水閘課程設(shè)計(jì)

1、目錄第一章 總論 - 11、 工程概述 - 12、 基本資料 - 13、 工程綜合說明書 - 2第二章 水力計(jì)算 - 31、 閘室的結(jié)構(gòu)形式及孔口寸確定 - 32、 消能防沖設(shè)計(jì) - 4第三章 水閘防滲及排水設(shè)計(jì) - 61、 閘底輪廓布置 - 62、 防滲和排水設(shè)計(jì)及滲透壓力計(jì)算 - 63、 防滲排水設(shè)施和細(xì)部構(gòu)造 - 9第四章閘室的布置和構(gòu)造 - 101、 閘底板、閘墩 - 102、 工作橋、公路橋、檢修便橋 - 123、 閘門和啟閉機(jī) - 144、 閘室的分縫和止水設(shè)備 - 16第五章 閘室的穩(wěn)定計(jì)算 - 181、 荷載及其組合 - 182、 地基應(yīng)力驗(yàn)算 - 20第六章 上下游建筑物 -

2、 21一、連接建筑物的作用 - 21二、兩岸建筑物的選用 -21第一章 總論一、工程概述本樞紐位于某河下游，主要任務(wù)是壅高水位，以滿足河流兩岸引水灌溉要求， 并適當(dāng)照顧到工業(yè)給水、陸路交通等。樞紐由泄洪閘、灌區(qū)進(jìn)水閘等組成。樞紐 建成后可灌溉農(nóng)田 5.5 萬畝。要求閘頂公路凈寬 4.5m（如圖 1）圖一樞紐平面布置圖1-泄洪閘 2-進(jìn)水閘 3-閘上公路二、基本資料1、上下游河道底寬20米，邊坡1:1.5。泄洪閘設(shè)計(jì)過閘流量100m3 / s,相應(yīng)上游水位為6.10米，下游水位6.0米。校核流量為170m3 / s,相應(yīng)上游水位為6.50米。此水閘（泄洪閘）為 等 3 級建筑物。2、河道上游正常

3、蓄水位為 5.0 米，最高蓄水位為 6.0 米，下游水位2.5米。泄洪閘下游河道水位流量關(guān)系如表 1：3，表 1水位（米）3 3 4 4 4 5 5 5 .20 .70 .10 .45 .80 .10 .35 .60流量12345678( m3/ s )00000000水位（米）5 6 6 6 6 6 6 .80 .00 .10 .20 .25 .30 .33 .406流量91111111( m3/ s )0 001020304050703、泄洪閘上下游底高程 1.0 米，閘底板高程與河底齊平。 4、閘址處地形平緩，堤頂高程在 7.5m 左右。5、閘址持力層為中細(xì)砂夾粉土，地基承載力為80kn

4、/m36、 閘址附近多年平均最大風(fēng)速為 12m/s ，沿水面從水閘上游面到對岸的最 大垂直距離為 2km 。7、 回填土料閘底板下砂墊層 c =0 , f=30 ，g干 =15 kn / m 。兩岸翼墻后回填土料 c =0 ,f=30，g干=15 kn / m3 g =15 kn / m 3 g =19 kn / m濕 飽3。8、 閘頂公路橋汽車荷載為汽車10 級，行車路面凈寬 4.5m，兩側(cè)各加 0.75m 寬的人行道。9、 工作閘門可用鋼或鋼筋混凝土平面閘門，檢修閘門可選用疊梁門。啟閉 機(jī)用螺桿式或卷揚(yáng)式固定啟閉機(jī)。三、工程綜合說明書1、 閘室的結(jié)構(gòu)型式及孔口尺寸確定2、 消能防沖設(shè)計(jì)3、

5、 防滲和排水設(shè)計(jì)及滲透壓力計(jì)算4、防滲排水設(shè)施和細(xì)部構(gòu)造 5、閘底板、閘墩6、工作橋、公路橋、檢修便橋 7、閘門和啟閉機(jī)8、閘室的分縫和止水設(shè)備 9、荷載及其組合10、 地基應(yīng)力計(jì)算11、 閘室穩(wěn)定驗(yàn)算12、 上游連接建筑物13、 下游連接建筑物第二章 水力計(jì)算 第一節(jié) 閘室的結(jié)構(gòu)形式及孔口寸確定1) 由于已知上下游水位，可推算上游水頭及下游水深，如表表 2.1.1 上游水頭計(jì)算表計(jì)算情況流下游水上 游過水?dāng)嗝婷嫘薪黺 202g上游水量 q設(shè)計(jì)水位 100深 hs5.0水深 h5.1積140.02流速0.714 0.0頭 h05.1326校核水位 170 5.4 5.5 155.38 1.09

6、4 0.0612) 閘門全開泄洪時(shí)，為平底板寬頂堰堰流，判別是否為淹沒出流。表 2.1.2 淹沒出流判別表5.56計(jì)算情況下游水深上游水頭0.8h0h 0.8hs0流態(tài)hsh0設(shè)計(jì)水位校核水位5.064.14.455淹沒出流淹沒出流3) 按照閘孔凈寬計(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，m 為堰流流量系數(shù)，取 0.385.表 2.1.3 閘孔總凈寬計(jì)算表計(jì)算情況流量q下游水深 hs上游水頭 h0hhs0淹沒系數(shù)側(cè)收縮系數(shù)b0設(shè)計(jì)1005.05.13 0.0.5460.90910.水位校核水位170 5.4 5.569750.9710.549

7、0.9091715.22根據(jù)水利水電工程閘門規(guī)范中閘孔尺寸和水頭系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，選定單孔 凈寬 b =5m，同時(shí)為了保證閘門對稱開啟，防止不良水流形態(tài)，選用 3 孔，0由 于 閘 基 為 軟 基 河 床 ， 選 用 整 體 式 底 板 ， 中 墩 、 邊 墩 均 為 1m 。中b +b =bl =nb +（n-1） d =3 5 +2 1 =1704) 校核泄洪能力。根據(jù)孔口與閘墩的尺寸計(jì)算側(cè)收縮系數(shù)，查水閘設(shè)計(jì) 規(guī)范，結(jié)果如下：b 5對于中墩孔 0 = =0.833，得eb +d 5 +1zb 5對于邊墩孔 0 =d 5 +10.15 +0.5 z2=0.973=0.319，得e =0.912邊e

8、=n e +n e 1 中 2n +n1 2邊=2 0.993 +0.9121 +2=0.953根據(jù)選定的孔口尺寸（3 孔，每孔 5 米）與上下游水位，進(jìn)一步計(jì)算流 量如表：表 2.1.4 過流能力校核計(jì)算表計(jì)算流量堰上水m q校核過流情況q頭 h0能力設(shè)計(jì)1005.13 0.385 0.546 0.951555.5%流量校核流量170 5.56 0.385 0.54950.955175 2.9%設(shè)計(jì)情況超過規(guī)定 5%的要求，說明孔口尺寸有些偏大，但根據(jù)校核情況 滿足要求，所以不再進(jìn)行孔口尺寸的調(diào)整閘孔尺寸布置如圖第二節(jié) 消能防沖設(shè)計(jì)由于本閘位于平原地區(qū)，河床的抗沖刷能力較低，所以采用底流式消

9、能。 設(shè)計(jì)水位或校核水位時(shí)，閘門全開泄洪水，為淹沒出流，無須消能。閘前為正常高水位 6m，部分閘門局部開啟，只宣泄較小流量時(shí)，下流水位不高， 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， 為了保證無論何種高度的情況下均能發(fā)生淹沒式水躍消能，所以采用閘前水 深 h=5.0m，閘門局部開啟情況，作為消能防沖設(shè)計(jì)的控制情況。按消力池計(jì)算公式計(jì)算，結(jié)果列如下表：開開過h 單h hz流 池ll啟啟閘 s寬 cc”(m態(tài) 深 jk孔高流 (流 ( ( )數(shù)度量 m)量 m)m)10121202-2.05.88.308.2.01淹12315020.沒 0118.0.0

10、2.000.02出5.732.581 4318030.流 011.5 0.6 .45 .05 .12 .938 .35 01 .05 6.64 3.3130 431202-6.05.88.308.2.051 941502-0.0.111 151803-0.521.8 .2.05.12.938.35.16表 2.2.1 消力池計(jì)算表消力池的深度與長度由計(jì)算表可知水流流態(tài)皆為淹沒出流，所以消力池池深為 0.5m，尺長由表可得為 13.5m，消力池的構(gòu)造采用下挖式消力池，為了方便施工，消力池的底板采用做成等厚，為了降低底板下的滲透壓

11、力，在水平底板的后半部分設(shè)置排水孔，孔下鋪設(shè) 反濾層，排水孔直徑 10cm ，間距為 2m ，成梅花形布置，消力池底板t =0.2 8.12 5 - 3.35 =0.65，故取 0.7m。其構(gòu)造尺寸見下圖。海漫長度：海漫的長度可按下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：l =ksqsh取k =11s，則l =ksqs=11 8.12 1.65 =35.5 m海漫縱斷面示意圖如下：由于水流速度沿海漫全長逐漸減小，故將海漫分成兩段。緊接消力池的一段 呈水平狀，后面呈斜坡狀，坡度 1:10。海漫所用的材料，水平段采用漿砌石材 料，余下的采用干砌石結(jié)構(gòu)。塊石直徑大于 30cm，厚度為 60cm。海漫段設(shè)計(jì)排 水孔，下設(shè)反濾

12、層。e第三章 水閘防滲及排水設(shè)計(jì)第一節(jié) 閘底輪廓布置1、防滲設(shè)計(jì)的目的防止閘基滲透變形 ; 減小閘基滲透壓力 ; 減少水量損失 ; 合理選用地下輪廓尺 寸。2、布置原則防滲設(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，用以延長滲徑減小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，以減小滲透壓力，并防止在滲流出口附近發(fā)生滲透變形。3、地下輪廓布置對于粘性土地基，通常不采用垂直板樁防滲。故地下輪廓主要包括底板和防 滲鋪蓋。第二節(jié) 防滲和排水設(shè)計(jì)及滲透壓力計(jì)算閘底板地下輪廓線（單位；mm

13、）地基有效深度的計(jì)算。l 240 = =9.6 5，地基有效深度t 為s 2.50t =0.5 l =0.5 24 =12( m)e 03滲流區(qū)域分段圖（單位；mm）進(jìn)口段和出口段x0s 2=1.5 +0.441 t 內(nèi)部垂直段x =y2pp s ln cot 1- 4 t 內(nèi)部水平段xx=l -0.7(s+s1 2t)分段編號分 s(m段名稱)s (1m)s (m2)t(mm)l(阻力系數(shù) ihhii(m) (m)進(jìn)120.454口水11.140.060. 0 212 0.922平52836垂 2.85直水5880.880.009.510.1平0303垂110.

14、2.79 0.0.直58686水10.0.0. 1 1100.82平52525垂 2.79直水5860.860. 0 09.5 1 0.1平0306出 11 0.517計(jì)合口1611.34 3.35133.5各段滲透壓力水頭損失段別進(jìn)口段出口段s0.52.5t470.817h 00.060.13h0.080.03h x0.360.06進(jìn)出口段的阻力系數(shù)修正表計(jì)算各角點(diǎn)的滲透壓力值。各段后角點(diǎn)滲壓水頭=該段前角點(diǎn)滲壓水頭-此段的水頭損失值h1h2h3h4h5h6h7h8h9h103.43.02.204 87 1

15、 6 9 3 閘基各角點(diǎn)滲透壓力值驗(yàn)算滲流溢出坡降。h 0.13j = 9 = =0.087出口段的溢出坡降為； s 1.5 ，小于中砂出口段允許滲流坡降值j=0.350.40，滿足要求，不會(huì)發(fā)生滲透變形。閘底板下滲透壓力分布圖第三節(jié) 防滲排水設(shè)施和細(xì)部構(gòu)造1、鋪蓋鋪蓋主要用來延長滲徑，應(yīng)具有相對的不透水性；為適應(yīng)地基變形，也要有 一定的柔性。這里采用混凝土結(jié)構(gòu)，其長度一般為 35 倍上、下游水位差，擬取 10m。鋪蓋厚為 0.5m 。鋪蓋上、下游端設(shè) 0.5m 深的小齒墻，其頭部不再設(shè)防沖 槽。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。2、齒墻閘底板的上、下游端一般

16、都設(shè)有齒墻，它有利于抗滑穩(wěn)定，并可延長滲徑。 去齒墻深度為 1.5m 。3、側(cè)向防滲側(cè)向防滲主要靠上游翼墻和邊墩。上游翼墻為反翼墻，收縮角取為 15 ，延伸至鋪蓋頭部以半徑為 6.6m 圓弧插入岸坡。4、排水設(shè)施為了減少作用于閘底板上的滲透壓力，在整個(gè)消力池底板下布設(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 之間的永久性分縫，雖然沒有防滲的要求，但為了防止閘基土與墻后填土被水流 帶出，縫中鋪貼瀝青油毛氈。為防止?jié)B透變形，在排水與地基接觸處做好反濾層。第四章4.1 閘底板的設(shè)計(jì) 4.1.1 作用閘室的布置和構(gòu)造閘底板是閘室的基礎(chǔ)，承受閘室及上部結(jié)構(gòu)的全

17、部荷載，并較均勻地傳給地 基，還有防沖、防滲等作用。4.1.2 型式根據(jù)流量大小、上下游水位，地形地質(zhì)等因素，本設(shè)計(jì)閘底板采用開敞式平 底板。4.1.3 長度底板順?biāo)鞣较虻拈L度應(yīng)根據(jù)閘室地基條件和上部結(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來分析確定。初擬時(shí)可參考以建工程的經(jīng)驗(yàn) 數(shù)據(jù)選定，當(dāng)?shù)鼗鶠樗槭梁偷[（卵）石時(shí)，底板長度可?。?.52.5）h（h 為水閘上、下游最大水位差）;砂土和砂壤土則?。?.03.5）h；粉質(zhì)壤土和壤 土可?。?.04.0）h；粘土?。?.54.5）h。本設(shè)計(jì)的閘基土質(zhì)為中細(xì)砂夾粉 土，所以閘底板順?biāo)鞣较虻拈L度?。?.04.0）h，最終定為 l=

18、12m。4.1.4 厚度底板厚必須滿足強(qiáng)度和剛度的要求，通常采用等厚度的，也可采用變厚度的 （后者在堅(jiān)實(shí)地基情況下有利于改善底板的受力條件），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。大中型水閘平底板厚度可取閘孔凈寬的1 168，一般為 1.02.0m，最薄不小于 0.7m。取閘底板厚度 d=1.0m；4.2 閘墩設(shè)計(jì)4.2.1 作用分隔閘孔并支承閘門、工作橋等上部結(jié)構(gòu)，使水流順利的通過閘室。4.2.2 外形輪廓應(yīng)能滿足過閘水流平順、側(cè)向收縮小的，過流能力大的要求。閘墩的外形輪廓設(shè)計(jì)應(yīng)滿足過閘水流平順、側(cè)向收縮小、過流能力大的要求。上游墩頭采用半圓形， 以減小水

19、流的進(jìn)口損失；下游墩頭宜采用流線型，以利于水流的擴(kuò)散。4.2.3 厚度閘墩的長度取決于上部結(jié)構(gòu)布置和閘門的形式，一般與底板等長或稍短于底 板。閘墩上下游面為鉛直面。閘墩的厚度應(yīng)滿足穩(wěn)定和強(qiáng)度要求，根據(jù)閘孔孔徑、受力條件、結(jié)構(gòu)構(gòu)造要 求、閘門型式和施工方法等確定。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，取閘墩厚度為 1.6m，混凝土材料4.2.4 高度（1） 閘墩頂部高程閘墩頂部高程一般是指閘室胸墻或閘門擋水線上游閘墩和岸墻的頂 部高程，應(yīng)滿足擋水和泄水兩種運(yùn)用情況的要求。擋水時(shí)，閘頂高程不應(yīng) 低于水閘正常蓄水位（或最高擋水位）加波浪計(jì)算高度與相應(yīng)的安全超高 值之和；泄水時(shí)，不應(yīng)低于設(shè)計(jì)洪水位（或校核洪水位）與相應(yīng)安全超高

20、值之和。水閘安全超高下限值見表 4-16。表 4-1 水閘安全超高下限值水閘級別（單位：米）運(yùn)用情況12 3 4/5正常蓄擋水時(shí)水位最高擋0.30.2水位2 2202 2 2設(shè)計(jì)洪泄水時(shí)水位校核洪1.51.01.00.50.4水位閘墩頂部高程計(jì)算：波浪計(jì)算高度hz=1.24h5%ghv0=0.0076v-0112gd v 0 13gd式中h當(dāng)v20=20 250 時(shí)，為累計(jì)頻率 5% 波高的波高h(yuǎn)5%，當(dāng)gdv=250100時(shí)，為累計(jì)頻率 10%的波高h(yuǎn)10%；由資料可知：閘址附近多年平均風(fēng)速為12 m / s，有效吹程為 2km，則：gd

21、v0=9.8 200012=136h5%=0.0076v-0112gd v 0 g13v20=0.0076v-0112gd v 0 g13v20=0.467hz=1.24 h5%=1.24 0.467 =0.58擋水時(shí)閘墩頂部高程為：正常蓄水位+波浪計(jì)算高度+安全超高=5.0+0.58+0.4=5.98m 最高蓄水位+波浪計(jì)算高度+安全超高=6.0+0.58+0.3=6.88m 泄水時(shí)閘墩頂部高程為：設(shè)計(jì)洪水位+安全超高=6.1+0.7=6.8m校核洪水位+安全超高=6.5+0.5=7.0m所以閘墩的頂部高程為7.0m。4.3 閘門與啟閉機(jī)閘平板閘門槽的尺寸取決于閘門尺寸和支撐型式。工作閘門槽

22、一般不小于 0.3m，寬 0.51.0m，最優(yōu)寬深比宜取 1.61.8，這里取槽深 0.5m，槽寬 0.8m； 檢修門槽一般為 0.150.25，寬 0.150.30m，這里取槽深 0.3m，槽寬 0.5m。 為了滿足閘門安裝與維修的要求，方便啟閉機(jī)的布置和運(yùn)行，檢修閘門槽與工作 閘門槽之間的凈距不宜小于 1.5m，這里取 2.0m。采用疊梁式閘門槽深為 20cm，寬為 20cm，閘門型式如圖 2 所示。圖 4.2疊梁式檢修閘門示意圖4.3.1 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)有卷揚(yáng)式、螺桿式和油壓式。 卷揚(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) 簡便

23、、廉價(jià)，適用于小型工程，水壓力較大，門重不足的情況等。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)力獲得很大的啟閉力，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，能夠多孔同步開啟，這里采 用卷揚(yáng)式啟閉機(jī)，一門一機(jī)。4.3.2 啟閉機(jī)的選型gp 2p根據(jù)水工設(shè)計(jì)手冊平面直升鋼閘門結(jié)構(gòu)活動(dòng)部分重量 計(jì)算見公式為：g =0.012k k h 支 材1.65b1.85（1）式中 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)，對于滑動(dòng)式支承取 0.8；對于滾輪式支承取1.0，對于臺車式支承取 1.3。k材閘門材料系數(shù)，普通碳素結(jié)構(gòu)鋼制成的閘門為 1.0 ；低合金結(jié)構(gòu)鋼制

24、成的閘門取 0.8。hb孔口高度，取 9m；孔口寬度，取 9m。經(jīng)過計(jì)算得 21 ，考慮其它因素取閘門自重 22t 。 初估閘門啟閉機(jī)的啟門力和閉門力根據(jù)水工設(shè)計(jì)手冊中的近似公式：f =（0.10 0.12）p +1.2g q（2）=0.1 0.5 9.81 8.52 =346 kn9 +22 1.2f =（0.10 0.12）p -1.2g w（3）=0.1 0.5 9.81 8.52 9 -22 1.2=293 kn1p = gh2b式中 平面閘門的總水壓力， ，kn；b 是單孔寬。fqfw啟門力，kn；閉門力，kn；由于閘門關(guān)閉擋水時(shí)，水壓力 值最大。此時(shí)閘門前水位為 8.5m ，本次設(shè)

25、計(jì)的水閘為中型水閘，系數(shù)采用 0.10 ，經(jīng)計(jì)算啟閉力fq為 346kn ，閉門力fw為293kn 。查水工設(shè)計(jì)手冊選用電動(dòng)卷揚(yáng)式啟閉機(jī)型號 qpq-2 40。4.4 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，采用固定式卷揚(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)的型號決定基座寬度為 2m，啟閉機(jī)旁的 過道設(shè)為 1m，欄桿柱寬 0.2m 。因此，工作橋的總寬度為 4.4

26、m 。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=6+0.5+0.5 =7m工作橋高程=閘墩高程+排架高+t 型梁高=7m+7m+1m=15m 。圖 5.3工作橋細(xì)部構(gòu)造圖 (單位：cm)4.4.1 交通橋交通橋的作用是連接兩岸交通，供車輛和人通行。交通橋的型式可采用板梁 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)，一般公路單車道凈寬為 4.5m，雙車道為 79m 。本次設(shè)計(jì)采 用雙車道 8m 寬，并設(shè)有人行道安全帶為 75c

27、m ，具體尺寸如圖 4 所示。圖 5.4交通橋細(xì)部構(gòu)造圖 (單位：cm)4.4.2 檢修橋檢修橋的作用為放置檢修閘門，觀測上游水流情況，設(shè)置在閘墩的上游端。采用預(yù)制 t 型梁和活蓋板型式。尺寸如圖 5 所示。圖 5.5 檢修橋細(xì)部構(gòu)造圖 (單位：cm)4.5 閘室的分縫與止水水閘沿軸線每隔一定距離必須設(shè)置沉陷縫，兼作溫度縫，以免閘室因不均勻 沉陷及溫度變化產(chǎn)生裂縫。縫距一般為 1530m ，縫寬為 22.5cm。整體式底板 閘室沉陷縫，一般設(shè)在閘墩中間，一孔、二孔或三孔一聯(lián)為獨(dú)立單元，其優(yōu)點(diǎn)是保證在不均勻沉降時(shí)閘孔不變形，閘門仍然正常工作。凡是有防滲要求的縫，都應(yīng)設(shè)止水設(shè)備。止水分鉛直和水平兩

28、種。前者設(shè)在 閘墩中間，邊墩與翼墻間以及上游翼墻本身；后者設(shè)在鋪蓋、消力池與底板，和 混凝土鋪蓋、消力池本身的溫度沉降縫內(nèi)。本次設(shè)計(jì)縫墩寬 1.6m，縫寬為 2cm，取取中間三孔為一聯(lián)，取中間三孔為 一聯(lián)。4.6.兩岸連接建筑物：（1）布置型式：水閘兩端與河岸或堤、壩等建筑物的連接處，需設(shè)置連接 建筑物，它們包括上下游翼墻，邊墩或岸墻、刺墻和導(dǎo)流墻等。本設(shè)計(jì)上游采用 反翼墻，下游采用扭面翼墻轉(zhuǎn)角處的半徑為 3 米。(2)結(jié)構(gòu)選型：兩岸連接建筑物的受力狀態(tài)和結(jié)構(gòu)型式與一般擋土墻基本相 同，常用的結(jié)構(gòu)型式有重力式、懸臂式、扶臂式、和空箱式等。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中的 閘墩頂部高程為 7.0m，閘底板高程為1

29、.0m，即翼墻的高度為 6m，選用重力 式擋土墻，混凝土材料。閘室剖面圖見下頁：圖 2閘室剖面圖wwwww12345檢修橋重 420kn工作橋及小閘墩重 60kn公路橋重 540kn 閘門重 180kn啟閉機(jī)重 90kn第五章閘室穩(wěn)定驗(yàn)算某水閘正常擋水位為 7m，地基為堅(jiān)實(shí)土基，允許承載力為 80kpa，不均勻 系數(shù)為 2.5，水閘的其他尺寸見前面例 6-1-6-5，試分析其穩(wěn)定性。解：（1）設(shè)計(jì)情況和荷載組合：1 設(shè)計(jì)情況選擇。水閘在使用過程中，可能出現(xiàn)各種不利情況。完建無 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)生沉降或者不均勻沉 降，這是驗(yàn)算地基承載力的設(shè)計(jì)情況。正常擋水位時(shí)

30、下游無水，上游為正常擋水 位，上下游水頭差最大，閘室受較大的水平推力，是驗(yàn)算閘室抗滑穩(wěn)定性的設(shè)計(jì) 情況。泄洪期工作閘門全開，水位差較小，對水閘無大的危害，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。2 完建無水期和正常擋水期均為基本荷載組合。取中間三孔一聯(lián)（ 19m） 為單元計(jì)算，需計(jì)算荷載如表所示。荷載計(jì)算情組合況自重壓力靜水力揚(yáng)壓壓力泥沙力地震力浪壓基本 水期完建無-組合水期正常擋 - - （2）完建無水期荷載計(jì)算及地震承載力驗(yàn)算。1 荷載計(jì)算主要是閘室及上部結(jié)構(gòu)自重。在計(jì)算中三孔一聯(lián)為單元，省略 一些細(xì)部構(gòu)件重量，如欄桿，屋頂?shù)?。力矩為對閘底板上游端點(diǎn)所取。混凝土重

31、度取 24kn/m，水采用 10kn/m。完建無水期荷載分布圖。完建無水期荷載計(jì)算 見表。完建無水期荷載計(jì)算表力矩荷載閘底板閘墩工作橋上部結(jié)構(gòu)交通橋自重偏心距2030.44651.72204.21.8656.6 3+3967.56-01969.8閘門 887.0410429.合計(jì)941.81596.6725564.2321969.82 完建無水期地基承載力為p max =ming m =a w5140地基承載力平均值為p +pp平均 = max min =46( kpa) ( p) =80 kpa2地基不均勻系數(shù)為hp= max =1.275 (h) =2.50pmin根據(jù)荷載計(jì)算結(jié)果，可知：

32、完建無水期的地基承載力能夠滿足要求，地基也不會(huì)發(fā)生不均勻沉降。（3）正常擋水位荷載計(jì)算及地基承載力驗(yàn)算。1 正常擋水期荷載。正常擋水期計(jì)算除閘室自重外，還有靜水壓力，水重， 閘底板所受揚(yáng)壓力，有滲透計(jì)算可得。由于浪壓力小于靜水壓力的 5%，忽略不 計(jì)。正常擋水期荷載分布圖分布表見下。g1g2g3g4hw1g5p1p2gf正常擋水位荷載計(jì)算表垂直壓力水平壓力力矩荷載名稱偏心距+-閘室自重10430p1p2625751.670.251043.7518.75力下游水壓2250.5112.5浮托力滲透壓力312.51202625水重16904.16929合計(jì)12120432.570022557041.1687.511687.547553542 正常擋水期地基承載力驗(yàn)算。根據(jù)荷載計(jì)算結(jié)果，采用公式驗(yàn)算，可知正 常擋水期的地基承載力及地基不均勻系數(shù)均滿足要求。地基承載力為cp maxmin=g m 59 = ( kpa)a w 44地基承載力平均值為p -pp = max min =52(kpa) （p）=80( kpa)2地地基不均勻系數(shù)ph= max =1.34 (