興化水閘工程設(shè)計課程設(shè)計說明書

精品資料，歡迎大家下載！以上資料僅供參考，如有侵權(quán)，留言刪除！課程設(shè)計文件農(nóng)業(yè)水利工程專業(yè)課程設(shè)計說明書水工建筑物課程設(shè)計題目： 興化水閘設(shè)計班級：水利1341姓名馮德乾指導(dǎo)教師：孫立寧長春工程學(xué)院水利與環(huán)境工程學(xué)院

水工教研室2021年目錄TOC\o"1-5"\h\z一、 設(shè)計任務(wù) 0二、 設(shè)計根本資料 02.1概述 0防洪 0灌溉 1引水沖淤 12.2規(guī)劃數(shù)據(jù) 1孔口設(shè)計水位、流量 1閘室穩(wěn)定計算水位組合 1消能防沖設(shè)計水位組合 12.3地質(zhì)資料 -2閘基土工試驗資料 -22.4閘的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) -22.5其它有關(guān)資料 -2閘上交通 2三材 3地震資料 3風(fēng)速資料 3\o"CurrentDocument"三、 樞紐布置 -33.1防沙設(shè)施 33.2引水渠的布置 43.3進(jìn)水閘布置 4閘室段布置 4上游連接段布置 -4下游連接段布置 -5\o"CurrentDocument"四、 水力計算 54.1閘孔設(shè)計 5閘室結(jié)構(gòu)形式 5堰型選擇及堰頂高程確實定 -5孑L口尺寸確實定 54.2消能防沖設(shè)計 8消力池的設(shè)計 8海漫的設(shè)計 10防沖槽的設(shè)計 10五、 防滲排水設(shè)計 115.1地下輪廓設(shè)計 11底板 11鋪蓋 12側(cè)向防滲 12排水、止水 12防滲長度驗算 125.2滲流計算 13地下輪廓線的簡化 13確定地基的有效深度 13滲流區(qū)域的分段和阻力系數(shù)的計算 13滲透壓力計算： 14抗?jié)B穩(wěn)定驗算 17六、 閘室布置與穩(wěn)定計算 176.1閘室結(jié)構(gòu)布置 17底板 17閘墩 17胸墻 17工作橋 17檢修便橋 18交通橋 186.2閘室穩(wěn)定計算 19荷載計算 19穩(wěn)定計算 26七、 閘室結(jié)構(gòu)設(shè)計 277.1閘墩設(shè)計 277.2底板結(jié)構(gòu)計算 28閘基的地基反力計算 28不平衡剪力及剪力分配 32板條上荷載的計算 33彎矩計算 34裂縫校核 39八、 兩岸連接建筑物 40九、 水閘細(xì)部構(gòu)造設(shè)計 40十、根底處理 -40H^一、總結(jié) 41參考文獻(xiàn) 42水閘課程設(shè)計計算說明書1、 設(shè)計任務(wù)興化閘為無壩引水進(jìn)水閘,該樞紐主要由引水渠、防沙設(shè)施和進(jìn)水閘組成,本次設(shè)計主要任務(wù)是確定義化閘的型式、尺寸及樞紐布置方案；并進(jìn)行水力計算、防滲排水設(shè)計、閘室布置與穩(wěn)定計算、閘室底板結(jié)構(gòu)設(shè)計等,繪出樞紐平面布置圖及上下游立視圖.2、 設(shè)計根本資料2.1概述興化閘建在興化鎮(zhèn)以北的興化渠上,閘址地理位置見圖 2-2-1.該閘的主要作用有防洪、灌溉和引水沖淤.防洪當(dāng)興化河水位較高時,關(guān)閘擋水,以預(yù)防興化河水入侵興化渠下游兩岸農(nóng)田,保護(hù)下游的農(nóng)田和村鎮(zhèn).灌溉灌溉期引興化河水北調(diào),以灌溉興化渠兩岸的農(nóng)田.引水沖淤在枯水季節(jié),引興化河水北上至下游的大成港,以沖淤保港.2.2規(guī)劃數(shù)據(jù)義化渠為人工渠道,其剖面尺寸如圖2-2所示.渠底高程為0.5m,底寬50.0m,兩岸邊坡均為1:2.該閘的主要設(shè)計組合有以下幾方面：11.8圖2-2 興化渠剖面示意圖(單位：m>孔口設(shè)計水位、流量根據(jù)規(guī)劃要求,在灌溉期由興化閘自流引興化河水灌溉,引水流量為 300m3/s,此時閘上游水位為7.83m,閘下游水位為7.78m；在冬季枯水季節(jié)由興化閘自流引水送至下游大成港沖淤保港,引水流量為 100m3/s,此時相應(yīng)的閘上游水位為7.44m,下游為7.38m.閘室穩(wěn)定計算水位組合設(shè)計情況：上游水位10.3m,浪高0.8m,下游水位7.0m.校核情況：上游水位10.7m,浪高0.5m,下游水位7.0m.消能防沖設(shè)計水位組合消能防沖的不利水位組合：引水流量為 300m3/s,相應(yīng)的上游水位10.7m,下游水位為7.78m.下游水位流量關(guān)系下游水位流量關(guān)系見表2-2-1.

表2-2-1 下游水位流量關(guān)系Q(nl/s)0.050.0100.0150.0200.0250.0300.0H下〔m7.07.207.387.547.667.747.782.3地質(zhì)資料閘基土質(zhì)分布情況根據(jù)鉆探報告,閘基土質(zhì)分布情況見表 2-3-1表2-3-1 閘基土層分布層序高程〔nj〕土質(zhì)情況標(biāo)準(zhǔn)員入擊數(shù)〔擊〕I11.75?2.40重粉質(zhì)壤土9?13n2.40?0.7散粉質(zhì)壤土8m0.7?-16.7堅硬粉質(zhì)粘土〔局部含鐵鋌結(jié)核〕15?212.3.2閘基土工試驗資料根據(jù)土工試驗資料,閘基持力層為堅硬粉質(zhì)粘土,其內(nèi)摩擦角 4=190,凝聚力C=60.0Kpa；天然孔隙比e=0.69,天然容重丫=20.3KN/m3比重G=2.74,變形模量E0=4.0X104KP&建閘所用回填土為砂壤土,其內(nèi)摩擦角4=260,凝聚力C=Q天然容重丫=18KN/m3混凝土的彈性模量Eh=2.3X107KPa2.4閘的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)<水閘設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)>SL265-2001,興化閘按ID級建筑物設(shè)計.2.5其它有關(guān)資料閘上交通根據(jù)當(dāng)?shù)亟煌ú块T建議,閘上交通橋為單車道公路橋,按汽-10設(shè)計,履帶-50校核.橋面凈寬為4.5m,總寬5.5m,采用板梁式結(jié)構(gòu),見圖2-5-1,每米橋長約重80KN

55550.0圖2-5-1 交通橋剖面圖 〔單位：cm〕該地區(qū)“三材〞供給充足.閘門采用平■面鋼閘門,尺寸自定,由丁廠設(shè)計加工制造.該地區(qū)地震烈度設(shè)計為6度,故可不考慮地震影響.該地區(qū)風(fēng)速資料不全,在進(jìn)行浪壓力設(shè)計時,建議取Ll=10hl計算.3、樞紐布置興化閘為無壩引水進(jìn)水閘.整個樞紐主要由引水渠、防沙設(shè)施和進(jìn)水閘等組成.3.1防沙設(shè)施閘所在河流為少泥沙河道,故防沙要求不高,僅在引水口設(shè)攔沙坎一道即可.攔沙坎高0.8m,底部高程0.5m,頂高程1.3m,迎水面直立,背流坡為1:1的斜坡,其斷面見圖3-1:圖3-圖3-1 樞紐布置圖3.2引水渠的布置興化河河岸比擬堅穩(wěn),引水渠可以盡量短〔大約 65m,使興化閘靠近興化河河岸.為了保證有較好的引水效果,引水角取350,并將引水口布置在興化河凹岸頂點偏下游水深較大的地方.為了減輕引水口處的回流,使水流平順的進(jìn)入引水口,引水口上、下游邊角修成圓弧形.引水渠在平面上布置成不對稱的向下游收縮的喇叭狀,見圖3-1.3.3進(jìn)水閘布置進(jìn)水閘〔興化閘〕為帶胸墻的開敞式水閘.共5孔,每孔凈寬5.0m.胸墻底部高程為8.1m,閘頂高程為11.8m,閘門頂高程為8.3m.閘室段布置閘底板為倒H型鋼筋混凝平底板,縫設(shè)在底板中央.底板頂面高程為0.5m,厚1.0m,其順?biāo)鞣较蜷L16m閘墩為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),順?biāo)鞣较蜷L和底板相等,中墩厚1.1m,邊墩與岸墻結(jié)合布置,為重力式邊墻,既擋水,乂擋土,墻后填土高程為11.8m.閘墩上設(shè)有工作門槽和檢修門槽.檢修門槽距閘墩上游邊緣1.7m,工作門槽距閘墩上游邊緣5.29,胸墻與檢修門槽之間凈距為2.59.閘門采用平面滾輪鋼閘門,尺寸為4.8mx7.8m.啟閉設(shè)備選用QPQ-次25卷揚式啟閉機(jī).工作橋支承為實體排架,由閘墩縮窄而成.其順?biāo)鏖L2.3m,厚0.5m,底面高程11.8m,頂面高程16.5m,排架上設(shè)有活動門槽.公路橋設(shè)在下游側(cè),為板梁式結(jié)構(gòu),其總寬為5.5m.公路橋支承在排架上,排架底部高程8.5m.上游連接段布置鋪蓋為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),其順?biāo)鞣较蜷L 20m,厚0.4m.鋪蓋上游為塊石護(hù)底,一直護(hù)至引水口.上游翼墻為漿砌石重力式反翼墻,迎水面直立,墻背為1:0.5的斜坡,收縮角為15°,圓弧半徑為6.6m.墻頂高程為11.0m,其上設(shè)0.85m高的混凝土擋浪板.墻后填土高程為10.8m.翼墻底板為0.6m厚的鋼筋混凝土板,前X1.2m,后劇:長0.2m.翼墻上游與鋪蓋頭部齊平.翼墻上游為十砌塊石護(hù)坡,每隔12m設(shè)一道漿砌石格現(xiàn).塊石底部設(shè)15cm的砂墊層.護(hù)坡一直延伸到興化渠的入口處.下游連接段布置閘室下游采用挖深式消力池.其長為23m,深為0.5m.消力池的底板為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),其厚度為0.7m.消力池與閘室連接處有1m寬的小平臺,后以1:4的斜坡連接.消力池底板下按過濾的要求鋪蓋鋪設(shè)厚 0.3m的砂、碎石墊層,既起反濾、過渡作用,乂起排水作用.海漫長26m水平設(shè)置.前10m為漿砌塊石,后16m為十砌塊石,并每隔8m設(shè)一道漿砌石格現(xiàn).海漫末端設(shè)一構(gòu)造防沖槽.其深為1.0m,邊坡為1:2.槽內(nèi)填以塊石.由于土質(zhì)條件較好,防沖槽下游不再設(shè)護(hù)底.下游翼墻亦為漿砌石重力式反翼墻.迎水面直立,墻背坡度為 1:0.5,其擴(kuò)散角為10°,圓弧半徑為4.8m.墻頂高程為8.5m,其上設(shè)高0.8m的擋浪板,墻后填土高程為8.0m.下游翼墻底板亦厚0.6m鋼筋混凝土板,其前趾長1.2m,后趾長0.2m.翼墻下游端與消力池末端齊平.下游亦采用十砌塊石護(hù)坡,護(hù)坡至9.8m高程處.每隔8m設(shè)一道漿砌石格現(xiàn).護(hù)坡延伸至與防沖槽下游端部齊平.4、水力計算水力設(shè)計主要包括兩方面的內(nèi)容,即閘孔設(shè)計和消能設(shè)計.4.1閘孔設(shè)計閘孔設(shè)計的主要任務(wù)：確定閘室結(jié)構(gòu)形式、選擇堰型、確定堰頂高程及孔口尺寸.閘室結(jié)構(gòu)形式該閘建在人工渠道上,故宜采用開敞式閘室結(jié)構(gòu).在運行中,該閘的擋水位達(dá)10.3m?10.7m,而泄水時上游水位為7.44m?7.83m,擋水位時上游最高水位比下游最高水位高出 2.87m,故擬設(shè)設(shè)置胸腔代替閘門擋水,以減小閘門高度,減小作用在閘門上的水壓力,減小啟門力,并降低工作橋的高度,從而減少工程費用.綜上所述：該閘采用帶胸墻的開敞式閘室結(jié)構(gòu).堰型選擇及堰頂高程確實定該閘建在少泥沙的人工渠道上,宜采用結(jié)構(gòu)簡單,施工方便,自由出流范圍較大的平底板寬頂堰.考慮到閘基持力層是堅硬粉質(zhì)粘土,土質(zhì)良好,承載水平大,并參考該地區(qū)已建在工程的經(jīng)驗,擬取閘底板頂面與興化渠渠底齊平,高程為0.5m.孔口尺寸確實定(1)初擬閘孔尺寸.該閘的孔口必須滿足引水灌溉和引水沖淤保港的要求.

1)引水灌溉上游水深 H=7.83-0.5=7.33m下游水深 hs=7.78-0.5=7.28m引水流量 Q=300m3/sA=(b+mH)H=(50+A=(b+mH)H=(50+2V=300/473.96=0.633X7.33)X7.33=473.96m30.360.330.360.3850.96 .2 9.81 7.35^=25.55m2)引水沖淤保港上游水深 H=7.44-0.5=6.94m下游水深 h=7.38-0.5=6.88m引水流量 Q=100m3/s上游行近流速V0=Q/AA=(b+mH)H=(50+2 X6.94)X6.94=443.3V0=Q/A=100/443.3=0.23m/s<0.5m/s,可以忽略不計,貝Uhs/Ho=6.88/6.94=0.99>0.8, 故屆淹沒出流.查SL265-2001表A?0-1-2,得淹沒系數(shù)s=0.36H0=H+ aV02/2g (取a=1.0)=7=7.33+0.6332/2X9.8=7.35mhs/Ho=7.28/7.4=0.99>0.8,故屆淹沒出流.查SL265-2001表A?0?1-2,淹沒系數(shù) S=0.36由寬頂堰淹沒出流公式Q=；LmBo、2gH°^對無坎寬頂堰,取m=0.385,假設(shè)側(cè)收縮系數(shù)&=0.96,那么01=_Q01=B01m2gHo/22mHO2mHOH=6.94m同樣取m=0.385,假設(shè)側(cè)收縮系數(shù)&=0.96,那么得BB02=3了sm2gHo210030.360.3850.96.29.816.94'=9.28m比擬1)、2)的計算結(jié)果,B02VB01,可見引水灌溉情況是確定閘孔尺寸的控制情況,故閘孔凈寬B0宜采用較大值25.55m.擬將閘孔分為 5孑L,取每孔凈寬為 5.0m,那么閘孔實際總凈寬為 B0=5X5.0=25.0m.由丁閘基土質(zhì)條件較好,不僅承載水平較大,而且堅硬、緊密.為了減少閘孔總寬度,節(jié)省工作量,閘底板宜采用整體式平■底板.擬將分縫設(shè)在各孔底板的中間位置,形成倒H型底板.中墩采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),厚1.1m,墩頭、墩尾均采用半圓形,半徑為0.55m.(2)復(fù)核過閘流量. 中閘孔側(cè)收縮系數(shù)：勺=1-0.171/1-一^“N—<b°+dzj\'b0+dz邊閘孔側(cè)收縮系數(shù)： 祁=1-0.171乂1 -0——?——y——b0+￡+原 h+d+bb< 2 )\ 2bb=(7.35x2)+50-(5x5+1.1x4)=35.3m,b°=5m,dz=1.1m帶入求得:z=0.971,心=0.911那么有-=頊N-1)七=OS(5一1)0.9」七0.959查表可得,對丁無坎平■底寬頂堰, m=0.385,貝UQ=%m位偵Sh"3=0.36〉0.3850.95925泠9.81乂7.353/2=29329m3/sQ實-QQQ實-QQ100%293.29-300300100%=2.24%<5%實際過流水平滿足引水灌溉的設(shè)計要求.因此,該閘的孔口尺寸確定為：共分5孑L,每孔凈寬5.0m,2個中墩各厚1.1m,

閘孔總凈寬為25.0m,閘室總寬度為29.4m4.2消能防沖設(shè)計消能防沖設(shè)計包括消力池、海漫及防沖槽等三局部.消力池的設(shè)計上下游水位連接形態(tài)的判別,閘門從關(guān)閉狀態(tài)到泄流量為300m3/s往是分級開啟的.為了節(jié)省計算工作量,閘門的開度擬分三級,流量50m/s;待下游的水位穩(wěn)定后,增大開度至150m3/s,待下游的水位穩(wěn)定后,增大開度至300mVs03?當(dāng)泄流量為50m/s時：上游水深H=10.7-0.5=10.2m下游水深可采用前一級開度(Q=0時的下游水深,ht=7.0-0.5=6.5m— 一 一 一 2A=(BmH)H=(50210.2)10.2=718.08mv0=Q=50=0.070m/s上游行近流速 A718.08 <0.5m/s,可忽略不計.e—=0.043假設(shè)閘門的開度e=0.44m,H<0.65,為閘孔出流.查閱<水力學(xué)>課本P329可知垂直收縮系數(shù)￡=0.609,那么有:hc孔=；*e=0.6090.44=0.27mhc一1=1.356m0.21必(一1=1.356m_I_V1 3~2卜9.81927.''hc<t=6.5m,故為淹沒出流t ~hct ~hcc''由H-hc6.5-1.57410.2-1.574=0.582查表的淹沒系數(shù)=0.533,因此有Q=L」1B°e.2gH0」1=0.60-0.176<=0.602H (式中,u1為孔流流量系數(shù))故Q=0.5330.602250.44 29.8110.2=49.96m3/s3該值與要求的流量50m/s十分接近,故所假定的閘門開度e=0.44正確此時,躍后水深1.356m<ht=6.5m,故發(fā)生淹沒式水躍.以同樣的步驟可求得泄水量150m7s、300mVs時的閘門開度、躍后水深,并可判別不同泄水量時的水面連接情況,結(jié)果列如下表：表4-2 水面連接計算Qezhchcht連接情況150.00.440.6090.2681.8566.5淹沒式水躍2150.0r1.26「0.6160.77712.2556.7淹沒式水躍3300.02.890.6241.8031.0367.04淹沒式水躍2〕消力池的設(shè)計a〕 、消力池池深：由表4-2可見,在消能計算中,躍后水深均小丁相應(yīng)的下游水深,出閘水流已發(fā)生了淹沒水躍,故從理論上講可以不必建消力池.但是為了穩(wěn)定水躍,通常需建一構(gòu)造消力池.取池深d=0.5m.b〕 、消力池長度：根據(jù)前面的計算 ,以泄流量300m^'s作為確定消力池長度的計算依據(jù).略去行進(jìn)流速V0,貝U:T0=H+d=10.2+0.5=10.7mhc=! 1°c,-.-::"°L一.a=q2/2g中2 ,q=10.20,中=0.95:=5.88hc=0.77hc=業(yè)[Ji十~8^一1]=4.88m2 ghc3rr水躍長度LJ=6.9(hc-hc)=6.9X(4.88-0.77)=28.4m消力池與閘底板以1:4的斜坡段相連接,LS=dp=0.5X4=2.0m,那么消力池長度Lsj為LSJ=LS+6LJ=2.0+0.75X28.4=23.3m6—長度校正系數(shù)(0.7?0.8)取消力池長度為21.5m.c〕、消力池底板厚度計算:t=K1qwh式中一K消力池底板厚度計算系數(shù),可采用(0.15?0.20)Ki取0.175Q=300/(25+4.4)=10.2m3/(sm)H=10.7-7.78=2.92mt=0.73m由丁消力池的池底板厚范圍(0.5?1.2)所以取消力池的池底板厚為 0.8m,前后等厚.在消力池底板的后半部設(shè)排水孔,孔徑10cm,間距2門呈梅花行布置,孔內(nèi)填以砂,碎石.消力池與閘底板連接處留有 1米的平臺,以便更好地促成出閘水流在池中產(chǎn)生水躍.消力池在平面上呈擴(kuò)散狀,擴(kuò)散角度 10°.海漫的設(shè)計海漫的長度為：Lp=Ks.q.?q=300/ 〔25.0+4.4+tg10°X(23+1)X2〕=7.92m3/(sm)H=10.7-7.78=2.92mKs為海漫長度計算系數(shù),取Ks為7.0Lp=7.0,7.92..2.92=25.75m取海漫的長度為26.0m.海漫的布置和結(jié)構(gòu).由丁下游水深較大,為了節(jié)省開挖量,海漫布置成水平的.海漫使用厚度40cm的塊石材料,前10m用漿砌塊石,后16m采用干砌塊石.漿砌塊石海漫上社排水孔,干砌塊石上社漿砌塊石格梗,格梗斷面尺寸為40cn^60cm海漫底部鋪設(shè)15cm厚的砂粒墊層.防沖槽的設(shè)計1)海漫末端河床沖刷深度為d=1.1(如s)海漫末端的平■均寬度B"=1/2(50+50+2X2X7.04)=64.08mQ=300/64.08=4.68m3.(sm)比照擬緊密的黏土地基,且水深大丁3m[]可取為1.1m/s,h/=7.04m,那么：d=1.146^-7.04=-2.36m1.1dy.,表示海漫出口不形成沖刷坑,理論上可以不建防沖槽.但為了保護(hù)海漫頭部,故在海漫末端一防沖槽.2〕防沖槽的構(gòu)造.防沖槽為到梯形斷面〔見圖4-2-1〕.其底寬1.0m,深1.0m,邊坡1:2,槽中拋以塊石.綜上所歹0其布置圖如下列圖4-2-1:圖4-2-1 消力池、海漫、防沖槽布置 〔單位：cnj〕5、防滲排水設(shè)計5.1地下輪廓設(shè)計對丁黏土地基,通常不采用垂直板樁防滲.故地下輪廓主要包括底板,防滲鋪蓋和板樁.底板底板既是閘室的根底,乂兼有防滲、防沖刷的作用.它既要滿足上部結(jié)構(gòu)布置的要求,乂要滿足穩(wěn)定及本身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等要求.1〕底板順?biāo)鞣较虻拈L度L.為了滿足上部結(jié)構(gòu)布置的要求,L必須大丁交通橋?qū)?、工作橋?qū)挕⒐ぷ鞅銟驅(qū)捈捌渲g間隔的總和,即L約為12.0m.從穩(wěn)定和地基承載力的要求考慮,L可按經(jīng)驗公式估算L=〔H+2h+a〔1+0.1△H〕K由于H=10.2m,2h=0.5m,a=0.5m,△H=3.7m,K=1.0,WJL=15.34m綜上所述,取底板順?biāo)鞣较蜷L度L為16m2〕底板厚度d.根據(jù)經(jīng)驗,底板厚度為〔1/5—1/7〕單孔凈跨,初擬d=1.0mo3〕底板構(gòu)造.底板采用鋼筋混凝土構(gòu)造,混凝土為150#.上下游兩端各設(shè)0.5m深的齒墻嵌入地基.底版分縫中設(shè)以“V'型銅止水片.鋪蓋鋪蓋采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),其長度一般為2-4倍閘上水頭或3-5倍上下游水位差,擬取20m鋪蓋厚度為0.4m.鋪蓋上游端設(shè)0.5m深的小齒墻,其頭部不再設(shè)防沖槽.為了預(yù)防上游河床的沖刷,鋪蓋上游設(shè)塊石護(hù)底,厚0.3m,其下設(shè)0.2m厚的砂石墊層.側(cè)向防滲側(cè)向防滲主要靠上游翼墻和邊墩.上游翼為曲面式反翼墻,收縮角取 15:延伸至鋪蓋頭部以半徑為6.6m的圓弧插入岸坡.排水、止水為了減小作用丁閘底板上的壓力,在整個消力池底板下部設(shè)砂礫石排水,其首部緊抵閘底板下游齒墻.閘底板與鋪蓋、鋪蓋與上游翼墻、上游翼墻與邊墻之間的永久性縫中,均設(shè)以銅片止水.閘底板與消力池、消力池與下游翼墻、下游翼墻與邊墩之間的永久性分縫,雖然沒有防滲要求,但為了預(yù)防閘基土與墻后填土被水流帶出,縫中鋪貼瀝宵油毛氈.防滲長度驗算1〕 閘基防滲長度.必須的防滲長度為L=CH?*H=3.7m當(dāng)反濾有效時,C=3;當(dāng)反濾失效時,C=4因此L=11.1—14.8m實際閘基防滲長度L=0.4+0.5+0.7+19+1.1+1.0+0.7+13+0.7+1.0+0.5=38.6mL>L,滿足要求.2〕 繞流防滲長度.必須的防滲長度為L=C*H△H=3.7m,C=7〔回填土為砂土,且無反濾〕,因此L=25.9m實際防滲長度L=20+16=36.7mcos15

L,>L,滿足防滲要求其地下輪廓布置見下列圖5-1-1:圖5-1-1地下輪廓布置 〔單位：m>5.2滲流計算采用改良阻力系數(shù)法進(jìn)行滲流計算.地下輪廓線的簡化為了便丁計算,將復(fù)雜的地下輪廓進(jìn)行簡化.由丁鋪蓋頭部及底板上下游兩端的齒墻均淺,簡化后的形式如下列圖5-2-1:/T16II D-17,9I16L 2D 4圖5-2-1 地下輪廓簡化圖 〔單位：m確定地基的有效深度根據(jù)鉆探資料,閘基透水層深度很大.故在滲流計算中必須取一有效深度,代替實際深度.由地下輪廓線簡化圖知：地下輪廓的水平■投影長度 L=16+20=36m地下輪廓的垂直投影長度So=1.3m.L./So=36/1.3=27.7>5,故地基的有效深度Te=0.5Lo=18m〔圖5-2-1〕.滲流區(qū)域的分段和阻力系數(shù)的計算過地下輪廓的角點、尖點,將滲流區(qū)域分成十個典型段. 1、8段為進(jìn)出口段,3、6、二段為內(nèi)部水平■段,2、4、5、7那么為內(nèi)部垂直段.流段阻力系數(shù)為6段號STE進(jìn)口段和出口段3&=1.5但T+044110.417.90.44680.517.40.448內(nèi)部垂直段2, ," S'&=Incot1兀 4iTJ20.518.00.02841.118.00.06150.517.40.02970.517.40.029內(nèi)部水平段fL-0.7(S+S2)?—T3S1=0.5S2=1.1T=18.0L=20.01.0496S1=0.5S2=0.5T=17.4L=16.00.879表5-2-1各流段阻力系數(shù)為68那么；=寸-=2.9691滲透壓力計算：1〕設(shè)計洪水位時：△H=10.3-7.0=3.3m.根據(jù)水流的連續(xù)條件,經(jīng)過各流段的單寬滲流流量均應(yīng)相等.a〕 任一流段的水頭損失hi=也司,那么h1=0.50mh2=0.03mh3=1.16mh4=0.07mh5=0.03mh6=0.98mh7=0.03mh8=0.50mb〕進(jìn)出口段進(jìn)行必要的修正：進(jìn)出口修正系數(shù) '〔為■1=1.21-——:1 ToIS±12〔—〕+2〔二十0.059〕ITTT'=18.0mT=17.9mS=0.4m那么崗=0.34<1.0應(yīng)予修正h1^P1h1=0.17m進(jìn)口段水頭損失的修正量為△h=0.50-0.17=0.33修正量應(yīng)轉(zhuǎn)移給相鄰各段h2=0.03+0.03=0.06h3'=1.16+(0.33—0.03)=1.46m同樣對出口段修正如下1：2=1.21 1 S+2(二+0.059)=17.4mT=17.4m S=0.5m那么P2=0.396<1.0,故亦需修正.出口段的水頭損失修正為ha=E2ha=0.20m修正量△h=0.50—0.20=0.30mh7'=0.03+0.03=0.06mh6=0.98+(0.30—0.03)=1.25mc〕計算各角隅點的滲壓水頭：由上游出口段開始,逐次向下游從作用水頭值△h中相繼減去各分段的水頭損失值,即可求得各角隅點的滲壓水頭值H1=3.3mH2=3.3-h1'=3.3-0.17=3.13mH3=H2-h2'm=3.13-0.06=3.07mH4=H3-h3'm=3.07-1.46=1.61mH5=H4-h4'm=1.61-0.07=1.54mH6=H5-h5'm=1.54-0.03=1.51mH7=H6-h6'm=1.51-1.25=0.26mH8=H7-h7'm=0.26-0.06=0.20mH9=H8-h8'm=0.20-0.20=0.00m

d〕作出滲透壓力分布圖：根據(jù)以上算得滲壓水頭值,并認(rèn)為沿水平段水頭損失呈線形變化,那么其滲透壓力分布圖,如圖5-2-2:LHl3.D7由=3,3圖5-2-2設(shè)計洪水位是滲透壓力分布圖 〔單位：m單位寬度底板所受滲透壓力：1P1=-(H6+H7)X16X1=14.16t=138.77KN單位寬鋪蓋所受的滲透壓力：P2=1(H3+H4)X20X1=46.8t=458.64KN2〕同樣的步驟可計算出校核情況下的滲透壓力分布,即△H=4.7-1.0=3.7mH1=3.70mH2=3.51mH3=3.45mH4=1.81mH5=1.74mH6=1.70mH7=0.30mH8=0.22mH9=0.00m根據(jù)以上計算作出滲透壓力分布圖,如圖5-2-3:圖5-2-3 校核洪水位是滲透壓力分布圖〔單位：m〕

單位寬度底板所受滲透壓力：P；=l(H6+H7)X16X1=1X(1.70+0.30)X16X1=16.0t=156.8KNTOC\o"1-5"\h\z2 2單位寬鋪蓋所受的滲透壓力：P2=1(H3+H4)x20X1=1X(3.45+1.81)X20X1=52.6t=515.48KN2 2抗?jié)B穩(wěn)定驗算閘底板水平段的平均滲透坡降和出口處的平均逸出坡降閘底板水平段的平均滲透坡降為h140兒=上=——=0.088<[JX]=0.4?0.5LX 16滲流出口處的平■均逸出坡降J為'j-加=蛭=0.44<[J0]=0.70?0.80S0.5 0閘基的防滲滿足抗?jié)B穩(wěn)定的要求.6、閘室布置與穩(wěn)定計算6.1閘室結(jié)構(gòu)布置閘室結(jié)構(gòu)布置主要包括底板、閘墩、閘門、工作橋和交通橋等局部結(jié)構(gòu)的布置和尺寸的擬定.底板底板的結(jié)構(gòu)、布置、構(gòu)造與上面的相同.6.1.2閘墩順?biāo)较虻拈L度取與底板相同,取16m閘墩為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),中墩厚均為1m.邊緣與岸墻合二為一,采用重力式結(jié)構(gòu).閘墩上游局部的頂部高程在泄洪時應(yīng)高丁設(shè)計或校核洪水位加平安超高；關(guān)門時應(yīng)高丁設(shè)計或校核洪水位加波浪計算高度加平安超高.設(shè)計洪水位的超高計算： 1=10.3+0.8+0.7=11.8m校核洪水位的超高計算：'■2=10.7+0.5+0.5=11.7m取上述二者中的較大者,取為11.8m.閘墩下游局部的高度只要比下游最高水位適當(dāng)高些,不影響泄流即可.可大大低丁上游局部的高度,而其上設(shè)有排架擱置公路橋.初擬定閘墩下游局部頂部高程為8.5m,其上設(shè)3根0.7mX0.67m,高1.8m的柱子,柱頂設(shè)0.7mX0.7m,長4.7m的小橫梁,梁頂高程即為8.5+1.8+0.7=11.0.下游閘墩上擱置公路橋,橋面高程為8m,與兩岸大堤齊平*.

閘墩上設(shè)檢修門槽和工作門槽,檢修門槽在上游,槽深為0.3m,寬0.2m,工作槽槽深為0.3m,寬0.6m.具體位置見圖.閘墩上下游均為半圓形,其半徑為0.55m.胸墻為了保證啟吊閘門的鋼絲繩不浸在水中,胸墻設(shè)在工作閘門的上游側(cè).胸墻頂與閘墩上游局部頂部同高取11.8m.胸墻底部高程應(yīng)以不影響引水為準(zhǔn).▽zb=堰頂局程+堰頂下游水深+8=0.5+7.0+0.3=7.8m,取胸墻底部局程為8.1m.那么胸墻高度為3.7m.胸墻采用鋼筋混凝土板梁式結(jié)構(gòu),簡支丁閘墩上.上梁尺寸為 0.3mx0.5m,下梁尺寸為0.4mx0.8m,板厚20cm下梁下端的上游面做成圓弧形,以利過水工作橋LOO.QOW5-1-1門上松力作用胃1)啟閉機(jī)選型.閘門采用平■面滾輪鋼閘門,為滑動式,門頂局程應(yīng)局出胸墻0.2m,即其局程為8.3m,門高7.8m,門寬5.4m.根據(jù)經(jīng)驗公式：G=0.073K1K>K5ALOO.QOW5-1-1門上松力作用胃A=42.12m；Hs=10.2m；對丁工作閘門,K=1.0,H/B=7.8/5.6=1.4,1<H/B<2,K2=1.0;Hs=10.2<60mK3=1.0.貝U門重G=14.87t=145.7KN,取門自重G=200KN初擬啟門力Ff(0.1—0.2)P+1.2G,閉門力Fw(0.1—0.2)P-0.9G.其中G為閘門自重,P為作用在門上的總水壓力,不計浪壓力的影響,作用在每米寬門上游面的水壓力,作用在每米寬門上游面的水壓力和門上總的水壓力為:P上=1/2X9.8X(2.6+10.2) X7.6=476.7kN;P下=1/2X6.5X6.5X9.8=207.0kN,P=〔P上-p下〕x5.0=1363.5kNFg=0.10X1363.5+1.2X200=376.4kNFw=0.10X1363.5-0.9X200=-43.65kNFw>0,表示閘門不能靠自重關(guān)閉,需加壓10kN重塊幫助關(guān)閉.那么閘門自重為G=200+10=210K根據(jù)計算所需的啟「［力Fc=376.4kN,初選雙調(diào)點手搖電動兩用卷揚式啟閉機(jī)(上海重型機(jī)械廠產(chǎn)品)QPQ-2<25.其機(jī)架外輪廓寬J=1962mm2〕工作橋的尺寸及構(gòu)造.〔見圖6-1-2〕工作橋的寬度不僅要滿足啟閉機(jī)布置的要求,且兩側(cè)應(yīng)留有足夠的操作寬度. B蛇閉機(jī)寬度+2X欄桿柱寬+2X欄桿外富裕寬度=1.962+2X0.8+21小 __ 1in __L 1 M 1 JX0.15+2X0.05=3.962m.1~ ~I- 故取工作橋凈寬4.0m.工 作橋為板梁式結(jié)構(gòu).預(yù)制lm 罰」 裝配.兩根主梁高0.8m,觀-1工作蝠虹 寬0.35m,中間活動鋪板厚6cm為了保證啟閉機(jī)的機(jī)腳螺栓安置在主梁上,主梁間的凈距為 1.5m.在啟閉機(jī)機(jī)腳處螺栓處設(shè)兩根橫梁.其寬30cm高50cm工作橋設(shè)在實體排架上,排架的厚度即閘墩門槽處的頸厚為50cm排架順?biāo)较虻膶挾葹?.3m.排架的高程為：胸墻壁底緣高程+門高+富裕高度=8.1+7.8+0.6=16.5m.在工作橋的下游側(cè)布置公路橋,橋身結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土板梁結(jié)構(gòu),橋面總寬為4.0m.檢修便橋為了便丁檢修、觀測、在檢修門槽處設(shè)置有檢修便橋.橋?qū)?.5m.橋身結(jié)構(gòu)僅為兩根嵌置丁閘墩內(nèi)的鋼筋混凝土簡支輛.梁高40cm寬25cm梁中間鋪設(shè)厚6cm的鋼筋混凝土板.交通橋在工作橋餓下游側(cè)布置公路橋,橋身結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土板梁結(jié)構(gòu),橋面總寬5.5m.其結(jié)構(gòu)構(gòu)造及尺寸見本章第一節(jié).6.2閘室穩(wěn)定計算取中間的一個獨立的閘室單元分析,閘室結(jié)構(gòu)布置見圖 6-2-1:

II1,811,0\/8.S圖6-2-1 閘室結(jié)構(gòu)布置圖 〔單位：m荷載計算1〕完建期的荷載.完建期的荷載主要包括閘地板重力G、閘墩重力G、閘門重力G、胸墻壁重力G、工作橋及啟閉機(jī)設(shè)備重力G、公路橋重力G和檢修便橋重力G、取混凝土、鋼筋混凝土的容重為25KN/m底板重力為:G=16X1.0X12.2X25+1/2X(1+1.5)X0.5X12.2X25X2=5261.3KN閘墩重力：每個中墩重G'=(0.5X3.14X0.552X11.3X25)+(0.5X3.14X0.552X8.0X25)+(4.2X1.1X11.3X25)+(2.3X1.1X11.3X25)+(2.3X4.7X25)+(8.4X1.1X8X25)+(3X0.67X0.7X1.8X25)+(4.7X0.7X0.7X25)-(2X0.3X0.2X11.3X25)-(2X0.3X0.6X11.3X25)=4217.6KN每個閘室單元有兩個中墩,貝U: G=2G'=8435.2KN閘門重力為：G=200X2=400.0KN胸墻重力為：G=0.3X0.5X10X25+0.4X0.8乂10X25+0.2X(3.7-0.4-0.3)X10X25=267.5KN工作橋及啟閉機(jī)設(shè)備重力如下工作橋重力：G'=2X0.92X0.35X12.2X25+0.5X(0.08+0.12)X0.9X12.2X2X25+0.15X0.12X12.2X2X25+0.06X1.3X12.2X25=286.1KN考慮到欄桿及橫梁重力等,取:G5‘=350.0KNQPQX25啟閉機(jī)機(jī)身重40.7KN混凝土及電機(jī)重,每臺啟閉機(jī)重48.0KN,啟閉機(jī)重力G 5=2X48.0KN=96.0KNG 5=G‘5+G\=350.0+96.0=446KN公路橋重力：公路橋每米重約 80KN,考慮到欄桿重,那么公路橋重為：G6=80X12.2+50=1026.0KN檢修便橋重力：G=0.25X0.4X10.0X25X2+0.06X1.5X10X25=72.5KN考慮到欄桿及橫梁重力等,取:G7=135.0KN

完建情況下作用荷載和力矩計算見下表 6-2-1:表6-2-1 完建情況下作用荷載和力矩計算表〔對底板上端B點求力矩〕部位重力(KN)力臂〔m〕力矩(KN?m)\/底板5261.38.042090.4閘墩(1)268.40.3285.89(2)2542.62.656737.9(3)1496.25.908827.6(4)3938.011.2544302.5(5)190.015.682979.2工作閘門400.05.792316.0工作橋350.05.902065.0啟閉機(jī)96.05.90566.40公路橋1026.012.2512568.5檢修便橋135.01.80243.0胸墻267.54.791281.3合62〕設(shè)計洪水情況下的荷載.在設(shè)計洪水情況下,閘室的荷載除此之外,還有閘室內(nèi)水的重力、水壓力、揚壓力等.閘室內(nèi)水重：W=4.69X9.8x10X9.8+7.6X0.8x10X9.8+6.5x10X9.91X9.8=4504.3+595.8+6312.7=1141.8KN水平水壓力：首先計算波浪要素.有設(shè)計資料知：ht=0.8m,Li/h三10,上游H=9.8m,那么上游波浪線壅局為：2兀h,2 2兀H兀0.82 xl2兀x9.8h0 Lcth—h0 = cth =0.25mLi L|88

波浪破碎的臨界水深:Hij^L波浪破碎的臨界水深:Hij^L*4兀 Ll-2hlHij in 0.94m4兀 8.0—2兀 0.8可見,上游平均水深大丁Li/2,且大丁Hj,故為深水波.因此：Pi=0.5X4X9.8X(4+0.25+0.8)X12.2+0.5X6X9.8X(4+10)X12.2=1207.6+5021.5=6229.1KN(t)P2=0.5X9.8X(8.33+9.75)X1.5X12.2=1610.6KN(t)P3=0.5X7.5X73.5X9.8X12.2=3452.9KN(—)P4=0.5X9.8X(7.5+8.44)X0.7X15.2=586.7KN(—)浮托力：F=7.7X9.8X16X12.2+2X0.5X(1.0+1.5)X0.5X9.8X12.2=14879.2KN(f)滲透壓力：U=0.30X9.8X16X12.2+0.5X1.22X16X9.8X12.2=787.45+1549.50=1735.3KN(f)G:*?*&FlT—MTG9mGI&V0JBG.OBPi715kPa■赤kPa'V-fr,5A-0.5f\T.D巨.二一.1_?1_Mgl真-IG:*?*&FlT—MTG9mGI&V0JBG.OBPi715kPa■赤kPa'V-fr,5A-0.5f\T.D巨.二一.1_?1_Mgl真-I圖6-2-2設(shè)計洪水位時荷載圖表6-2-2 設(shè)計洪水情況下荷載和力矩計算對 B點取矩仙載名稱豎向力〔kN〕水平力〔kN〕力臂(nj)力矩〔kN.m〕備注一\/閘室結(jié)構(gòu)重6表6-2-1上游水壓力1207.65021.51610.69.184.070.7311085.820437.51175.7下游水壓力3452.9586.73.20.3411049.3199.5浮托力14879.28.0119033.6滲透壓力534.81200.58.05.334278.46398.7水重力4504.3595.86312.72.355.0911.0510585.13032.669755.3合計27383.816614.56759.74039.6240185.6140959.510769.3(J)2720.1(t)99226.1(\)3〕校核洪水位情況的荷載.校核洪水位情況時的荷載與設(shè)計洪水位情況的荷載計算方法相似.所不同的是水壓力、揚壓力是相應(yīng)校核水位以下的水壓力、揚壓力.閘室內(nèi)水重：Pv=4.69x10.2x10X9.8+7.6x0.8x10X9.8+6.5x10X9.91x9.8=4688.1+595.8+6312.7=11596.6KN水平水壓力：首先計算波浪要素.在校核水位下： ht=0.5m,Li=5.0m,h°=0.16m,Hj=0.59m上游百=10.2m,故為深水波.因此：Pi=0.5X2.5X9.8X(2.5+0.16+0.5)X12.2+0.5X(2.5+10.4)X7.9X9.8X12.2=472.3+6092.2=6564.5KN

B=0.5X9.8X(8.53+9.94)X1.5X12.2=1646.9KN(t)嗎=0.5X7.6X7.6X9.8X12.2=3452.9KN(—)P4=0.5X9.8X(7.5+8.47)X0.6X12.2=590.4KN(—)浮托力：F=7.7X9.8X16X16.2+0.5X(1.0+1.5)X0.5X9.8X12.2=14879.2KN(f)滲透壓力:U=0.34X9.8X16X12.2+0.5X1.36X16X9.8X12.2=630.5+1320.5=1951.0KN(f)校核洪水情況下的荷載圖見(圖6-2-3),設(shè)計洪水情況下的荷載計算見 (表6-2-3,設(shè)計洪水情況下荷載和力矩計算對 B點取矩)V10,3時V10,3時3圖6-2-3校核洪水位時荷載圖仙載名稱豎向力〔kN〕水平■力〔kN〕力臂〔m力矩〔kN.m〕備注一—\/閘室結(jié)構(gòu)重6表6-2-1上游水壓力472.36092.21046.910.454.640.734935.528267.81202.2下游水壓力3452.9590.43.20.3411049.3200.7浮托力14879.28.0119033.6滲透壓力630.51320.58.05.335044.07038.3水重力4688.1595.86312.72.355.0911.0511017.03032.669755.3合計27567.616830.28211.44043.3242324142365.910737.4(J)4168.1(t)99958.1(\)表6-2-3校核洪水情況下荷載和力矩計算對 B點取矩穩(wěn)定計算1〕完建期閘室基底壓力計算由表6-2-1可知,工G=15971KN￡M=124113.6KN.m,另外,B=16mA=16X12.2=195.2m2,那么e=16-15971=0.229m(偏上游)2124113.6maxPmin15971 _6x0.229 88.8maxPmin(一16)一74.79(下游端)地基承載力驗算.由上可知p地基承載力驗算.由上可知p=2一一、1 —一、 (Pma+Rin)=1(88.85+74.79)=88.12kPa2持力層為堅硬粉質(zhì)粘土,N63.5=15?21擊,查表得地基允許承載力R=350kPa由于根底的寬度遠(yuǎn)大丁3m,故地基允許承載力應(yīng)修正.R1=R.mBS(B-3)mDP(D-1.5)

B=8m;D=1.5m;為平安起見,取m=0.2,mc=1.0;=(^1E=(2.74—M9.8=10.09kN/m3(浮容重)1e1其中:10.69R1=350+0.2X10.09(8-3)+1.0X10.09(1.5-1.5)=360.1kPaR]>P"地基承載力滿足要求.不均勻系數(shù)計算.由上可知PmaxPmin=1.187<2.5基地壓力不均勻系數(shù)滿足要求.=2.66 []=3.52〕設(shè)計洪水情況,閘室地基壓力計算.由表6-2-2可知：E=2.66 []=3.52?皿穿=-1.21m(偏上游)99226.1maxPmin=10769.3(1±6x1.2、80.20(上游端)1— 16“30.14(下游端)195.2地基承載力驗算.由上可知-1P=12(Pax+Pmin)=55.17kPa<R地基承載力滿足要求.不均勻系數(shù)計算.由上可知EM=99226.1KN.n)那么PmaxP；

但根據(jù)SD133-84附錄五的規(guī)定,對丁地基良好,結(jié)構(gòu)簡單的中型水閘, 國的采用直可以適當(dāng)?shù)脑龃?本閘閘基土質(zhì)良好;在校核洪水位情況下, 【2可以采用3.5.故基地壓力不均勻系數(shù)滿要求.閘室抗滑穩(wěn)定分析：臨界壓應(yīng)力Pkp=ABtg'2c(1tg:)其中A=1.75; =10.09kN/m3;B=16m,'=19°;c=60kPa.Pkp=258.5kPa＞Pmax=81.20kPa,故閘室不會發(fā)生深層滑動,僅需作表層抗滑穩(wěn)定分析.tg°'Gc°AKc= : 'H其中：中.取0.9平=17.1c0取lc=20.0kPa.由丁本閘齒墻較淺,可取A=29.2n2,3那么=1.87KJ-1.252720.1tg17.1=1.87KJ-1.252720.1閘室抗滑穩(wěn)定性滿足要求.3)校核洪水情況閘室基底壓力計算.由表6-2-3可知,EG=10737.4KN,￡M=99958.1KN.m16e=—2ma16e=—2maxPmin =-1.31〔偏下游〕99958.1〔1一6x1.31〕=82.03〔上游端〕'一16〕一27.98〔下游端〕地基承載力驗算.由上可知P=1(Pmax+Pnin)=55.0kPa＜〔R】2地基承載力滿足要求.不均勻系數(shù)計算.由上可知門=4=2.93＜【禎=3.5rmin基地壓力不均勻系數(shù)不滿.但根據(jù)SD-133-84附錄5的規(guī)定,對丁地基良好,結(jié)構(gòu)簡單的中型水閘,?■以采用3.0,在校核洪水位情況下,*I可以采用3.5.故基地壓力不均勻系數(shù)滿要求

閘閘室抗滑穩(wěn)定分析:臨界壓應(yīng)力=1.73.KJ-1.10tg17.1 10=1.73.KJ-1.104168.1閘室抗滑穩(wěn)定性滿足要求.7、閘室結(jié)構(gòu)設(shè)計7.1閘墩設(shè)計8525閘墩為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),中墩厚1.1米,閘墩長與底板順?biāo)鞣较蛳嗤瑸?6米,邊墩與暗墻合而為一,采用重力式.閘墩上設(shè)置兩道閘門工作閘和檢修閘.工作閘門槽距閘墩上游端5.29米,工作閘門槽深0.3米,槽寬0.6米.閘墩上下游兩端是0.55米的半圓8525在閘墩的上游端設(shè)置檢修閘門.檢修閘門距離上游端 1.7米處.槽寬0.2米,槽深0.3米.下有不設(shè)置檢修門.閘門設(shè)置在底板上,其底部高程是 0.5米,上游閘墩底部高程為11.8米,下游閘墩頂部高程是為8.5米,由上一節(jié)在計算知道在校核洪水位情況下水平■方向上的水壓力最大,這時門槽頸部應(yīng)力計算不利情況,故門槽應(yīng)力計算選校核洪水情況為計算情況.閘墩底部截面上的縱向正應(yīng)力要求不出現(xiàn)拉力力,而最大拉應(yīng)力也要小丁混凝土的容許抗壓強(qiáng)度.我們計算中發(fā)現(xiàn)情況符合.故閘墩不必配置縱向受力鋼筋,但要配置構(gòu)造鋼筋.增強(qiáng)閘墩與底板的連接,預(yù)防溫度變化對閘墩不利影響.豎向配置情況是,配置中12的鋼筋,每米3根.其下插入底板50cm水平方向采用中8的分布鋼筋.在門槽出的配筋也是配置構(gòu)造鋼筋,配置中12的鋼筋問距與閘墩的一致.澆注100標(biāo)號的混凝土作筑壩材料.7.2底板結(jié)構(gòu)計算采用彈性地基梁法對底板進(jìn)行結(jié)構(gòu)計算.閘基的地基反力計算max_15971一60.229 88.85〔上游端〕Pm〞一195.2〔一*16〕一74.79〔下游端〕在上一節(jié)中計算地基應(yīng)力Pmax、Pmin時,求的是齒墻底部基底的應(yīng)力,而不是底板底部基底應(yīng)力,故尚應(yīng)重新計算地基反力.1〕完建期.完建期內(nèi)無水平■荷載,故在上一節(jié)中相應(yīng)的地基應(yīng)力就等丁地基反力,可以直接運用,即fan=88.85kPa 〔上游端〕amin=74.79kPa 〔下游端〕2〕校核洪水情況.此時有水平力作用,需要重新計算地基反力,見表7-3-1..善_982736=-1.15m〔偏下游〕2 10737.4max10737.4J6婦.15\.min= 1士 I16號2.2[ 16J= 78.80kPa 〔下游端〕一 31.20kPa 〔上游端〕仙載名稱計算式豎向力水平■力力臂力矩備注一J\/閘室結(jié)6表6-2-1上游水壓力0.5X2.5X9.8X(2.5+0.16+0.5)X12.20.5X(2.5+10.4)X9.8X7.9X12.20.5X(8.51+9.27)X9.8X1.0X12.2472.36069.210979.954.140.494699.425221.7537.5下游水壓力0.5X9.8X7.62X12.20.5X(7.5+7.77)X9.8X0.1X12.23452.9100.82.60.18977.510.1浮托力14879.28.0119033.6表6-2-3滲透壓力630.51320.58.05.335044.07038.3表6-2-3閘室內(nèi)水重力11596.683804.9合計27567.616830.27661.53552.9238377.1140103.510737.4(J)4108.6(t)98273.6(\)校核洪水時荷載、力矩計算表〔對底板底面上游A點求矩〕表表7-3-1不平■衡剪力及剪力分配以胸墻與閘門之間的連線為界,將閘室分為上、下游段,各自承受其分段內(nèi)的上部結(jié)構(gòu)重力和其他荷載.TOC\o"1-5"\h\z不平衡剪力.對完建期、校核洪進(jìn)行計算.不平■衡剪力值見表 7-3-2不平衡剪力的分配,截面的形心軸至底板底面的距離如圖 7-3-1所示,即一一 11.351.012.20.621.111.35( 1.0)f= 2 =4.5m1.021.111.3■Q2 3 2 13.底=——L(—f-fn—n)J3 3n=f—d=4.5—1.0=3.5m:12.2c.L= =6.1m2TOC\o"1-5"\h\z3 2 1 3J12.21.031.012.2(2.2-0.6)2 1.111.3312 12211.31.1(—-3.5) 2=606m4AQ底=—L(2f3—f2n+】n3)=0.04AQJ3 3那么AQ墩=(1-0.04AQ)=0.96AQ每個閘墩分配不平■衡剪力為【Aq=0.48AQ2

表7-3-2 不平■衡剪力計算表單位：KN仙載名稱完建情況下校核洪水情況下上游段下游段小計上游段下游段小計閘墩底板胸墻公路橋工作橋檢修便橋閘門啟閉機(jī)3357.85077.48435.23357.85077.48435.21672.93588.45267.31672.93588.45267.3267.5267.5267.5267.5結(jié)1026102610261026構(gòu)175175350175175350重135135135135力40040040040048.048.096.048.048.096.05656.10314.159715656.210314.15971288水重力5283.96312.711596.6揚壓力-6091.5-10738.7-16830.2地基反力-5789-10182-15971-2495.1-8242.1-10737.2小平■衡力132.8(f)132.8(J)0.02353.5(1)2353.3(f)0.2(1)小平衡剪力132.8(n132.8(f)0.02353.4(f)2353.4(1)0.0板條上荷載的計算1)完建期板條荷載見圖7-3-2(a)(1)上游段:均布荷載16729 0.04勺328q= 一5.49122 5.49122=24.90KN/m( J)閘墩處的集中荷載-3357.5267.5175135480.96132.825.49n225.49n25.49=351.1KN/m((2)下游段:均布荷載3588.3588.40.04132.8

q= + =27.94KN/m(J)10.5112.2 10.5112.2閘墩處的集中荷載- 5077.41026175400480.96132.8P= 10.51210.512=313.9KN/m(q=2丈gt=313.9KN/m(q=2丈gthPatj—28-3?^P?圖7-3-2板條荷載圖(a)完建期；(b)校核洪水情況2)校核水位情況的板條荷載見圖7-3-2(b)(1)上游段：均布荷載1672.9 5283.9 6091.5q= ■ -5.4912.25.49105.4912.20.042353.45.4912.2=28.87KN/mJ)閘墩處的集中荷載P=閘墩及其上部結(jié)構(gòu)的重力-均布荷載中多計算的閘墩處的水重力-不平衡剪力的分配值,即- 3357.8267.517513548 5283.9 …0.962353.4P= 乂1.1— =49.14($)下游5.4910 25.4925.49段：均布荷載3588.4-10738.72353.40.04 6312.7q= =8.67KN/mJ)12.210.51閘墩處的集中荷載12.210.519.9110C5077.4102617540048P= 6312.7M19.9110210.517.2.4彎矩計算(1)梁的柔性指數(shù).柔性指數(shù)按下式計算096235340.962353.4=363.8(2210.51.柔性指數(shù)按下式計算t=10旦Eh式中E0——地基土變形模量, E0=4.0F04kPa;

Eh——混凝土彈性模量,Eh=2.3x107kPa；h——梁高,mt=1044.0102.3107f6.1*=3.94故按t=5查表計算.因1<t<10,故為短梁段別板市上仙戴廣生的彎矩備注板市何載完建期校核洪水位情況均布仙載q集中荷載P〔寸土0.5q上=24.9kN/mq下=27.9kN/mP±=351.1kNPT=313.9kNSq上=28.9kNmqT=8.64kN/mP±=49.14kNPT=363.8kNE(D(2)(5)=(7)=(8)=(9)=(10)=⑴XqL2(5)+(6)(1)XqL2(2)XPL(8)+(9)0.00.0800.0674.1128.5202.685.918.0103.90.10.0790.0773.2149.9223.184.921.0105.80.20.0760.0870.4171.3241.881.624.0105.60.30.0700.1064.9214.2279.075.230.0105.20.40.0630.1358.4278.4336.867.739.0106.6①L=6.1m上0.50.0530.1749.1364.1413.256.951.0107.9游②t=50.60.0420.1238.9257.0295.945.136.081.1段0.70.0290.0726.9149.9176.831.221.052.10.80.0160.0414.885.7100.517.212.029.20.90.0050.014.621.426.05.43.08.41.00.0000.000.00.00.00.00.00.0表7-3-3底板彎矩計算表

段別板市上仙戴廣生的彎矩備注板市何載完建期校核洪水位情況均布仙載q集中荷載P〔,〕=±0.5q上=24.9kNmq下=27.9kN/mP±=351.1kNPT=313.9kNEq上=28.9kN/mq下=8.64kN/mP上=49.14kNPT=363.8kNE(D(2)(5)=⑴XqL2(6)=(2)XPL(7)=(5)+(6)(8)=(1)XqC(9)=(2)XPL(10)=(8)+(9)0.00.0800.