船閘 課程設(shè)計

1、榆林莊船閘課程設(shè)計 第一章 工程概況北運河水系位于海河流域北部，東經(jīng)115°30118°30、北緯39°0541°30之間，西界為永定河，東界為潮白河，南至海河。北運河縱貫京津冀都市圈，沿程流經(jīng)北京市的通州區(qū)、河北省的香河縣、天津市的武清區(qū)、天津市的北辰區(qū)以及天津市部分市區(qū)。北運河發(fā)源于燕山北部軍都山南麓昌平、延慶一帶，流域面積6166 km2，其中山區(qū)面積為952 km2，占流域總面積的16，平原面積5214 km2，占流域總面積的84。以北京市通州區(qū)北關(guān)閘為界，北關(guān)閘以上稱溫榆河，以下始稱北運河。2007年北關(guān)攔河閘下移800m重建，稱新北關(guān)閘。北運

2、河干流即從新北關(guān)閘（以下均指新北關(guān)閘）至天津市區(qū)子北匯流口，河道全長141.9km。本次工程研究范圍自北關(guān)閘至北辰區(qū)的屈家店閘，全長127km。圖1-1 北運河水系分布圖考慮到北運河未來與京杭大運河南段溝通的可能性，北運河船型采用京杭大運河標準船型。考慮到北運河綜合整治對環(huán)保要求的特點，主要考慮通航集裝箱船，不考慮其它具有污染性的干散貨船，但可以通航液體散貨船。V級航道集裝箱船裝載16標箱，相當于載重量為300t的貨船，VI級航道集裝箱船型標準船型中未列出，故按100t油船和客船考慮。采用4座保水型船閘，包括榆林莊閘、楊洼閘、木廠閘和新三孔閘。本課程設(shè)計只對榆林莊閘進行計算。 第二章 設(shè)計依據(jù)

3、第一節(jié) 自然條件一、地形、地貌和地質(zhì)條件北運河干流流域位于湖積平原，地勢平緩、廣闊，由西北向東南微傾斜，河道兩岸僅分布一級階地，除通州城區(qū)段以外，河道灘地多為農(nóng)田，堤防外側(cè)為農(nóng)田、村莊；下游兩側(cè)多洼地。北運河河道蜿蜒曲折，堤外地面高程上游北關(guān)閘附近在20.0m左右，下游屈家店附近在3.0m左右，地面坡度為1/50001/10000，灘地高程與堤外地面基本一致。楊洼閘和榆林莊閘壩址處地質(zhì)條件較好，主要由粉沙和粘土組成，承載力一般在200kPa。木廠閘場區(qū)主要由粉土、粘性土和砂土組成，場地土除第-1層為軟弱土外，其它各層均屬中軟土，建筑場地類別為類。河道沿程各層土質(zhì)主要由粉土、粉砂、粘性土和砂土組

4、成，各層均屬中軟土，承載力標準值80100kPa。建筑場地類別為類。新三孔閘和八孔閘壩址區(qū)持力地層主要為粉砂層和粘土層，承載力標準值均為80kPa。地下水對混凝土無腐蝕性，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具弱腐蝕性。船閘位置土類型f /°c /kPa飽和容重 /KN/m3浮容重 /KN/m3水上水下榆林莊閘粉砂231801810楊洼閘粉土1816121810木廠閘粘土2824151810三孔閘砂土262001910表2-1 各類土的物理力學指標二、水位及水頭方案地點上游通航水位（m）下游通航水位（m）水頭（m）四船閘榆林莊閘17.1512.934.22楊洼閘12.9310.862.07木廠閘

5、10.868.002.86新三孔閘8.004.803.20表2-2 船閘水位及水頭圖2-1四船閘方案三、水文、氣象北運河流域?qū)贃|亞暖溫帶大陸性季風氣候區(qū)，四季分明。春季干旱多風，蒸發(fā)量大；夏季受海洋性氣候及臺風影響，炎熱多雨，且降雨集中；秋季天高氣爽，降雨稀少；冬季多北風，寒冷少雨雪。多年平均氣溫11.312.7，1月份溫度最低，月平均氣溫-5.0-5.3,7月份溫度最高，月平均氣溫25.826.1。無霜期206d左右，最大凍土深度62 cm70cm，多年平均日照時數(shù)2651小時2744小時。多年平均風速為3.03.5m/s，歷年最大風速24 m/s。多年平均蒸發(fā)量1133mm1200mm。多

6、年平均降雨量561585mm，汛期降雨量占全年的80%85%，且多以暴雨形式出現(xiàn)在7、8月份。降雨年際變化也很明顯，豐枯比達數(shù)倍之多。第二節(jié) 工程要求一、船隊、船型及貨運量北運河規(guī)劃近期貨運量為160萬噸，集裝箱可按平均每箱8噸折合。表2-3 設(shè)計船型尺度航道等級船舶噸級設(shè)計船型尺度（m）總長L型寬B設(shè)計吃水TV級航道16TEU船40426.62.0VI級航道100t油船29315.01.21.6二、建筑物等級根據(jù)船閘水工建筑物設(shè)計規(guī)范（JTJ307）規(guī)定船閘建筑物等級如表7-2所示。由此確定V級船閘閘首、閘室按3級建筑設(shè)計，導航建筑物按4級設(shè)計，臨時建筑物按5級設(shè)計。VI級船閘閘首、閘室按4

7、級建筑設(shè)計，導航建筑物按5級設(shè)計。表2-4 船閘建筑物等級船閘等級主要水工建筑物次要建筑物臨時建筑物V級345VI級45-三、計算船閘通過能力的基本數(shù)據(jù)船舶裝載系數(shù)0.7；運量不均衡系數(shù)1.3；一次過閘運量：年通航天數(shù)270天；兩班制日工作時間14小時；三班制21小時；過閘航速：單向：進閘0.5米/秒，出閘0.7米/秒；雙向：進閘0.7米/秒，出閘1.0米/秒；每天非貨船過閘次數(shù)：2次。四、材料供應及施工技術(shù)條件建筑材料購買地土方就地取材石料薊縣混凝土離城鎮(zhèn)較近就地購買離城鎮(zhèn)較遠現(xiàn)場拌合鋼材鋼材市場其它裝飾材料市場表2-5 建筑材料及購買地各種材料的物理指標：混凝土=24.0kN/m3；鋼筋混

8、凝土=24.5kN/m3；漿砌塊石=22.0kN/m3；水泥砂漿或干砌塊石=20kN/m3。第三章 船閘總體布置第一節(jié) 船閘建設(shè)位置和具體形式一、船閘的具體位置 船閘布置在榆林莊，上、下游引航道口門區(qū)宜布置在深泓線一側(cè)，與主航道平順連接。且為了保證原始公路暢通，綜合工程造價的各種因素，采用突出壩下游的布置方式。二、船閘的線數(shù) 根據(jù)船閘設(shè)計水平年內(nèi)的客、貨運量，過閘的船型、地形地質(zhì)條件以及船閘的尺度及通過能力，可以看到單線船閘可以滿足設(shè)計水平年內(nèi)過閘船舶數(shù)量、總噸位、客貨運輸量的通過能力，而且此處船閘也沒有不允許由于船閘檢修、疏浚、沖沙和事故等原因造成斷航的要求。故：采用單線船閘。三、船閘的級數(shù)

9、榆林莊附近的上游通航水位為17.15，下游通航水位為12.93，水頭為。根據(jù)船閘總體設(shè)計規(guī)范（JTJ305-2001）可以初步確定：水頭，采用單級船閘。四、引航道的布置引航道采用對稱型布置，即引航道軸線與船閘軸線重合，且引航道的橫斷面采用梯形，坡度為1:3。引航道的停泊段的兩側(cè)均停船。五、導航和靠船建筑物布置 上、下閘首入口兩側(cè)設(shè)置導航建筑物。主、輔導航建筑物均采用弧形，兩側(cè)導航建筑物之間的距離由閘首口門寬度逐漸拓寬到引航道的正常寬度。本設(shè)計中導航和靠船建筑物無隔流要求，導航建筑物采用墩板式結(jié)構(gòu)，靠船建筑物采用獨立墩式結(jié)構(gòu)。第二節(jié) 船閘主要結(jié)構(gòu)的高程一、閘室墻結(jié)構(gòu)的高程1、閘室墻頂部高程船閘閘

10、室墻頂部高程為上游設(shè)計最高通航水位加超高值，且其超高值不應小于設(shè)計過閘船舶、船隊空載時的最大干舷高度。其中榆林莊閘通過的最大船舶為16TEU船，相當于載重量為300t的貨船，船舶空載時的最大干舷高度為。故：閘室墻頂部高程，取為19.0m2、閘室墻底板頂部高程閘室底板頂部高程不應高于上、下閘首門檻頂部高程。故取閘室底板頂部高程二、閘首結(jié)構(gòu)的高程1、閘門頂部高程由于榆林莊船閘的閘首不用于擋水，故其閘門頂部高程為上游設(shè)計最高通航水位加安全超高。榆林莊船閘的等級為和級，所以安全超高值不應小于故：閘門頂部高程，取為18.50m2、閘首墻頂高程榆林莊船閘的閘首不用于擋水，不得低于閘門和閘室墻頂部高程。故：

11、閘首墻頂部高程3、船閘上、下閘首門檻頂部高程閘首上、下閘首門檻頂部高程為上、下游設(shè)計最低通航水位值減去門檻最小水深值。門檻最小水深由節(jié)計算得出為。故：上閘首門檻頂部高程 下閘首門檻頂部高程三、引航道的高程1、上、下游引航道堤頂高程上、下游引航道堤頂高程為上、下游設(shè)計最高通航水位加超高，其超高值不宜小于設(shè)計船舶的最大空載干舷高度。故：上游引航道堤頂高程 下游引航道堤頂高程2、上、下游引航道底高程上、下游引航道底高程為上、下游設(shè)計最低通航水位減去引航道設(shè)計最小水深。其中由節(jié)可知引航道的設(shè)計最小水深為。故：上游引航道底高程 下游引航道底高程四、導航和靠船建筑物頂高程上、下游導航和靠船建筑物頂高程為上

12、、下游設(shè)計最高通航水位加超高，其超高值不宜小于設(shè)計船舶的最大空載干舷高度。故：上游導航和靠船建筑物頂高程 下游導航和靠船建筑物頂高程第三節(jié) 船閘的平面尺寸一、船閘閘室的平面尺寸分別就一次過閘船隊為： 每次過一艘船 每次過兩艘船兩種方案進行初步設(shè)計。1、船閘閘室的有效長度 閘室有效長度不應小于按式（3-1）計算的長度，并取整數(shù)。 （3-1）式中 閘室有效長度（m） 設(shè)計船隊、船舶計算長度（m） 富裕長度，其中： 頂推船隊 拖帶船隊 機動駁和其他船舶 根據(jù)公式，計算結(jié)果如下表：方案船隊類型計算有效長度實際取有效長度一艘船426.148.150兩艘船908.598.5100表3-1 閘室有效長度計算

13、表2、船閘閘室的有效寬度閘室的有效寬度是指閘室內(nèi)兩側(cè)墻面最突出部分之間的最小距離，為閘室兩側(cè)閘墻面間的最小凈寬度。船閘閘首口門有效寬度為閘首兩邊墩內(nèi)側(cè)墻面間的最小凈寬度。船閘閘首口門和閘室有效寬度不應小于按公式（3-2）和（3-3）計算的寬度，并宜采用現(xiàn)行國家標準內(nèi)河通航標準（GBJ139）中規(guī)定的8m、12m、16m、23m、34m寬度。 （3-2） （3-3）式中：船閘閘首口門和閘室有效寬度（m） 同一閘次過閘船舶并列停泊于閘室的最大寬度（m），此設(shè)計中只有一個船隊或一艘船舶單列過閘，則為設(shè)計最大船隊或船舶的寬度。 富裕寬度（m） 富裕寬度附加值（m），此設(shè)計中，故，取。 過閘停泊在閘室的

14、船舶列數(shù)，此設(shè)計中所以船閘閘首口門和閘室有效寬度 取3、船閘門檻最小水深 船閘門檻最小水深應為設(shè)計最低通航水位至門檻頂部的最小水深，滿足設(shè)計船舶、船隊滿載時的最大吃水加富裕深度的要求，按公式（3-4）計算。 (3-4) 式中：門檻最小水深（m） 設(shè)計船舶、船隊滿載時的最大吃水（m），此設(shè)計中故：， 取為4、最小過水斷面的斷面系數(shù) 為保證船舶、船隊安全順利地過閘，一般要求： （3-5）式中：設(shè)計最低通航水位時，閘室過水斷面面積（），此設(shè)計中 最大設(shè)計船隊、船舶滿載吃水時船舯斷面水下部分的斷面面積（），此設(shè)計中故： 可以看出最小過水斷面的斷面系數(shù)滿足要求，不需再調(diào)整門檻水深。綜上所述：可取船閘閘室

15、的有效尺度為： (長×寬×門檻水深) (長×寬×門檻水深)二、引航道的平面尺寸1、引航道的長度引航道一般由導航段、調(diào)順度、停泊段、過渡段、制動段組成。 導航段長度導航段長度應大于設(shè)計最大船泊的長度即： （3-6）取 調(diào)順段長度調(diào)順段是進出船閘的船舶從引航道線轉(zhuǎn)到船閘軸線或從船閘軸線轉(zhuǎn)到引航道航線，或曲線進閘船舶由?？枯S線轉(zhuǎn)到船閘軸線所需的長度。滿足： （3-7） 即： 取 停泊段長度停泊段長度應滿足： （3-8）取 過渡段長度過渡段的長度應按下式確定： (3-9) 式中，B引航道寬度與航道寬度之差，本航道為單線船閘，可不做考慮。 制動段長度制動段長度可按

16、下式估算： (3-10)其中：頂推船隊的制動距離系數(shù)，取故： 取 所以 引航道長度 2、引航道寬度單線船閘引航道寬度應按雙向過閘確定，即出閘船舶與停在靠船建筑物等候進閘的船舶錯讓時所需要的寬度，停泊段采用兩側(cè)停船進行計算。所以引航道寬度為： (3-11) 式中：設(shè)計最大船舶的寬度， 取 一側(cè)等候過閘船舶的總寬度，取 另一側(cè)等候過閘船舶的總寬度，取 船舶之間的富裕寬度，取故：引航道寬度為：取 3、引航道的最小水深引航道最小水深應滿足： IV級以下船閘采用： (3-12) 式中：設(shè)計最大船舶的滿載吃水，考慮應留有一定的富裕，?。?、引航道彎曲半徑與航道加寬 彎曲半徑引航道直線段外為彎曲航道時，其彎

17、曲半徑不得小于最小限制，即： (3-13)?。涸谝降揽陂T區(qū)和連接段最小彎曲半徑值應適當加大一個，取為 航道加寬彎曲航道上，船舶的漂角增大，航跡帶寬度比直航段寬。其加寬值為： (3-14)?。喝?、導航建筑物的尺寸導航建筑物的長度（在閘室軸線上的投影長度）：主導航建筑物：，取為30m輔導航建筑物：，取為20m第四章 船閘通過能力設(shè)計第一節(jié) 過閘時間計算一、方案（一艘船）的過閘時間計算1、單向過閘時： 當船隊自下游向上游單向通過船閘時，假定閘室已泄水，閘室內(nèi)位下游水位，且閘門已打開，則完成一次單向過閘程序所需的各項作業(yè)時間如下： 同閘次最后一個船舶與第一個船舶進閘啟動時間間隔，此時 同閘次最后一個

18、船舶游下游進入閘室的時間，進閘的距離：進閘為船舶、船隊的船首自引航道?？课恢弥灵l室內(nèi)停泊位置之間的距離。估算閘首縱向分段長度為船舶自?？刻幍介l首前的距離為根據(jù)工程經(jīng)驗，鎮(zhèn)靜段長度取為。所以：單向進閘距離故： 關(guān)閉下閘門的時間 根據(jù)JTJ 309-2005船閘啟閉機設(shè)計規(guī)范第3.1.1節(jié)，估算閘門啟閉時間為1.2min。 閘室灌水時間初步估計閘室灌水時間為8min 開啟上閘門的時間假設(shè)閘門啟閉時間相同，所以也為1.2min。 同一閘次最后一個船舶與第一個船舶出閘啟動時間的間隔， 同一閘次最后一個船舶由閘室駛向引航道的時間出閘距離：出閘為船舶、船隊的船尾自閘室內(nèi)停泊位置至閘門外側(cè)邊緣的距離。故：

19、關(guān)閉上閘門的時間， 閘室泄水時間假設(shè)閘室管泄水時間相等，即閘室泄水時間為8min 打開下閘門的時間故：方案完成一次單向過閘所需時間： （4-1）2、雙向過閘：雙向過閘是指一個方向的過閘船舶出閘后，另一個方向等候過閘的船舶迎向進閘，與單向過閘相比，閘門的啟閉時間與閘室灌泄水時間均相同。進閘距離：進閘時間：出閘距離：出閘時間：故：方案完成一次雙向過閘所需時間： （4-2）故：方案完成一次過閘所需時間： （4-3）二、方案（兩艘船）的過閘時間計算1、單向過閘時：與方案相比其中閘門的啟閉相同，不同的是：（1）船舶進出閘時間進閘距離：進閘時間：出閘距離：出閘時間：（2）船舶灌泄水時間初步估算船舶灌泄水時

20、間（3）同一閘次最后一個船舶與第一個船舶進出閘啟動時間間隔取為：故：方案的完成一次單向過閘時間為： （4-4）2、雙向過閘時：雙向過閘與單向過閘相比只有進出閘時間不相同，其余均相同。進閘距離：進閘時間：出閘距離：出閘時間：故：方案的完成一次雙向過閘時間為： （4-5）故：方案完成一次過閘所需時間： （4-6）第二節(jié) 通過能力計算一、船閘的日均過閘次數(shù)船閘日均過閘次數(shù)： （4-7）式中：船閘日工作時間；如果實行兩班制，則 故：方案時：次 方案時：次二、船閘年通過能力計算雙向年過閘客貨運量： （4-8）式中：日非運客貨船過閘次數(shù)，取 船舶的裝載系數(shù)，取 運量不均勻系數(shù)，取年通航天數(shù)，取天 一次過閘

21、平均載重噸位，故：方案時：萬噸<160萬噸所以方案不符合要求。方案時：萬噸>160萬噸 所以方案符合要求。故：選取方案第五章 船閘水工建筑物設(shè)計第一節(jié) 閘門選型本船閘選擇中型人字閘門。一、門扇長度門扇的計算長度是門扇支墊座的支撐面到兩扇門葉相互支承的斜接面的距離。其值按公式4-1求得： （5-1）式中：閘首邊墩墻面間的口門寬度， 由門扇的支墊座與枕墊座的支承面至門龕外緣的距離，取 閘門關(guān)閉時門扇軸線與閘室橫軸的交角，取故： 二、門扇高度門扇高度是指閘門面板底至頂?shù)木嚯x，可按公式4-2確定： （5-2）式中：上游設(shè)計最高水位與下游最低通航水位之間的水位差， 門檻水深， 閘門面板頂在上

22、游設(shè)計最高水位以上的超高，取 閘門面板底與門檻頂?shù)木嚯x，由于設(shè)計閥門為升降式平面閥門，故止水設(shè)在門檻頂部，取故：其中，上閘首門扇高度為：三、門扇厚度初步選取人字閘門門扇厚度為門扇計算長度的，即： 門扇厚度?。洪T扇厚度為第二節(jié) 閘首選型一、閘首的尺度1、閘首的長度閘首在長度上一般分為門前段、門龕段和支持段。 門前段長度對于人字閘門門前段長度按公式4-3計算： （5-3）式中：檢修門槽寬度， 故： ?。?門龕段長度對于人字閘門門龕段長度按公式4-4計算 （5-4）式中：閘首的口門寬度 門龕深度，取為門厚加，故取 閘門和船閘橫軸線的夾角，取為22.5°故：?。?閘門支持段長度閘門支持段長度

23、的范圍按公式4-5計算 (5-5)式中：設(shè)計水頭故： ，取為4.6m閘門支持段長度還應滿足輸水廊道出口的布置要求，在此處還無法確定。2、邊墩的寬度 邊墩寬度一般取為23倍廊道寬度，由6.2節(jié)可知廊道寬度為1.5m，故可取邊墩寬度為4m。3、閘首的寬度閘首的寬度等于閘首的口門寬度加上兩側(cè)邊墩的寬度，所以閘首寬度為16m。4、底板厚度 底板的適宜厚度為（）倍的邊墩自由高度，但不應小于其凈跨的，取為2.5m二、閘首的材料及結(jié)構(gòu)形式1、 閘首選用現(xiàn)澆混凝土2、 為保證閘首結(jié)構(gòu)具有足夠的整體剛度，避免由于閘首邊墩相對沉陷而影響船閘的正常工作，在粉砂質(zhì)地基上采用整體式結(jié)構(gòu)，邊墩與底板剛性連接。第三節(jié) 閘室

24、結(jié)構(gòu)選型一、閘室墻結(jié)構(gòu)技術(shù)經(jīng)濟分析 方案項目重力式閘墻板樁式閘墻結(jié)構(gòu)簡圖主要材料鋼筋混凝土用量大鋼筋混凝土用量小優(yōu)點能適應荷載變化，穩(wěn)定可靠，適用范圍廣，防滲透性好。自重輕，減少開挖，結(jié)構(gòu)簡單，施工進度快。缺點不能充分發(fā)揮墻身材料的強度。對地基要求高，不能承受拉力?？箯澬阅艿?，防滲要求高，耐久性差。由于當?shù)夭划a(chǎn)石料，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，地基為土基，主要由粉砂和粘土組成，榆林莊閘壩處地質(zhì)條件較好，承載力一般在，在此處建重力式閘室，可以不需要對地基進行特別處理。如果采用板樁結(jié)構(gòu)的話則需要直接打樁即可，施工較為方便。另外，根據(jù)我國實踐經(jīng)驗，當墻高在8m以內(nèi)時，板樁式閘墻結(jié)構(gòu)是一種較為經(jīng)濟的結(jié)構(gòu)，此設(shè)

25、計的墻高為9.40m，用板樁式閘墻結(jié)構(gòu)不太合理。故，選用重力式閘室墻結(jié)構(gòu)比較合理。二、閘室墻的選型本船閘中閘室墻選用重力式結(jié)構(gòu)1、重力式閘室墻結(jié)構(gòu)的尺度 閘室總長鎮(zhèn)靜段為10m，則閘室總長為100m+10m=110m 閘墻高閘墻頂高程為19.00m，閘室墻底板高程為9.30m故：閘室墻高墻后回填土填至墻頂部。 墻底板寬度底板寬度為（0.71.3）倍的墻高故：底板寬度取為11m 墻頂板寬取墻頂板寬為2m。 前趾長度前趾長度取為(0.10.3)倍的墻高故：前趾長度 取為2m 墻底寬度 墻底寬度為（0.50.8）倍的墻高故：墻底寬度取為：6m 墻底板厚度取墻底板厚度為1m。 前趾寬度前趾寬度為（0.

26、150.25）倍的墻高，取為2m。2、閘室結(jié)構(gòu)的其他構(gòu)造要求 閘墻的保護措施為防止船舶對閘墻產(chǎn)生的摩擦和撞擊，以及當閘室泄水時，干舷較大的非滿載船舶的護舷木掛在閘墻頂面，引起閘墻和船舶的損壞，在閘墻表面采用不低于C30的混凝土抹面。 胸墻為保證閘上工作人員的安全及減少實體閘墻的高度，沿墻頂部設(shè)置與墻正面齊平的胸墻。胸墻高度為1m，厚度為0.4m。 建筑物的分縫 建筑物的分縫做成垂直貫通的永久縫，縫內(nèi)設(shè)置垂直和水平止水，閘室分縫間距為15m，縫寬為2cm。三、閘室底板的選型 本船閘采用透水船閘，透水船閘由護面及反濾層組成，護面采用混凝土板，厚度為1m。反濾層采用中石子、小石子、中粗砂和細粗砂，其

27、中中石子25cm，小石子25cm，中粗砂25cm，細粗砂25cm。第四節(jié) 防滲結(jié)構(gòu)的布置一、閘首的防滲布置1、閘首底板在砂性土上地基上，當閘首底板滲徑長度不夠時，可采用板樁及鋪蓋等防滲措施，并在滲流排出的地方設(shè)置反濾層。2、閘首邊墩閘首邊墩兩側(cè)回填土內(nèi)的滲流，主要是防止回填土與混凝土邊墩接觸處產(chǎn)生集中滲流，主要防滲措施： 邊墩背面不能有向回填土側(cè)的倒坡，水下部分沿墻高不宜有突出部分。 當閘首為擋水線的一部分時，在擋水線的上游設(shè)置粘土防滲墻，必要時還可以設(shè)置刺墻等防滲措施。二、閘室墻的防滲布置船閘的閘室為透水底板，在閘墻下面產(chǎn)生橫向滲流，采取的防滲措施是：設(shè)置齒墻，在閘室內(nèi)側(cè)閘墻下滲流出口處設(shè)置

28、一道板樁，在閘室內(nèi)設(shè)置反濾層。為減小滲流水頭和作用在閘墻上的水壓力時，在閘墻的回填土內(nèi)設(shè)置明溝或排水管排水。明溝和排水管的起始點布置在閘室起點附近，高程根據(jù)檢修要求確定。排水管及明溝的縱坡取為1:350,。墻后回填土中的排水管距墻背的距離為2.5m。沿排水管每個40m設(shè)置檢查井。第五節(jié) 閘室墻設(shè)計驗算一、重力式閘室墻所受荷載檢修情況：最不利情況為閘室內(nèi)的水完全抽干，墻后地下水位為下游通航水位時。 水壓力由于反濾層含水，故： 土壓力閘室墻墻身：墻背對垂直面的傾斜角 墻背外摩擦角采用，取，采用庫侖土壓力計算閘室墻墻身。土壓力計算公式：水上： 水下： 水平分土壓力強度： 水平土壓力： 垂直分土壓力強

29、度： 垂直土壓力： 自重所以自重為： 滲透壓力所以滲透壓力：二、滲透穩(wěn)定性強度驗算可以看出滿足滲透要求。三、抗滑穩(wěn)定性驗算滿足六級船閘的抗滑要求。四、抗傾穩(wěn)定性驗算1、傾覆力矩：土壓力水平分力力矩滲透壓力力矩水壓力力矩總傾覆力矩2、穩(wěn)定力矩土壓力垂直分力力矩自重力力矩總的穩(wěn)定力矩3、抗傾穩(wěn)定系數(shù) 抗傾穩(wěn)定系數(shù) 故滿足抗傾要求。五、地基承載力驗算地基極限承載力的豎向分力 地基承載力安全系數(shù)故：需做地基處理，提高地基的承載力。六、基地應力驗算故： 可以看出均小于承載力滿足地基承載力的要求。第六節(jié) 船閘輔助設(shè)備船閘附屬設(shè)施根據(jù)船閘總體設(shè)計規(guī)范（JTJ305-2001）中的有關(guān)內(nèi)容進行布置：一、系船設(shè)

30、備1、 在閘室、引航道、錨地和前港的靠船建筑物靠船一側(cè)，應設(shè)置系船設(shè)備，并不得突出墻面。2、 閘室墻、引航道等靠船建筑物的頂部宜設(shè)置固定系船柱。其在閘室內(nèi)的布置，首尾系船柱距閘室的有效長度兩端的距離為8m，系船柱的間距與設(shè)計單船長相適應。3、 因為設(shè)計水頭為4.22m，系船柱采用龕式系船柱。布置在建筑分段中線墻面上。4、 在引航道、錨地和前港的靠船建筑物和導航墻靠船的墻面上，按建筑分段中線，從設(shè)計最低通航水位時的設(shè)計最大船隊滿載干舷高度處開始，至墻頂以下1.1m處的范圍內(nèi)，按2.0m等距分設(shè)置龕式系船柱。二、安全防護和檢修設(shè)備1、 船閘各部頂面臨水側(cè)或高于地面2.5m的通道一側(cè)，應設(shè)置高度為1

31、.5m剛性安全護欄，另外在閘室墻前沿應設(shè)置護輪坎。2、 在閘首兩側(cè)邊墩在其前沿各設(shè)一道嵌入式爬梯；閘室兩側(cè)設(shè)三道嵌入式爬梯，其中第一道中線距上、下閘首邊緣的距離為15m；主、輔導航墻根據(jù)布置形式設(shè)嵌入式爬梯2道。3、 引航道每一個靠船墩在朝閘首一側(cè)，距前沿0.8m處設(shè)凸出式爬梯一道。4、 嵌入式爬梯凹槽平面尺寸采用正面式5、 閘首、閘室、導航墻爬梯高程為自閘底板至閘墻頂；靠船墩自引航道底至墩頂。每一梯級間距為0.25m。6、 在上閘首的上游面和下閘首的下游面設(shè)置檢修門槽、檢修閘門，而且檢修門型式、門槽規(guī)格尺寸都應做到標準化、系列化、通用化。三、信號和標志1、 船閘應按晝夜通航要求設(shè)置信號和標志

32、，而且應符合國家現(xiàn)行標準有關(guān)信號和標志的規(guī)定。2、 每道工作閘門上、下游都應設(shè)置水尺。四、控制、通信和動力照明1、 中央控制室布置在可以清楚看到閘室和上、下游引航道船舶、船隊的動態(tài)的地方，還要設(shè)置工業(yè)電視。2、 在上、下閘首和控制室的控制系統(tǒng)中設(shè)專用的緊急開關(guān)。3、 在船閘管理部門、控制室內(nèi)設(shè)生產(chǎn)調(diào)度電話、行政電話、廣播通訊和計算機管理系統(tǒng)。4、 船閘轄區(qū)的房屋、閘首、閘室、引航道、錨地等建筑物及有關(guān)場地是指照明設(shè)備。5、 在上、下閘首靠控制墻一側(cè)邊墩內(nèi)設(shè)置水位計井，每道工作閘門的上、下游各設(shè)一個。水位計井底分別設(shè)置在上、下游通航水位以下1.2m處，并分別與上、下水體聯(lián)通。五、房屋和道路1、

33、船閘分別設(shè)置生產(chǎn)、輔助生產(chǎn)、成活的用房，結(jié)合船閘建設(shè)規(guī)劃，做出統(tǒng)一的總體設(shè)計，其布置要求合理緊湊，管理方便。2、 船閘各部位之間根據(jù)需要設(shè)置內(nèi)部道路和對外公路。六、環(huán)境保護1、 船閘設(shè)計應貫徹執(zhí)行中華人民共和國環(huán)境保護法的有關(guān)規(guī)定，做到船閘工程設(shè)計與環(huán)保設(shè)計同步進行，保護環(huán)境。2、 船閘施工期由于吹填或基坑開挖，場地填筑等產(chǎn)生的粉塵，以及施工機械的噪音，對環(huán)境構(gòu)成污染時，應采取防治保護措施。3、 閘區(qū)范圍內(nèi)進行近、遠期綠化總體規(guī)劃，其陸域綠化覆蓋系數(shù)應不小于30%。4、 嚴禁向船閘轄區(qū)排放未經(jīng)處理的生產(chǎn)、生活污水和污染物。七、消防和救護1、 閘室、閘首等部位設(shè)置消防栓、滅火器、滅火材料等有關(guān)器

34、材，還要設(shè)置專用的消防通道、消防水泵等。2、 船閘房屋設(shè)計應符合現(xiàn)行國家標準建筑設(shè)計防火規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。3、 船閘在設(shè)當?shù)牟课慌渲镁壬Α⒕壬У染茸o設(shè)備。第六章 船閘輸水系統(tǒng)設(shè)計第一節(jié) 輸水系統(tǒng)的選型一、輸水系統(tǒng)的選擇輸水系統(tǒng)的類型可根據(jù)判別系數(shù)初步確定。 (6-1)當， 時，故選用集中輸水系統(tǒng)，采用短廊道輸水，對沖方式消能。二、輸水系統(tǒng)的設(shè)計1、消能工的選擇集中輸水系統(tǒng)上閘首斷面最大平均流速為： （6-2）式中：閘室水域長度； 設(shè)計水頭， 閘室灌泄水時間， 門檻最小水深，帶入公式6-2中得：集中輸水系統(tǒng)下閘首斷面最大平均流速為： （6-3）帶入式中各值得：根據(jù)船閘輸水系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范（JTJ3

35、06-2001）可知本船閘應采用簡單消能工，故在輸水廊道的出口布置消力檻。三、集中輸水系統(tǒng)的布置集中輸水系統(tǒng)及其消能工應布置在閘首及靠近閘首的閘室墻范圍內(nèi)，消能工后設(shè)鎮(zhèn)靜段，集中輸水系統(tǒng)及消能工的布置應使水流能充分消能和均勻擴散，并不應妨礙輸水系統(tǒng)的泄流能力，在平面上應和閘室或下游引航道的位置相適應，在立面上應與閘室或下游引航道最大斷面的平均流速出現(xiàn)時段的上、下游水位條件相適應。輸水廊道布置在兩邊墩下部，兩側(cè)廊道對稱布置。1、廊道進口 為改善進口水流條件，防治產(chǎn)生吸氣漩渦，同時為避免將空氣吸入廊道，使閘室內(nèi)水流因摻氣而加劇水流的紊亂，廊道進口布置在水下一定深度處。 廊道進口的最小淹沒水深應按下

36、式確定，計算時應考慮灌水廊道進口前水面的降低。 （6-4） 2、輸水廊道長度輸水廊道由進口、進口轉(zhuǎn)彎段、直線段及出口組成1）進口段廊道進口尺寸與閥門處輸水廊道控制斷面相同，進口修圓，修圓半徑為，取為0.2m。2）進口轉(zhuǎn)彎段進口轉(zhuǎn)彎段中心線的平均曲率半徑適宜距離為（0.91.0）倍廊道轉(zhuǎn)彎段的平均寬度，取為1.45m；進口內(nèi)側(cè)曲面的曲率半徑取為0.15倍的設(shè)計水頭，即為0.633m。3）直線段直線段適宜長度為，取為3.5m，且在直線段設(shè)輸水閥門和檢修閥門。4）出口段為減小出口的水流流速，輸水廊道出口斷面應擴大為閥門處廊道斷面面積的1.21.6倍，保持廊道高度不變，寬度增大至2.4m。5）出口轉(zhuǎn)彎段廊道出口段轉(zhuǎn)彎中心的平均曲率半徑適宜距離為（1.01.4）倍廊道轉(zhuǎn)彎段的平均寬度，取為2m；內(nèi)側(cè)曲面的曲率半徑