìn)阻力系數(shù)法結(jié)果精確，采用此種方法進(jìn)行滲流計(jì)算。7.2.3計(jì)算滲透壓力7.2.3.1地基有效深度的計(jì)算根據(jù)公式判斷L0/S0=23.25地基有效

43、深度為：Te=0.5L0=0.552=26 (m)計(jì)算Te大于實(shí)際的地基透水層深度25m，所以取最小值Te=25m.7.2.3.2分段阻力系數(shù)得計(jì)算通過(guò)地下輪廓的各角點(diǎn)和尖端將滲流區(qū)分成9個(gè)典型段，其中1、9段為進(jìn)出口段，用相應(yīng)的公式計(jì)算相應(yīng)的阻力系數(shù)；3、5、7段為內(nèi)部垂直段，用相應(yīng)的公式計(jì)算相應(yīng)的阻力系數(shù)；2、4、6、8段為水平段，用相應(yīng)的公式計(jì)算相應(yīng)的阻力系數(shù)。各典型段的水頭損失公式計(jì)算。結(jié)果列入表中。對(duì)于進(jìn)出口段的阻力系數(shù)修正，按相應(yīng)公式計(jì)算，結(jié)果如表7.1和7.2所示。滲流區(qū)域分段圖如圖7-1。圖7-1 滲流區(qū)域分段圖 （單位：m）表7.1 各段滲透壓力水頭損失分段編號(hào)分段名稱SS1

44、S2TLihihi進(jìn)口0.6250.450.9840.310水平01.924.434.01.342.9303.6垂直1.924.40.080.1750.175水平0022.51.00.040.0870.087垂直1.023.50.040.0870.087水平1.01.023.516.00.621.3561.458垂直1.023.50.040.0870.174水平0022.51.00.040.0870.174出口1.524.00.461.0060.73合計(jì)3.11H=6.8H=6.8表7.2 進(jìn)出口段的阻力系數(shù)修正表斷別STh0hh進(jìn)口段0.624.40.310.310.6743.6出口段2.5

45、240.720.730.450.1747.2.3.3 計(jì)算各角點(diǎn)的滲透壓力值用表7.1計(jì)算的各段的水頭損失進(jìn)行計(jì)算，總的水頭差為正常擋水期的上、下游水頭差6.8m。各段后角點(diǎn)滲壓水頭=該段前角點(diǎn)滲壓水頭此段的水頭損失失值，結(jié)果列入表7.3。表7.3 閘基各角點(diǎn)滲透壓力值H1H2H3H4H5H6H7H8H9H106.86.492.892.722.632.541.080.910.7307.2.3.4 驗(yàn)算滲流逸出坡降出口段的逸出坡降為：J=hi/S=0.73/1.5=0.48，小于壤土出口段允許滲流坡降值J=0.500.60，滿足要求，不會(huì)發(fā)生滲透變形。閘底板的滲透壓力分布如圖7-2所示。 圖7-

46、2 閘底板下滲透壓力分布圖（單位：m）7.3排水設(shè)計(jì)7.3.1排水設(shè)施的布置采用排水設(shè)備，可降低滲透水壓力，排除滲水，避免滲透變形，增加下游的穩(wěn)定性。排水的位置直接影響滲透壓力的大小和分布，應(yīng)根據(jù)閘基土質(zhì)情況和水閘的工作條件，作到既減少滲壓又避免滲透變形。7.3.1.1水平排水的布置 水平排水為加厚反濾層中的大顆粒層，形成平鋪式。排水反濾層一般是由23層不同粒徑的砂和沙礫石組成的.層次排列應(yīng)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。反濾層的材料應(yīng)該是能抗風(fēng)化的砂石料，并保護(hù)土壤的顆粒不得穿過(guò)反濾層；各層的顆粒不得發(fā)生移動(dòng)；相鄰兩層間，較小一層的顆粒不得穿過(guò)較粗一層得空隙；反濾層不

47、能被阻塞，應(yīng)具有足夠的透水性，以保證排水通暢；同時(shí)還應(yīng)保證耐久、穩(wěn)定，其工作性能和效果應(yīng)不隨時(shí)間的推移和環(huán)境的改變而變差。本次設(shè)計(jì)中的反濾層由碎石、中砂和細(xì)紗組成，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(xì)砂。（見(jiàn)反濾層構(gòu)造圖7-3）圖7-3 反濾層構(gòu)造圖 （單位：cm）7.3.1.2鉛直排水的布置 本工程在護(hù)坦的中后部設(shè)排水孔，孔距為2m，孔徑為10cm，呈梅花形布置，孔下設(shè)反濾層。7.3.1.3側(cè)向排水的布置側(cè)向防滲排水布置（包括齒墻、板樁、排水井等）應(yīng)根據(jù)上、下游水位、墻體材料和墻后土質(zhì)以及地下水位變化等情況綜合考慮，并應(yīng)與閘基的防滲排水布置相適應(yīng)，在空間上

48、形成防滲整體。在消力池兩岸翼墻設(shè)23層排水孔，呈梅花行布置，孔后設(shè)反濾層，排出墻后的側(cè)向繞滲水流。7.3.2細(xì)部構(gòu)造凡具有防滲要求的縫，都應(yīng)設(shè)止水設(shè)備。止水分鉛直止水和水平止水兩種。前者設(shè)在閘墩中間、邊墩與翼墻間以及上游翼墻鉛直縫中；后者設(shè)在黏土鋪蓋保護(hù)層上的溫度沉陷縫、消力池與底板溫度沉陷縫、翼墻和消力池本身的溫度沉降縫內(nèi)。在黏土鋪蓋與閘底板沉陷縫中設(shè)置瀝 青麻袋止水。其構(gòu)造詳見(jiàn)圖7-4。圖7-4止水詳圖（單位：cm）8、閘室穩(wěn)定分析作用在水閘上的荷載可分為基本荷載和特殊荷載兩類?；竞奢d主要有下列各項(xiàng)：水閘結(jié)構(gòu)及其上部填料和永久設(shè)備的自重；相應(yīng)于正常蓄水位或設(shè)計(jì)洪水位情況下水閘底板上的水重

49、；相應(yīng)于正常蓄水位或設(shè)計(jì)洪水位情況下的靜水壓力；相應(yīng)于正常蓄水位或設(shè)計(jì)洪水位情況下的揚(yáng)壓力(即浮托力與滲透壓力之和)；土壓力；淤沙壓力；風(fēng)壓力；相應(yīng)于正常蓄水位或設(shè)計(jì)洪水位情況下的浪壓力；冰壓力；土的凍脹力；其它出現(xiàn)機(jī)會(huì)較多的荷載等。特殊荷載主要有下列各項(xiàng)：相應(yīng)于校核洪水位情況下水閘底板上的水重；相應(yīng)于校核洪水位情況下的靜水壓力；相應(yīng)于校核洪水位情況下的揚(yáng)壓力；相應(yīng)于校核洪水位情況下的浪壓力；地震荷載。8.1荷載計(jì)算及荷載組合8.1.1設(shè)計(jì)情況水閘在使用過(guò)程中，可能出現(xiàn)各種不利情況。完建無(wú)水期是水閘建好尚未投入使用之前，豎向荷載最大，容易發(fā)生沉陷或不均勻沉陷，這是驗(yàn)算地基承載力的設(shè)計(jì)情況。正常

50、擋水期是下游無(wú)水，上游為正常擋水位，上下游水頭差最大，閘室承受較大的水平推力，是驗(yàn)算閘室抗滑穩(wěn)定性設(shè)計(jì)情況泄洪期工作閘門全開(kāi)，水位差較小，對(duì)水閘無(wú)大的危害，故不考慮此種情況。本次設(shè)計(jì)地震烈度為6度，不考慮地震情況。8.1.2荷載計(jì)算8.1.2.1計(jì)算水閘結(jié)構(gòu)自重水閘結(jié)構(gòu)及其上部填料的自重應(yīng)按其幾何尺寸及材料重度計(jì)算確定。閘門,啟閉機(jī)及其他永久設(shè)備應(yīng)盡量采用實(shí)際重量。8.1.2.2計(jì)算水重作用在水閘底板上的水重應(yīng)按其實(shí)際體積及水的重度計(jì)算確定。多泥沙河流上的水閘,還應(yīng)考慮含沙量對(duì)水的重度的影響。8.1.2.3計(jì)算水平靜水壓力作用在水閘上的靜水壓力應(yīng)根據(jù)水閘不同運(yùn)用情況時(shí)的上,下游水位組合條件計(jì)算

51、確定。多泥沙河流上的水閘,還應(yīng)考慮含沙量對(duì)水的重度的影響。8.1.2.4計(jì)算基底揚(yáng)壓力作用在水閘基礎(chǔ)底面的揚(yáng)壓力應(yīng)根據(jù)地基類別,防滲排水布置及水閘上,下游水位組合條件計(jì)算確定。8.1.2.5計(jì)算淤沙壓力作用在水閘上的淤沙壓力應(yīng)根據(jù)水閘上,下游可能淤積的厚度及泥沙重度等計(jì)算確定。8.1.2.6計(jì)算浪壓力作用在水閘上的浪壓力應(yīng)根據(jù)水閘閘前風(fēng)向,風(fēng)速,風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度(吹程),風(fēng)區(qū)內(nèi)的平均水深以及閘前實(shí)際波態(tài)的判別等計(jì)算確定。8.1.2.7計(jì)算土壓力、地震荷載作用在水閘上的冰壓力,土的凍脹力,地震荷載以及其他荷載,可按國(guó)家現(xiàn)行的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定計(jì)算確定。施工過(guò)程中各個(gè)階段的臨時(shí)荷載應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況確定。8.

52、2荷載組合設(shè)計(jì)水閘時(shí),應(yīng)將可能同時(shí)作用的各種荷載進(jìn)行組合。荷載組合可分為基本組合和特殊組合兩類。基本組合由基本荷載組成；特殊組合由基本荷載和一種或幾種特殊荷載組成,但地震荷載只應(yīng)與正常蓄水位情況下的相應(yīng)荷載組合。完建無(wú)水期和正常擋水期均為基本荷載組合。取中間三孔一聯(lián)為單元進(jìn)行計(jì)算，需計(jì)算的荷載見(jiàn)表8.1表8.1 荷載組合荷載組合計(jì)算情況自重靜水壓力揚(yáng)壓力泥沙壓力地震力浪壓力基本組合完建無(wú)水期正常擋水期8.3閘室地基承載力驗(yàn)算和抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算8.3.1計(jì)算單元閘室穩(wěn)定計(jì)算宜取兩相鄰順?biāo)飨蛴谰每p之間的閘段作為計(jì)算單元。8.3.2驗(yàn)算要求（1）土基上的閘室穩(wěn)定計(jì)算應(yīng)滿足下列要求：在各種計(jì)算情況下,閘室平均基底應(yīng)力不大于地基允許承載力,最大基底應(yīng)力不