《水工建筑物》課程設(shè)計之前進水閘設(shè)計3解析

1、- 1 -水工建筑物課程課程設(shè)計、八前進閘初步設(shè)計- 2 -目錄第一章設(shè)計資料和樞紐設(shè)計.41. 設(shè)計資料. 42. 樞紐設(shè)計. 5第二章閘孔設(shè)計.71閘室結(jié)構(gòu)設(shè)計.72.確定閘門孔口尺寸.7第三章消能防沖設(shè)計.111. 消力池設(shè)計.112. 海漫的設(shè)計.133. 防沖槽的設(shè)計.14第四章 地下輪廓設(shè)計 .151.地下輪廓布置形式.152閘底板設(shè)計.153. 鋪蓋設(shè)計.164. 側(cè)向防滲.165. 排水止水設(shè)計.17第五章 滲流計算 .191. 設(shè)計洪水位情況.192. 校核洪水位情況.23- 3 -第六章閘室結(jié)構(gòu)布置.241. 閘室的底板.242. 閘墩的尺寸3.胸墻結(jié)構(gòu)布置.244閘門和閘

2、墩的布置.245.工作橋和交通橋及檢修便橋.256閘室分縫布置.26第七章 閘室穩(wěn)定計算.271.確定荷載組合.272閘室抗滑穩(wěn)定計算和閘基應(yīng)力驗算 .27第八章 上下游連接建筑物.311. 上游連接建筑物.312. 下游連接建筑物.31參考文獻3124- 4 -第一章設(shè)計資料和樞紐設(shè)計1 設(shè)計資料1.11.1 工程概況前進閘建在前進鎮(zhèn)以北的團結(jié)渠上是一個節(jié)制閘。本工程等別為川等，水閘按3級建筑物設(shè)計。該閘有如下的作用：（1 1）防洪。當勝利河水位較高時，關(guān)閘擋水，以防止勝利河的高水入侵團結(jié)渠下游兩岸的底田，保護下游的農(nóng)田和村鎮(zhèn)。（2 2）灌溉。灌溉期引勝利河水北調(diào)，以灌溉團結(jié)渠兩岸的農(nóng)田。（

3、3 3）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。1.21.2 規(guī)劃數(shù)據(jù)（1 1）團結(jié)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） 2205.81:2 2194.5圖1團結(jié)渠橫斷面圖（單位：m）（2 2）灌溉期前進閘自流引勝利河水灌溉，引水流量為300m3/s。此時相應(yīng)水位為：閘上游水位2201.83m,閘下游水位2201.78m；冬春枯水季節(jié)，由前進閘自流引水至下游紅星港，引水流量為100m3/s，此時相應(yīng)水位為：閘上游水位2201.44m,閘下游水位2201.38m。（3 3）閘室穩(wěn)定計算水位組合：設(shè)計情況

4、，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300m3/s（4 4）下游水位流量關(guān)系:1:2- 5 -流量m/s0.0050.00100.00150.00200.00250.00300.00水位 H（m）2201.002201.2C2201.382201.542201.662201.742201.78（5 5）地質(zhì)資料： 根據(jù)地質(zhì)鉆探報告，閘基土質(zhì)分布情況見下表:層序咼程（m）土質(zhì)概況標準貫入擊數(shù)（擊）I2205.75-219604重粉質(zhì)壤土9-13n2

5、196.4-2194.7松散粉質(zhì)壤土8出2194.7-2178.7堅硬粉質(zhì)粘土（局部含鐵錳結(jié)核）15-21根據(jù)土工試驗資料，閘基持力層堅硬粉質(zhì)粘土的各項參數(shù)指標為：凝聚力C=60.0Kpa；內(nèi)摩擦角 =19 ;天然孔隙比e=0.69;天然容重=20.3KN/m3建閘所用回填土為砂壤土，其內(nèi)摩擦角26，凝聚力 c = 0kPa，天然容重= 18kN m3。本地區(qū)地震烈度在6度。（6 6）本工程等別為III等，水閘按3級建筑物設(shè)計。（7 7） 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(jié)構(gòu)。每米橋長約種80KNo（詳見設(shè)計書插圖）（8 8）該地區(qū)“三材”供應(yīng)

6、充足。閘門采用平面鋼閘門，尺寸自定，由工廠加工。 不考慮風浪的作用，勝利河為少泥沙河道（含少量推移質(zhì)泥沙）2.樞紐設(shè)計2.12.1 進水口防沙設(shè)施設(shè)計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(shè)施設(shè)攔沙 坎即可，水電站進水口設(shè)計規(guī)范DL/T5398-2007中規(guī)定其高度為2.5m3m, 取其高度為2.5m。2.22.2 引水渠的布置1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(shè)計成無壩取水。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(shè)在勝利河凹岸頂點位置稍偏下游

7、處，該位置距彎道水- 6 -流拐點的長度可由公式計算:L = KB 4R/B 1式中：L進水閘至引水口彎道起點的距離K與渠道分沙比有關(guān)的系數(shù)一般取0.61.0(K=0.8)R河道的彎道半徑B河道河槽的寬度由此可確定引水口位置引水渠的方位確定：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)第二章閘孔設(shè)計1閘室結(jié)構(gòu)設(shè)計1.11.1 閘室結(jié)構(gòu)型式的確定由于閘室地基土質(zhì)為堅硬粉質(zhì)粘土，土質(zhì)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2204.7-2194.5=10.2m,最低水位可達2201.44-2194.5=6.94

8、%水位變幅3.26m,為減少閘門高度，因此設(shè)計成胸墻 式閘室。1.21.2 堰型選擇由于水閘有防洪沖淤的任務(wù)，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(jié)構(gòu)簡單，施工方便。1.31.3 確定閘頂高程設(shè)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，則課本76頁公式3-782 20 亦 0.7 = 2 2 0.5m.2 2 04 + 0.5 = 2 2 0.2m所以取H =2205.2m1.41.4 確定閘底板高程閘底板應(yīng)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(yīng)盡可能高一些。

9、一般情況下，閘底板高程定為2194.5m，和河底齊平。2.確定閘門孔口尺寸2.12.1 計算閘孔總凈寬灌溉期：上游水位2201.83m，下游水位2201.78m,流量300m3/s上游水深 H =2201.83 -2194.5 = 7.33m，下游水深hs= 2201.78 - 2194.5 = 7.28m過水斷面A = (14.66 2 50 50) 7.33 2 = 473.96m2c +hc=m ax人校+hc- 7 -上游行近流速 Vo =Q =300= o.633m/sA 473.962 2Vo1.0 0.633仃近水頭H0= H= 7.337.35m2g2x9.81H 7|* 0.

10、 . 0.8屬淹沒出流由水閘設(shè)計規(guī)范SL2652001查得當 亠=0.99 時，0.36H0初步設(shè)計認為 m =0.385 ,.；： =0.90枯水季節(jié)：上游水位2201.44m,下游水位2201.38m,流量100m3/s上游水深 H =2201.44 -2194.5 =6.94m，下游水深hs= 2201.38-2194.5 = 6.88m過水斷面A二(13.88 2 50 50) 6.94-：2二443.33m上游行近流速 v0= Q 000.226m/sA 443.332 2行近水頭H0二HV=6.941.0 0.226= 6.943m2g27.81衆(zhòng)礬“9918屬淹沒出流。初步設(shè)計認

11、為 m =0.385 ,； =0.90由于應(yīng)選用最大過閘單寬流量，故應(yīng)選最大閘孔總凈寬，因此綜合兩種情況Q 3003丄r r十、宀孔總凈寬取值為27.27m。此時單寬流量 q11m/(s*m)，由地質(zhì)資L2 7.27由公式L。=Qcm. 2gH；/23000.36 0.90 0.3852 9.810 7.353-27.27m由水閘設(shè)hsH。= 0.99 時，：；-0.36100由厶式10oBm/HY20.36漢0.90漢0.385汽 丁2漢9.81漢6.9433/2=9.89m，- 8 -料知閘地基處為堅硬粉質(zhì)粘土，可取20-25 m3/(s*m)，故滿足要求- 9 -2.22.2 孔數(shù)及單孔

12、寬度的選定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 n =3 孔，選單孔凈寬I。=9m。根據(jù)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d =2m，邊墩取1.5m閘孔總寬度為：J=nl,n1） d =3 9 2 2 = 31m渠道寬50.0m,閘室總寬度應(yīng)與渠道寬度相適應(yīng)，兩者的比值為31/50=0.62大于0.60.75,符合要求。閘孔尺寸示意圖見圖2-1（比例1：100）5 -1rP-Cr ri n f-10.C -* Pl Q1- J J1Ik_ _ 一圖2-1閘孔布置圖（單位：m2.32.3 水閘泄流能力驗算（查

13、閱水閘設(shè)計規(guī)范SL265-2001）2.3.1灌溉期過流驗算：上游水位2201.83m,下游水位2201.78m,流量300m3/s對于中孔：l0=9m， d =2m10z-0.171-)4lod-0J71 (1一爲422巾97- 10 -對于邊孔：I。=9m，bb=(50-34)/2 7.3322.66m- 11 -ip貝二；z(n“)；bn水閘泄流能力Q-mLc、2gH；/2=0.36 0.95 0.385 27、2 9.81 7.35/2= 313.78m3/s大于300m3/s 滿足要求。2.3.22.3.2枯水期過流驗算：上游水位2201.44m,下游水位2201.38m,流量100

14、m8/s對于中孔：l0=9m， d -2mIQ1-0.171 (1-)4j9=0.979+2 9+2對于邊孔：I。=9m， 久=(50-34)/2 6.94 2 = 21.98m)W- =0.919 1 20.38.9 1 20.38= 1-0.171 (1 -99 1 22.6699 1 21.16=0.910.97 (3-1) 0.91371嘰4|Qd- 12 -水閘泄流能力Qnmg ,2gH：/2=0.36 0.983 0.385 272 9.81 6.943/2= 297.90m3/s大于100m3/s 滿足要求。第三章消能防沖設(shè)計i.消力池設(shè)計i.ii.i 確定消能型式由于本閘所處渠

15、道底部為粉質(zhì)粘土，抗沖刷能力較低，故采用底流式消能1.21.2 確定消能計算工況由第二章計算已知，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300m3/s，上游水位2204.7m,下游水位2201.78m時，為 最不利的工況，取該工況為計算工況1.31.3 計算工況時上下游水面連接形態(tài)的判別引水流量為300m3/s，上游水位2204.7m，下游水位2201.78m；上游水位 H =2204.7 2194.5 = 10.2m，下游水位hs= 2201.78 - 2194.5 = 7.28m該工況情況下，關(guān)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

16、易造成渠道的沖刷。消力池設(shè)計采用挖深式消力池，消力池首端寬度采 用閘孔總寬b仁31m，末端寬度采用河底寬度b2=50m。1.3.11.3.1 為保證水閘安全運行，可以規(guī)定閘門的操作規(guī)程，本設(shè)計按閘孔對稱方式開啟運行，分別為開啟3孔和中間1孔當閘門不完全開啟，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)過水斷面A =(50 2 10.2) 10.2 = 718.08m2上游行近流速 v0= Q0.418m / sA 718.082 2；b=1-0.171(1IQ4IQ=1-0.171 (1z(n -1)；bn0.97 (3-1)

17、 0.91 =0.9833- 13 -行近水頭Ho二H泌10.210 0418= 10.21m2g2匯9.81下游水深ht=2201.78 -2194.5 = 7.28m寬頂堰閘孔出流流量公式Q =nl0. 2gH0，叫二；：:：1 -；e/H0；由相對開啟高度 e/H 查水力學268頁表9-7可得，取0.95忙。二；e，假設(shè)水躍在最小收縮斷面開始發(fā)生，由水閘設(shè)計規(guī)范可得：2躍后水深 hc02=也(J 十竺字-1)(-bL)0.25，根據(jù)hc02和ht的關(guān)系判別水躍形態(tài)2 ghc0b2開啟 孔數(shù)n開啟高度e相對開啟高度e/H垂直收縮系數(shù)閘孔流量系數(shù)卩1泄流量Q單寬流量q收縮斷面水深hco躍后水

18、深hco2下游水深ht流態(tài)30.510.050.610.54105.243.90.312.697.28淹沒式31.020.10.620.54210.417.790.633.677.28淹沒式31.530.150.620.53309.7611.450.944.357.28淹沒式32.040.20.620.52405.23151.264.847.28淹沒式32.550.250.620.51496.7918.41.595.207.28淹沒式- 14 -33.060.30.930.71829.9330.742.836.307.28淹沒式33.570.350.630.50681.8725.252.245

19、.867.28淹沒式34.080.40.630.49763.6928.282.586.027.28淹沒式34.590.450.640.49859.1631.822.936.287.28淹沒式35.10.50.650.48935.1434.643.296.357.28淹沒式35.610.550.650.471007.22 3 7.33.666.377.28淹沒式36.120.60.660.461075.41 3 9.834.056.357.28淹沒式10.510.050.610.5434.983.8910.312.677.28淹沒式11.020.10.620.5469.957.770.633.6

20、67.28淹沒式11.530.150.620.53102.9811.44 0 .944.347.28淹沒式12.040.20.620.52137.3115.26 1.264.937.28淹沒式12.550.250.620.51165.1618.35 1 .595.187.28淹沒式13.060.30.930.71275.9230.66 2 .836.177.28淹沒式13.570.350.630.50226.7025.19 2 .245.847.28淹沒式14.080.40.630.49253.9028.20 2 .586.007.28淹沒式14.590.450.640.49285.6431.

21、74 2 .936.267.28淹沒式15.10.50.650.48310.9034.54 3 .296.337.28淹沒式15.610.550.650.47334.8637.20 3.666.357.28淹沒式16.120.60.660.46357.5341.73 4 .056.727.28淹沒式1.3.21.3.2驗算計算工況閘門全開自由堰流狀態(tài)下水躍形態(tài)由迭代公式求收縮水深hciq怙2g（H。-hci）q =300=9.68m3/（s* m），=0.95 令h=0；代入迭代公式可得：31h2= 0.7199m，h3= 0.7467m，h4= 0.7478m，d = 0.7482m，h6=

22、 0.7482m， 由此可得hc= 0.7482m = 0.748m2假設(shè)水躍在最小收縮斷面發(fā)生，躍后水深=匹（丿 1 +巻 -1）（直）0.25= 4.18m2 ghc0b2hc02 ht，故也發(fā)生淹沒式水躍1.3.31.3.3 結(jié)論由以上計算可知，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(yīng)按要求設(shè)計相應(yīng)的護坦。1.41.4 護坦尺寸設(shè)計1.4.11.4.1 閘孔按1孔和三孔對稱開啟時時躍前水深和躍后水深最大差值為4.93-1.26=3.67m。以此為計算控制工況水躍長度Lj=6.9 3.67 = 25.32m;按規(guī)范取 一：=0.75考慮到閘底板的

23、厚度，按規(guī)范取2m,護坦與閘底板用斜坡連接，坡度1:4- 15 -護坦長度Lsj二LsLj=1 4 0.75 25.32二22.99m，取Lsj二23m護坦厚度k q H，ki取0.152，15.26m3/(s* m)，H為上下游水位差t=ki .q .H =0.152,15.26 i 2.92 = 0.7 7 m，取 t =1m1.4.21.4.2 閘門全開自由堰流狀態(tài)時躍前水深和躍后水深差值為hc02- he=4.18-0.748= 3.432m水躍長度Lj=6.9 3.432 = 23.68m;按規(guī)范取 一：=0.75護坦長度Lsj二LsLj=1 4 0.75 23.68 = 21.76

24、m1- 300護坦厚度 t 二q.H，k1取0.152，q 二300=11m3/(s*m)，H為上下游水位差 27t-kq H =0.152、2.92 =0.6 5 m1.4.31.4.3 綜合以上計算情況，可以確定護坦長度LSJ二23m，護坦厚度 t = 1m2.海漫的設(shè)計水流經(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(shè)置海漫等防沖加固設(shè)施，以使水流均勻擴散，并將流速分布逐漸調(diào)整 到接近天然河道的水流形態(tài)。根據(jù)實際工程經(jīng)驗，海漫的起始段采用長為8米的水平段，其頂面高程與護坦齊平，水平段后采用

25、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(jié)構(gòu)采用干砌石海漫結(jié)構(gòu)按公式 L =k2.；q . H ，H為上下游水位差k2為渠床土質(zhì)系數(shù)，根據(jù)地質(zhì)資料渠床為粉質(zhì)粘土取k2=10q為護坦出口處單寬流量，取最大值 q =300=11m3/(s* m)27L =k2$qJH = 10 匯斗 11 漢 J2.92 = 43.36m，取為44m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(jié)構(gòu)采用干砌石海漫結(jié)構(gòu)3.防沖槽設(shè)計水流經(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

26、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(shè) 置防沖槽。I海漫末端的河床沖刷深度按公式t=1.1- 16 -V0q為海漫末端單寬流量，由消能防沖設(shè)計水位組合取q 二300=11m3/（s* m）27Vo為土質(zhì)的不沖流速，查農(nóng)田水利學112頁表4-12，取為0.85m/s；t為海漫末端河床水深，海漫前端水深為 2201.78 - 2194.5 = 7.28 m，海漫 10m 水平段后有 1:10 的斜坡段，斜坡水平長度42-8= 34 m則斜坡段在垂直向下降 3.2m，即t =7.28 +3.4 =10.68mq11t -1.1t -1.110.68 =3.5

27、6mV00.85故取防沖槽深度為3.6m，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(yù)留足夠塊徑大于30cm的石塊，單寬拋 石量 V=At=3 3.6 =10.8m3（A值按經(jīng)驗取2-4）第四章地下輪廓設(shè)計1.地下輪廓布置形式1.1綜合說明按照防滲和排水相結(jié)合的原則，在上游側(cè)采用鋪蓋、板樁、齒墻等防滲設(shè)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(cè)設(shè)置排水反濾設(shè)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。由于粘性土地基不易發(fā)生管涌破壞， 底板與地基間的摩擦系數(shù)較小

28、，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(shè)置水 平防滲，而將排水設(shè)施布置在護坦底板下。 由于打樁可能破壞粘土天然結(jié)構(gòu)， 故 粘性土地基不設(shè)板樁。（具體圖樣見CAD大圖）1.2最小防滲長度的確定防滲長度應(yīng)滿足式 L _CH 的要求。根據(jù)地基為堅硬粉質(zhì)粘土，滲徑系數(shù)C為43,取大值4,取校核情況上游水位2204.7m下游水位2201.0m。則上下游 水位差 H =2201.7 _2201.0 =3.7m。于是 L =CH =4 3.7 =14.8m。- 17 -2閘底板設(shè)計2.1閘底板長度計算閘底板順水流方向長度，據(jù)閘基土為堅硬粉質(zhì)粘土，閘室底板?。?.54.0

29、）H為安全起見取系數(shù)為4，H上下游最大水位差為3.7mL底=4.0 3.7 = 14.8m綜合考濾取上部結(jié)構(gòu)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2.2閘底板厚度計算閘底板厚度t =（1/6-1/8）1。（1。為閘孔凈寬，為9m）t =（9/6 -9/8）m，取 t =2m2.3閘底板結(jié)構(gòu)底板結(jié)構(gòu)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。3. 鋪蓋設(shè)計3.1鋪蓋材料選擇為充分利用灌區(qū)資源，減少投資，鋪蓋采用粘土鋪蓋；為防止鋪蓋被水流沖 刷，應(yīng)在其表面鋪砂層，然后再砂層上在鋪設(shè)單層或雙層塊石護面。3.2鋪

30、蓋尺寸確定鋪蓋長度L鋪（3-5）H , H為上下游最大水位差取3.7mL鋪=4 3.7 =14.8m，取L鋪-15m為方便施工，鋪蓋上游端取1m,末端為2m,以便和底板連接。校核地下輪廓線的長度：根據(jù)以上設(shè)計數(shù)據(jù)，實際地下輪廓線長度L -15 15 =30m - 14.8m，滿足要求。4. 側(cè)向防滲4.1上游翼墻設(shè)計上游翼墻除擋土外，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(shè)施相協(xié)調(diào)。 順水流流向的長 度應(yīng)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- 18 -翼墻頂部高程H上二22047 1.0二2205

31、.7m4.2下游翼墻設(shè)計下游翼墻除擋土外，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(yīng)大于或等 于護坦長度23m下游插入岸坡，墻頂一般高出最高泄洪水位。則下游翼墻墻頂 高程H下二2201.78 0.5二2202.28m4.3翼墻布置形式根據(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23m后，上下游翼墻以圓弧的形式轉(zhuǎn)彎90后與岸邊連接， 使水流條件和防滲效果好5.排水止水設(shè)計5.1排水設(shè)計5.1.1水平排水：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

32、砂和砂礫石組成的。 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。該水閘中的反濾層設(shè)計由碎石、中砂和細砂組成，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：- 19 -反濾層布置圖 （單位cm）5.1.2鉛直排水：本水閘在護坦底板上設(shè)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。5.1.3側(cè)向排水：側(cè)向排水布置應(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)與閘基排水布置相適應(yīng)，在空間上形成防滲 整體。5.2止水設(shè)計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

33、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(nèi)。 在黏土鋪蓋與閘底板沉陷縫中設(shè)置瀝青油毛氈止水。典型的縫間止水如下圖A0LI W jr6 /J - -叮：橫縫/ d止水片:q /-&b一AJ jX . - -L.J14.4 Bq、 # *如兇.護p瀝青油毛氈、妝 -1.1001.1171.212齒墻垂直段Z=2/3.14*ln cotn/4*(1-S/T)1130.077 0.0780.078齒墻水平段Z=(L-0.7*(S1+S2)/T00122 0.167 0.1690.169齒

34、墻垂直段Z=2/3.14*ln cotn/4*(1-S/T)1130.077 0.0780.078底板水平段Z=(L-0.7*(S1+S2)/T1113151.0461.0621.061齒墻垂直段Z=2/3.14*ln cotn/4*(1-S/T)l1130.077 0.0780.078齒墻水平段Z=(L-0.7*(S1+S2)/T00122 0.167 0.1690.236出口端Z= 1.5*(S/T)A1.5+0.4411150.467 0.4740.407總和3.645 3.7003.70各段滲透壓力水頭損失（單位：m計算示意圖如下：（比例1：100）1 1.21 -TIS12()22 (S0.059)-TT= 1.21 -1_12(掙2 2請 0.。59)= 0.86：- 24 -水閘水頭損失計算圖（單位：m水壓力沿閘基分布如下圖所示：（比例1：100）-r -rX|i1 1 / / 4)_a-ifh |3000三角部分-9202.54800max-min17573.35101757