慈溪市三八江水閘初步設計

1、水閘畢業(yè)設計任務書慈溪市三八江水閘初步設計 一、 畢業(yè)設計目的和作用畢業(yè)設計是學生在大學期間最后一個全面性、總結(jié)性、實踐性的教育環(huán)節(jié)，是學生運用所學的知識和技能，解決某一工程具體問題的一項嘗試，是走向工作崗位前的一次實戰(zhàn)演習，主要目的作用如下：1、將學生在專業(yè)課程及基礎課程內(nèi)說學到的知識加以系統(tǒng)化、鞏固和加深，擴大學生所學的基本理論知識和專業(yè)知識。2、培養(yǎng)學生獨立解決本專業(yè)技術(shù)問題和綜合運用所學知識解決實際問題的能力和創(chuàng)新精神，鼓勵大膽提出新的設計方案和技術(shù)措施。3、培養(yǎng)學生掌握設計工作的流程和方法，在設計、計算、繪圖、編寫設計文件等方面的鍛煉和提高。4、培養(yǎng)學生形成正確的設計思想，樹立嚴肅認

2、真，實事求是和刻苦鉆研的精神。二、 設計題目慈溪市三八江水閘初步設計三、 設計內(nèi)容（一） 圍墾工程樞紐總體布置（二） 水閘設計（詳見指導書）1. 閘址選擇（定性分析）2. 樞紐布置3. 閘室布置4. 兩岸連接建筑物設計5. 消能防沖設計6. 防滲排水設計7. 閘室穩(wěn)定計算8. 地基處理設計9. 水閘主要結(jié)構(gòu)設計10. 施工組織設計和概預算（本次不作要求）四、 設計成果與要求（一） 設計成果（1） 畢業(yè)設計計算書說明書各一份（2） 圖紙：i. 圍墾工程樞紐布置圖ii. 閘室平面布置圖iii. 水閘上下游立視圖iv. 水閘縱向剖視圖v. 水閘閘底板配筋圖及細部構(gòu)造圖（二） 設計要求（1） 認真閱讀

3、設計任務書及指導書，根據(jù)設計任務書查找參考書及有關資料、設計規(guī)范，復習教材相關內(nèi)容。（2） 根據(jù)設計任務書要求，理清全部工作程序及基本共作思路，以便更好更快地搞好設計。（3） 設計計算說明書便寫有邏輯，思路清楚，計算公式清楚，架設條件及參數(shù)選取有說明，參考資料能及時注明。說明文字簡練，語句通順，計算必須附以示意簡圖。（4） 畢業(yè)設計期間應嚴格遵守設計紀律，獨立完成各階段設計任務。五、 進度安排及各階段要求 畢業(yè)設計時間短，除去答辯、制圖、整理計算說明書及五一放假，實際設計約6周，時間安排大致如下表，希同學們能盡量在規(guī)定時間完成相應設計任務。1、畢業(yè)設計進度計劃：周數(shù)時 間各設計階段主要內(nèi)容工作

4、量（%）第9周0405-0409熟悉資料，工程總體布置10第10周0412-0416閘孔布置、水力計算10第11周0419-0423防滲排水布置計算、消能防沖設計20第12周0426-0507閘身滲流穩(wěn)定、抗滑穩(wěn)定計算及校核20第13周第14周0510-0516閘底板、閘墩、翼墻結(jié)構(gòu)計算20第15周0517-0530制圖、整理說明書20第16周第17周0530-0604答辯準備及畢業(yè)答辯2、各階段要求詳見畢業(yè)設計任務書。水閘畢業(yè)設計指導書慈溪市三八江水閘初步設計姓名 學號 班級 專業(yè) 浙江水利水電?？茖W校水利工程系二00四年三月第一章 工程概況11 區(qū)域概況一、自然地理慈溪海涂位于杭州灣那南岸

5、，屬于淤張型岸灘，是錢塘，杭州灣演變的產(chǎn)物。灘面相對穩(wěn)定，圍墾條件優(yōu)越。為了配合杭州灣大通道及慈溪寧波的經(jīng)濟發(fā)展，興建四灶浦西圍涂工程。慈溪西河、西北河水系位于慈溪西北沿海，本區(qū)交通設施完善，是主要的產(chǎn)棉區(qū)，根據(jù)甬江流域綜合規(guī)劃，本河區(qū)為北排河系，主要通過三八江和陸中灣閘外排出海。本工程位于慈溪市西北區(qū)北部海涂地區(qū)的三八江上，是為了配合已圍海涂十塘區(qū)塊而興建的。本區(qū)塊涂面高程2.54.5m（武松高程，下同）之間，工程所在地三八江與相鄰河道陸中灣的流域面積合計262.4 km2。二、水文氣象本工程圍區(qū)內(nèi)主要氣象臺有庵東，離三八江水閘工程控制流域中心以南12公里左右處。慈溪市屬亞熱帶季風氣候區(qū)，多

6、年平均氣溫16度，多年平均降雨量1272.8mm，主要集中在梅雨季節(jié)和臺風季節(jié)，多年平均風速3.0m/s，最大風速19.0m/s。水資源總量缺乏，人均水資源占有量510.41 m3 為浙江省人均占有量的24%，是寧波市缺水最嚴重的地區(qū)。本區(qū)水層淺薄，含砂量大，潮流為主要水動力，潮差大，進潮流量大。根據(jù)實測，庵東灘前面深水區(qū)漲潮最大垂線平均流速為3m/s，落潮為2.5m/s。三、區(qū)域地質(zhì)根據(jù)地勘察院報告，本場地地基土以砂質(zhì)粉土為主，地基承載力較高。具體各層分述如下：4.55.1m 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土（mQ4），結(jié)構(gòu)松散，強度低。-1.686.19m 砂質(zhì)粉土(mQ4)，濕很濕，稍密。-10.30-1

7、7.10m 粘質(zhì)粉土(mQ4)，飽和，稍密。工程場地地基土以砂質(zhì)粉土為主，分布廣，厚度大，土層含水量低，孔隙比小，強度大等特性；但滲透性大。水閘的持力層為砂質(zhì)粉土（mQ4），屬中低壓縮性土，地基承載力標準值大于170Kpa；e=0.790，Es=12.00Mpa，c=5.9Kpa，=29.9o，Kv=2.0710-4。12 新建緣由慈溪市人均占有耕地0.65畝，只有全國人均耕地的0.5。隨著經(jīng)濟不斷發(fā)展，人多地少的矛盾不斷突出，目前仍以每年0.4萬畝的速度銳減。為扭轉(zhuǎn)被動局面，實現(xiàn)耕地動態(tài)平衡，充分開發(fā)慈溪市豐富的海涂資源，故實施西圍涂工程的開發(fā)建設。西圍涂工程的建成不僅可以增加土地資源，滿足

8、慈溪市土地動態(tài)平衡的要求，為慈溪市的工農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造條件，而且為沿海大通道杭州灣大橋建設提供建設用地。三八江水閘工程是西圍涂工程的一個重要組成部分，同時擔負著慈溪市東河區(qū)大部分的排澇任務，建設本工程是十分必要的。13 工程等別、主要建筑物級別及設計標準根據(jù)西圍涂工程初步設計報告，三八江水閘內(nèi)的最大排澇流量為Q5%=364.94m3/s。設計排澇期內(nèi)河最高水位5.820m（20年一遇）。三八江水閘為西圍涂工程組成部分，西圍涂工程為三等工程，三八江水閘建筑物等級同海塘，其主要建筑物為3級，三八江水閘是主要建筑物故為3級建筑物，次要建筑物為4級。水閘的閘頂高程安50年一遇高潮位與相應的風浪組合確

9、定，排澇標準為20年一遇3日暴雨4天排至作物耐淹水位。抗震等級：根據(jù)1/4000萬中國地震烈度區(qū)劃圖（1990），本場區(qū)最大地震震級為級，不考慮地震設防。14 主要參考資料1、 水閘設計上下冊，華東水利學院主編2、 水閘灌區(qū)水工建筑物叢書3、 水工建筑物大專教材4、 水閘設計規(guī)范SL265-20015、 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)大專教材6、 水力學大專教材7、 小型水利水電工程設計圖集，水閘分冊8、 水工設計手冊1、2、3分冊第二章 水文計算第三章 排澇計算因畢業(yè)設計時間限制，水文計算與排澇部分不要求具體計算，水文、排澇計算具體成果如下：外海設計高潮位P2%=7.88m 外海設計平均低潮位1.50m設計

10、洪水位P5%=5.82m，相應閘下水位1.5m校核洪水位P2%=5.99m，相應閘下水位4.8m內(nèi)河設計高水位（啟排水位）4.80m內(nèi)河設計低水3.5m最大排澇流量364.94 m3/s最大單寬流量15.2 m3/s.m第四章 水閘設計41 設計任務通過前兩章的分析和排澇計算，我們已初步擬定閘底檻高程和閘孔總凈寬。本章進行水閘布置和結(jié)構(gòu)設計。水閘設計任務如下：1、 閘址選擇（定型分析）2、 樞紐布置3、 閘室布置4、 兩岸連接建筑物設計5、 消能防沖設計6、 防滲排水設計7、 閘室穩(wěn)定計算8、 地基處理設計9、 水閘主要結(jié)構(gòu)設計42 閘址選擇閘址選擇是水利規(guī)劃階段一項重要工作。一般根據(jù)工程所擔

11、負的任務，確定一個建閘的范圍，然后在范圍內(nèi)選擇幾個可能的位置。通過經(jīng)濟技術(shù)比較選出一個較為優(yōu)越的閘址。本設計課題為沿海擋潮閘承擔著排澇和擋潮任務。根據(jù)本工程所承擔的任務，水閘應選擇在現(xiàn)三八江的外延處，盡量順直。根據(jù)工程地質(zhì)條件，此處屬中低壓縮性土，地基承載力標準值較高，但下游抗沖能力較差。為使海塘軸線盡可能順直，水閘位置盡可能照顧到橫塘。將原三八江閘外移，并在原閘位置垂直于橫堤軸線開挖引河。閘址坐落于地下水位較高，最新淤積的海涂上。本次畢業(yè)設計閘址按西圍涂工程可行性研究報告已經(jīng)選定，如附圖一所示。不需另外選擇位置。只需對已擬定閘址的合理性進行定性分析。43樞紐布置三八江閘樞紐建筑物有排澇擋潮閘

12、、橫堤、三八江新開挖渠和管理用房，整個樞紐的布置簡單。三八江排澇擋潮閘主要由上游連接段、閘室段和下游連接段三部分組成。上游連接段包括鋼筋混凝土鋪蓋、護底和上游防沖槽和兩岸翼墻，護坡。下游連接段包括消力池、護坦、防沖槽和下游翼墻。閘室段包括閘底板、閘墩、胸墻、閘門和啟閉機房等。三八江的河床寬度140m。具體樞紐位置圖見附圖。設計基本資料如下：1. 橫堤軸線按3.0m等高線布置，新圍海涂涂面高程2.3m；2. 橫堤（海堤）斷面技術(shù)參數(shù)：斷面形式：帶有平臺的復式堤頂高程：10.53m頂寬：7m迎海坡：雙坡式，上、下坡比均為1：2.5，在7.5m高程處設置一寬度為5.5m的平臺內(nèi)坡：單坡，坡比1：2.

13、5護坡：外海坡鋪設40cm干砌石加30cm混凝土欄柵板；內(nèi)坡用漿砌石砌成城門拱型式結(jié)合草皮護坡。3. 新開引渠技術(shù)參數(shù)兩岸邊坡坡度：1：2河底底寬：80m（本次畢業(yè)設計不進行干渠與閘孔的配套設計，因為干渠尺寸已知）河道縱坡：1：10000糙率系數(shù)：n=0.025河底高程：1.5m4. 干渠兩側(cè)塘裙技術(shù)參數(shù)塘裙頂部高程：6.5m塘裙頂部寬度：20m 5. 閘下排水渠技術(shù)參數(shù)：省略，閘下直接與海相連6. 管理用房：宜布置在干渠左岸，朝向正南或東南，可避開冬季西北風的侵襲44閘室布置一、設計任務1、 閘孔形式及尺寸的擬定2、 閘頂高程的確定3、 閘墩型式及尺寸的擬定4、 閘門型式尺寸的擬定及啟閉機的

14、選擇5、 胸墻結(jié)構(gòu)型式及尺寸6、 工作橋的型式及尺寸的確定7、 交通橋的型式及尺寸擬定8、 底板型式及尺寸的確定9、 閘室分段二、閘室結(jié)構(gòu)布置一般原則1、 各構(gòu)成部分結(jié)構(gòu)合理，工作可靠，運行管理方便；2、 各部分布置緊湊、相互協(xié)調(diào)；3、 整個閘室的結(jié)構(gòu)中心盡可能接近底板中心；4、 本工程建于松軟地基上，進行結(jié)構(gòu)布置與選型時應注意有些具體問題，請參考水閘設計規(guī)范、水工建筑物有關章節(jié)進行布置。三、閘孔型式及尺寸的擬定（一） 閘孔型式的選擇1、閘孔型式閘孔形式有寬頂堰、低實用堰和胸墻孔口對于擋潮閘，排澇時，內(nèi)河水位并不太高，擋潮時外海潮位較高，且變幅大。為減小閘門的高度，可以考慮用胸墻代替一部分閘門

15、的高度。本工程的擋潮高度較大，采用胸墻式自由出流較為合適。為保證汛期排澇能力，胸墻底部高程應能保證在任何水位下，均不出現(xiàn)孔流狀態(tài)。2、堰型選擇采用那種型式應根據(jù)水閘的運用要求、水流流態(tài)、地形和地質(zhì)等條件選用。擋潮閘一般選用寬頂堰。雖然寬頂堰自由泄流時的流量系數(shù)較小，但具有泄流能力穩(wěn)定和地基應力分布均勻等優(yōu)點，而且寬頂堰較適用于平原地區(qū)軟土地基稅上的水閘。（一） 閘孔孔徑的選擇水閘閘孔孔徑應該根據(jù)工程投資、閘門型式、運用要求等因素確定，必要時需參照閘門系列要求進行選擇。主要從兩個方面來考慮，一是過閘單寬流量；二是閘室總寬度與河道總寬度的關系。閘門孔口頂部高程即胸墻底部高程， 胸墻底部高程應高于泄

16、水位0.10.2,并根據(jù)孔口泄流量要求計算確定，可以按以下公式計算：胸墻底部高程=堰頂高程+3/4（堰頂上游水深）+安全超高（0.1m0.3m）（二）水閘排澇時的泄流能力、單寬流量和干渠流速校核根據(jù)初步擬定的閘孔總凈寬，已經(jīng)確定的孔數(shù)與孔徑，最大下泄流量，相應的上下游水位，進一步核算閘孔實際泄流能力（最大總下泄流量，即計算不同的水位，最大下泄流量、最大單寬流量和干渠流速，校核能否滿足相應的上游限制水位和河道安全泄量要求。1、 閘孔的泄流能力驗算選擇流量系數(shù)，側(cè)收縮系數(shù)，由水力學中的堰流公式計算以確定堰型及孔口尺寸的閘孔泄流能力。 2、 單寬流量驗算1） 過閘最大流量計算 設計情況：上游啟排水位

17、加上安全水頭10cm，下游為渠底高程。考慮行進流速水頭，通過試算求得最大總下泄流量，在求得最大單寬流量。2） 最大單寬流量驗算河床允許單寬流量根據(jù)地基土的性質(zhì)由有關資料查得，或參考任務書已提供的數(shù)值。3） 干渠流速校核根據(jù)已經(jīng)提供的三八江干渠有關設計參數(shù)，求出干渠最大流速；按照三八江干渠出口位置的地質(zhì)條件，可查的河道的不沖流速（允許流速），或參考任務書已提供的值V0=1.01.4m/s。四、閘頂高程的確定 （一） 設計原則為保證汛期排澇能力，水閘本身安全和閘上交通需要，擋潮閘頂部高程應能保證在任何水位下，閘頂均不出現(xiàn)過流狀態(tài)。 （二）擋外潮時閘頂部高程計算三八江水閘為西圍涂擋潮工程的組成部分，

18、除了需考慮自身的上下游連接外，還要充分考慮水閘與海塘的連接。本工程擋水高程應滿足水閘的正常運行要求，閘頂高程計算取值還應與相鄰海塘頂?shù)你暯?，條件滿足是盡量與海塘塘頂高程同高；也可以不需計算，直接取海塘塘頂高程10.50m。（三）位于交通橋部分的閘頂部高程一般以使交通橋橋面能與地面銜接為準。（四）閘墩頂部常做成臺階型。五、閘墩型式及尺寸的擬定1、 選定閘墩型式：2、 閘墩長度確定：取決于上部結(jié)構(gòu)尺寸和布置，應略大于架設在閘頂?shù)母鞣N橋梁寬。一般與閘室底板順水流方向的長度相同。3、 閘墩厚度確定：應滿足強度和穩(wěn)定要求，但多數(shù)情況都取決于構(gòu)造要求。一般根據(jù)閘墩高度、上下游水位差、閘孔孔徑、閘門型式和閘

19、墩材料等條件確定。4、 門槽位置和尺寸六、閘門型式尺寸的擬定及啟閉機的選擇（一）閘門型式選擇閘門型式尺寸的擬定及啟閉機的選擇參見水閘設計規(guī)范p12第4.2.164.2.18；考慮與當?shù)爻Ｒ?guī)施工隊伍習慣盡量相應，以提高施工質(zhì)量，可以采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆閘門，門寬小于6m。（二）閘門結(jié)構(gòu)尺寸及重量估算1. 鋼筋混凝土閘門梁板結(jié)構(gòu)尺寸有結(jié)構(gòu)計算最后確定。本工程暫不進行此項設計工作。2. 閘門重量估算。按擬定的閘門尺寸，金屬附件可忽略重量，具體參考閘門。閘門支撐采用滑動支撐。（三）啟閉機的選擇啟閉力估算，參見閘門。七、胸墻結(jié)構(gòu)型式及尺寸（一）胸墻位置胸墻應緊靠主閘門，但需留有空隙。胸墻可設置在閘門上游側(cè)

20、和下游側(cè)，各有利弊，可以比較而定。（二）胸墻結(jié)構(gòu)可根據(jù)閘孔孔徑及泄水要求選用板式或梁板式?？讖叫∮?m時可采用板式，孔徑大于6m時可采用梁板式。胸墻頂部和岸墻頂高程同高，與閘頂齊平，胸墻頂部高程應滿足上游水位加一定安全超高。胸墻與閘墩連接方式可以采用簡支式和固支式。（三）胸墻結(jié)構(gòu)尺寸確定胸墻八、工作橋的型式及尺寸的確定（一）工作橋橋面高程的擬定 工作橋梁底到堰頂?shù)膬艨崭叨萮的計算：h = h1 + hz + eh1-孔口高度hz-平板門高度e-安全加高，0.51.0m（二）工作橋結(jié)構(gòu)型式確定九、交通橋的型式及尺寸擬定設計標準：汽15十、底板型式及尺寸的確定采用那種型式應根據(jù)水閘的運用要求、水流

21、流態(tài)、地形和地質(zhì)等條件選用。閘室底板必須 有足夠的整體性、堅固性、抗?jié)B性、耐久性。通常做成平底板鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。主要設計內(nèi)容：1、 水閘永久縫的具體位置（可以是閘墩中間或底板中間），比較優(yōu)缺點。2、 底板厚度，順水流方向的長度。45兩岸連接建筑物布置設計一、兩岸連接建筑物的布置水閘兩岸連接建筑物應能保證岸坡穩(wěn)定，改善水閘進出、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，減輕閘室邊荷載影響，有利于環(huán)境的美化。（一）擋土墻的結(jié)構(gòu)型式擋土墻的結(jié)構(gòu)型式有重力式、懸臂式、扶壁式、空箱式、連拱空箱式，選用合理的結(jié)構(gòu)。（二）上下游翼墻結(jié)構(gòu)形式的選擇選用經(jīng)濟合理的翼墻型式尺寸，分縫和排水設施的布置

22、；確定剖面尺寸（擋墻高程、底板厚度等相應尺寸）。46消能防沖設計一、設計任務1、消能防沖設備型式選擇2、消力池的深度、消力池的長度計算3、海漫的長度4、下游沖坑深度計算5、上下游護坡和上游河床護坡設計6、消能防沖設備構(gòu)造二、消能方式的選擇由于泄洪時下游水位低，水深較淺，采用面流式消能方式不適宜，故推薦采用底流式消能方式。三、消能防沖設計條件選擇根據(jù)可能出現(xiàn)的最不利條件來設計閘下消能工。即在各種可能出現(xiàn)的水利條件下，均能滿足消能與擴散要求，形成淹沒水躍。本工程可能出現(xiàn)的最不利情況：內(nèi)河水位為5.82m，外江水位為1.50m。閘門的運行工況有6孔全開、2孔全開和6孔1/3開度等三種工況。表41 消

23、能防沖設計條件設計工況閘門開度上游水位（m）下游水位（m）備注工況1全部孔全開5.821.50工況22孔全開5.821.50工況3全部孔1/3開度5.821.50工況42孔1/3開度5.821.50四、消能方式選擇由于泄洪時下游水位低，水深較淺，采用面流式消能方式不適宜，故推薦采用底流式消能方式。1. 單級消能方案采用下降式消力池，下游河底高程為1.50m。2兩級消力池消能方案計算各設計工況下的池深、池長，海漫長度，防沖槽的深度。五、消力池的底板厚度計算參考水工建筑物，按照抗沖要求和抗浮要求（有揚壓力作用）分別計算底板厚度，取計算數(shù)值最大者。一般土基上的水閘不小于0.6m。六、防沖設計1、 海

24、漫長度計算海漫的作用：消減水流的剩余能量，使水流均勻的擴散，調(diào)整水流分布并保護河床，防止沖刷。防沖設計流量采用最大流量乘修正系數(shù)，修正系數(shù)取0.7，即： 防沖設計流量：Q設=0.7Qmax海漫的長度：根據(jù)水閘設計規(guī)范附錄二，可計算得不同閘門開度下的單寬流量和上下游水位差對應的海漫長度，選擇一個最大值作為設計海漫的長度。2、 海漫頂面起點高程可與護坦相同，或在消力尾檻以下0.5m左右。3、 海漫構(gòu)造及材料要求4、 防沖槽1）防沖槽的作用2）沖刷坑深度的計算 3）防沖槽的材料與構(gòu)造：上下游坡率的擬定。參考水閘設計規(guī)范附錄。5、 上下游兩岸護坡保護47防滲排水設計一、滲流計算方法本工程為中小型水閘，

25、地下輪廓線較為簡單，且地基均勻不復雜，不采用簡單的工程設計人員廣泛使用的直線比例法或家加權(quán)直線法計算，而采用水閘設計規(guī)范規(guī)定的改進阻力系數(shù)法計算。二、地下輪廓線布置及滲透穩(wěn)定計算（一）計算步驟1初擬地下輪廓線的布置形狀；2初擬地下輪廓線的長度；3進行滲流計算，求出滲透壓力、驗算滲透變形；4驗算抗滑穩(wěn)定性及地基強度；5如以上驗算均滿足要求，則說明初擬地下輪廓線即可采用，否則，進一步修改設計。（二）設計條件防滲排水設計的計算工況如下表：表4-2 防滲排水設計條件設計工況擋水方向設計情況內(nèi)河水位（m）外海水位（m）水位差（m）滲徑（m）工況1內(nèi)河設計5.821.504.3256工況2校核5.991.

26、504.4945工況3外海設計4.807.883.0840工況4校核2.07.885.8859（三）驗算閘基土的抗?jié)B穩(wěn)定性分別校核設計與校核水位下計算水平段坡降與出口段坡降是否滿足水閘設計規(guī)范p23表6.0.4中的允許坡降。（四）鋪蓋選用材料混凝土鋪蓋，確定鋪蓋上下游端的厚度、分縫、止水。（五）板樁采用材料、板樁型式、入土深度、厚度，以及板樁與閘底板的連接型式。（六）下游排水設施1. 排水設施的型式、構(gòu)造2. 反濾層起點位置確定3. 反濾層設計48閘身穩(wěn)定計算一、閘身穩(wěn)定計算的任務1、 施工期、竣工期、及運用期各種荷載組合情況分別作用下的閘身沿地基表層抗滑穩(wěn)定驗算；2、 施工期、竣工期、運用期

27、地基承載力驗算；3、 對于擋潮閘，具有雙向擋水的特點，因而需要正向和反向的閘身穩(wěn)定驗算。二、穩(wěn)定計算的荷載組合及計算情況（一） 荷載組合荷載：自重（取其一段進行計算）、水重、揚壓力、水平水壓力、波浪壓力、泥沙壓力、土壓力、風壓力荷載組合：基本荷載組合、特殊荷載組合（二） 本次畢業(yè)設計的計算情況：計算工況內(nèi)河水位(米)外河水位(米)計算內(nèi)容竣工期校核水位無水，但地下水位與底板頂部齊平地基承載能力驗算運用期1校核水位5.997.88地基承載能力驗算表層抗滑穩(wěn)定驗算運用期2設計水位5.821.50表4-3 水平抗滑穩(wěn)定和地基穩(wěn)定計算工況表（三）閘身穩(wěn)定計算及應滿足的要求、閘室基底壓力的計算及要求1、

28、 計算公式順水流方向的基底壓力可假設為直線分布，采用材料力學偏心受壓公式計算。本設計只對布置結(jié)構(gòu)及受力情況對稱的閘室進行計算。根據(jù)水閘設計規(guī)范，采用的計算公式：P max=G/A+M/WPmin=G/A-M/W2、 應滿足的要求在各種計算情況下，均應滿足（地基沉降量不需校核計算）：參見水閘設計規(guī)范p2932。、地基允許承載力R的計算本工程可以按照土壤特性及地基承載力的關系來確定地基允許承載力。1、按標準貫入試驗確定地基承載力，可根據(jù)貫入擊數(shù)查水閘p185表5-12或表5-13以及表514。2、根據(jù)土的物理力學指標確定土的地基允許承載力?？刹樗lp185表5-15或表5-21。說明以上表格適用于

29、基礎寬度小于或等于3m ，埋深度為0.51.5m時的情況。當基礎寬度大于3m或埋深大于1.5m時，可以根據(jù)需要按水閘p188（5-22）式加以修正。、閘室抗滑穩(wěn)定計算公式及要求1、表層抗滑穩(wěn)定計算公式初設階段一般只考慮滑動面上的摩擦力作用。根據(jù)水閘設計規(guī)范中的計算公式：KC=fW/P 2、深層滑動穩(wěn)定計算本次設計不進行判斷或計算會否連同地基一起發(fā)生深層滑動。3、 參數(shù)的選擇在沒有試驗資料情況下，閘室基底面與地基之間的摩擦系數(shù)f值，可根據(jù)地基類別按水閘設計規(guī)范p32表7.3.10所列數(shù)值選用。、荷載計算1、 基本資料混凝土容重-h=24kN/m3鋼筋混凝土容重-g=25kN/m3磚墻砌體容重-z

30、=18kN/m3公路橋石渣填料容重-zh=18kN/m3海水容重-hi=10.25kN/m3河水容重-he=10kN/m3各種橋面欄桿-單位長度重量GL=120150kg/m2、 閘室自重說明：工作閘門選用平面閘門，滑動支撐，材料為鋼筋混凝土。按水利水電工程鋼閘門設計規(guī)范（SL74-95）計算鋼筋混凝土閘門的啟門力、閉門力。3、 閘底板上的水重4、 上下游水壓力5、 揚壓力：包括滲透壓力、揚壓力；地下水位高程為1.0m，因而竣工期應考慮揚壓力。6、 波浪壓力：按水閘設計規(guī)范按實際波形（立波或破碎波）計算。7、 地震力、淤沙壓力不計。三、提高水閘水平抗滑穩(wěn)定的措施1.增加水閘的自重；2.將閘門向

31、低水位發(fā)現(xiàn)移動；3. 延長高水位側(cè)滲徑；4.將鋪蓋作為閘室的阻滑板；當抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)小于容許值時，可以采取相應措施提高抗滑穩(wěn)定。采用任何一種措施都需說明其可行性。四、閘基沉降計算本次設計不進行計算。49 閘底板結(jié)構(gòu)計算水閘結(jié)構(gòu)應力分析應根據(jù)各部分結(jié)構(gòu)布置型式、尺寸及受力條件等進行，對閘墩、門槽底板、胸墻等各部分進行計算，本次畢業(yè)設計需對水閘底板結(jié)構(gòu)進行分析計算。閘室底板是整個閘是結(jié)構(gòu)的基礎，是全面支撐在地基上的一塊受力條件復雜的彈性基礎板。計算時間化成平面問題，采用“截板成梁”的方法進行計算。整體式閘底板的結(jié)構(gòu)計算的主要任務：1、 計算順水流方向地基反力2、 確定單位寬度上的不平衡剪力3、

32、不平衡剪力的分配4、 單寬板條上的荷載計算5、 邊荷載計算6、 地基反力和梁的內(nèi)力計算7、 配筋計算與裂縫驗算一、計算方法閘室底板的內(nèi)力分析關鍵是如何擬定地基反力圖形。目前常用的水閘底板內(nèi)力分析方法有倒置梁法、截面法（反力直線分布法）、彈性地基梁法。本次設計要求用截面法（反力直線分布法）或彈性地基梁法進行地基梁的內(nèi)力計算。截面法（反力直線分布法）是假定地基反力按直線規(guī)律分布，即順水流方向按梯形分布，垂直水流方向按矩形分布，不論荷載及其分布狀況如何，也不論底板的剛度及地基土質(zhì)如何，都可由偏心受壓公式計算地基反力；彈性地基梁法認為梁和地基都是彈性體，可根據(jù)變形協(xié)調(diào)和靜力平衡條件確定地基反力和梁的內(nèi)力，地基反力在順水流按梯形分布，垂直水流方向按曲線形即彈性分布。二、計算工況表4-4 閘底板內(nèi)力計算工況表計算工況內(nèi)河水位(米)外河水位(米)計算內(nèi)容竣工期校核水位無水，但地下水位與底板頂部齊平選取上下游中間段正常運用期設計水位5.821.50選取上下游中間段三、水閘底板結(jié)構(gòu)計算本次設計將按彈性地基梁法分析整體式水閘地板應力，考慮到工程所在地為海涂淤積而成，認為壓縮層厚度與彈性地基梁半長之比小于2.0，按半無限深彈性地基梁法計算。計算所需的單位荷載或單位邊荷載作用下的地基反力系數(shù)和梁的內(nèi)力系數(shù)可以由華東水利學院主編的水工設計手冊及有關文獻查得。一、底板內(nèi)力計算主要步驟：1