船閘設(shè)計布置(新)

1、船閘船閘設(shè)計設(shè)計 設(shè)計說明書設(shè)計說明書 設(shè)計計算書設(shè)計計算書 船閘總平面圖（突出上游主導(dǎo)航墻）船閘總平面圖（突出上游主導(dǎo)航墻） 船閘縱斷面圖（突出閘首、閘室各部分高程）船閘縱斷面圖（突出閘首、閘室各部分高程） 結(jié)構(gòu)圖（扶壁式結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)圖（扶壁式結(jié)構(gòu)） 閘室墻配筋圖（立板、底板和肋板）閘室墻配筋圖（立板、底板和肋板） 1000 1000字字文獻(xiàn)綜述文獻(xiàn)綜述 5000 5000字文獻(xiàn)翻譯字文獻(xiàn)翻譯 設(shè)計說明書的內(nèi)容設(shè)計說明書的內(nèi)容 封面封面 目錄目錄 摘要（中英文）摘要（中英文） 前言前言 正文正文 致謝致謝 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 附錄（圖紙）附錄（圖紙） 第一章第一章 設(shè)計基本資料設(shè)計基本資料 1

2、1 經(jīng)濟(jì)資料經(jīng)濟(jì)資料 2 2 水文與氣象資料水文與氣象資料 3 3 工程地質(zhì)資料工程地質(zhì)資料 4 4 地形及地震地形及地震 4 4 交通及建筑材料供應(yīng)情況交通及建筑材料供應(yīng)情況 5 5 設(shè)計采用的主要計算參數(shù)設(shè)計采用的主要計算參數(shù)第二章第二章 船閘總體布置和總體設(shè)計船閘總體布置和總體設(shè)計 1 1、船閘基本尺度的確定、船閘基本尺度的確定 2 2、船閘高程的確定、船閘高程的確定 3 3、引航道平面布置及尺度確定、引航道平面布置及尺度確定 4 4、上游引航道布置、上游引航道布置 5 5、船閘通過能力的驗算、船閘通過能力的驗算第三章第三章 船閘上游引航道工程結(jié)構(gòu)方案的選擇船閘上游引航道工程結(jié)構(gòu)方案的選

3、擇 1 1、閘首、閘室方案的擬定、閘首、閘室方案的擬定 2 2、上游引航道工程方案的擬定、上游引航道工程方案的擬定 a a、上游主導(dǎo)航墻結(jié)構(gòu)方案的擬定、上游主導(dǎo)航墻結(jié)構(gòu)方案的擬定 -方案比選（重力式和扶壁式）方案比選（重力式和扶壁式） -主導(dǎo)航墻扶壁式結(jié)構(gòu)的布置（型式、尺寸、布置、主導(dǎo)航段底部的處理等）主導(dǎo)航墻扶壁式結(jié)構(gòu)的布置（型式、尺寸、布置、主導(dǎo)航段底部的處理等） b b、上游輔導(dǎo)航墻結(jié)構(gòu)方案的擬定上游輔導(dǎo)航墻結(jié)構(gòu)方案的擬定第四章第四章 上游引航道主導(dǎo)航墻的穩(wěn)定性驗算及構(gòu)件計算結(jié)果上游引航道主導(dǎo)航墻的穩(wěn)定性驗算及構(gòu)件計算結(jié)果 致謝致謝 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 附錄附錄 設(shè)計計算書的內(nèi)容設(shè)計計算書

4、的內(nèi)容 封面封面 目錄目錄第一章第一章 船閘總體設(shè)計船閘總體設(shè)計 一、設(shè)計基本資料一、設(shè)計基本資料 經(jīng)濟(jì)資料等經(jīng)濟(jì)資料等 二、船閘基本尺度的確定二、船閘基本尺度的確定過閘船型組合情況（示例）：過閘船型組合情況（示例）：頂頂2000t2000t頂頂1000t 21000t 2列并排列并排頂頂1500t 1500t 頂頂1000t 1000t 、 拖拖4 4500t500t 頂頂1000t1000t、 拖拖6 6300t300t 拖拖4 4500t500t 2 2列并排列并排拖拖4 4500t500t 、 拖拖6 6300t300t 4 4500t500t貨船、貨船、6 6 300t 300t 貨

5、船貨船拖拖1111100t100t 、 拖拖4 4500t500t 三、船閘高程的確定三、船閘高程的確定四、引航道平面尺度確定四、引航道平面尺度確定五、船閘通過能力的驗算五、船閘通過能力的驗算單向一次過閘時間單向一次過閘時間T T1 1=27.6min=27.6min雙向一次過閘時間雙向一次過閘時間T T2 2=51.9min=51.9min第二章第二章 上游扶壁式導(dǎo)航墻結(jié)構(gòu)計算上游扶壁式導(dǎo)航墻結(jié)構(gòu)計算一、設(shè)計基本資料一、設(shè)計基本資料1 1、土層基本資料、土層基本資料 根據(jù)根據(jù)京杭運河劉老澗三線船閘工程初步設(shè)計工程地京杭運河劉老澗三線船閘工程初步設(shè)計工程地質(zhì)勘察報告質(zhì)勘察報告，上游主導(dǎo)航墻處于

6、測點，上游主導(dǎo)航墻處于測點ZK114ZK114處，土層的粘處，土層的粘聚力和內(nèi)摩擦角在聚力和內(nèi)摩擦角在1b1b和和1-11-1層為層為 c = 31kPac = 31kPa，=24=24，以，以下各層為下各層為c = 39kPac = 39kPa，=23=23，具體資料如下表，具體資料如下表 層號高程土層名稱重度天然含水量(%)天然孔隙比e塑性指數(shù)Ip液性指數(shù)IL容許承載力建議值f(kPa)1b20.83-17.60灰黃色素填土19.027.40.85719.80.171001-117.60-16.40粉質(zhì)粘土19.125.90.80210.60.651302-116.40-14.60粉質(zhì)粘土

7、19.129.40.84311.90.831203-114.60-9.40粉質(zhì)粘土20.521.60.61716.50.033003-1a9.40-8.10粘土19.529.90.82523.90.24350上游主導(dǎo)航墻各土層主要物理力學(xué)指標(biāo)表（以劉老澗為例）上游主導(dǎo)航墻各土層主要物理力學(xué)指標(biāo)表（以劉老澗為例） 2 2、設(shè)計水位和設(shè)計工況、設(shè)計水位和設(shè)計工況 上游主導(dǎo)航墻設(shè)計工況表（以劉老澗為例）上游主導(dǎo)航墻設(shè)計工況表（以劉老澗為例） 項目墻前水位墻后水位高水期19.3319.63低水期17.8318.13完建期-完建期按墻前無水，墻后比墻前高出完建期按墻前無水，墻后比墻前高出50cm50cm

8、計算；計算；運用期高、低水位下墻后的水位分別按墻前對應(yīng)的水位運用期高、低水位下墻后的水位分別按墻前對應(yīng)的水位( (19.3319.33、17.83)17.83)加加30cm30cm計算。計算。 3 3計算依據(jù)規(guī)范計算依據(jù)規(guī)范船閘水工建筑物設(shè)計規(guī)范船閘水工建筑物設(shè)計規(guī)范JTJ307-2001JTJ307-2001水運工程抗震設(shè)計規(guī)范水運工程抗震設(shè)計規(guī)范JTJ225-98JTJ225-98重力式碼頭設(shè)計與施工規(guī)范重力式碼頭設(shè)計與施工規(guī)范JTJ290-98JTJ290-98混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-2002GB50010-20024 4地震烈度地震烈度基本烈度為基本烈度為8

9、 8度，設(shè)計烈度按基本烈度考慮。度，設(shè)計烈度按基本烈度考慮。5.5.各部分材料各部分材料防浪墻、立板、底板和肋板均采用防浪墻、立板、底板和肋板均采用C25C25的鋼筋混凝土，重度采用的鋼筋混凝土，重度采用=25kN/m3=25kN/m3。墻后回填素土，不考慮土層的粘聚力，資料為墻后回填素土，不考慮土層的粘聚力，資料為水上：水上： =19.0kN/m3 =19.0kN/m3 =30 =30 ( (當(dāng)填土大于當(dāng)填土大于7m7m時，取時，取2828) )水下：水下：浮浮=10.0kN/m3 =10.0kN/m3 =27 =27 ( (當(dāng)填土大于當(dāng)填土大于7m7m時，取時，取2626) ) satsa

10、t=20.0kN/m3 =20.0kN/m3 二、扶壁式導(dǎo)航墻的穩(wěn)定性計算二、扶壁式導(dǎo)航墻的穩(wěn)定性計算（一）（一） 完建期計算完建期計算 扶壁式導(dǎo)航墻完建期簡圖（扶壁式導(dǎo)航墻完建期簡圖（僅作為示范，不要照搬僅作為示范，不要照搬） 1 1、每延米導(dǎo)航墻上的外力計算：、每延米導(dǎo)航墻上的外力計算：導(dǎo)航墻人行荷載按導(dǎo)航墻人行荷載按 q=3kN/mq=3kN/m2 2 計算計算, ,假想計算土壓力的墻背為假想計算土壓力的墻背為沿底板后側(cè)豎直。沿底板后側(cè)豎直。 a. a. 自重自重 b. b. 底板豎直方向上土的重力底板豎直方向上土的重力 c. c. 土壓力土壓力 墻后填土按主動土壓力計算，采用朗金公式墻

11、后填土按主動土壓力計算，采用朗金公式 d. d. 剩余水壓力剩余水壓力 墻后地下水位高于墻前計算低水位時產(chǎn)生的水壓力差值墻后地下水位高于墻前計算低水位時產(chǎn)生的水壓力差值 e. e. 揚壓力揚壓力揚壓力揚壓力作用于建筑物基礎(chǔ)底面垂直向上的總水壓力，作用于建筑物基礎(chǔ)底面垂直向上的總水壓力， 包括浮托力和滲透壓力包括浮托力和滲透壓力。根據(jù)根據(jù)船閘水工建筑物設(shè)計規(guī)范船閘水工建筑物設(shè)計規(guī)范第第6.1.156.1.15條條：作用于結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：作用于結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)底面的浮托力按低水一側(cè)的水位計算底面的浮托力按低水一側(cè)的水位計算 第第6.1.156.1.15條：條： 單位長度上的浮托力單位長度上的浮托力 V VF F

12、 = = h B h B 第第5.3.45.3.4條：地下輪廓線的化引總長度條：地下輪廓線的化引總長度VhLmLLcHL根據(jù)根據(jù)船閘水工建筑物設(shè)計規(guī)范船閘水工建筑物設(shè)計規(guī)范第第6.1.156.1.15條條，浮托力按墻，浮托力按墻兩側(cè)較低水位計算：兩側(cè)較低水位計算：根據(jù)第根據(jù)第5.3.45.3.4條地下輪廓線的化引總長度為條地下輪廓線的化引總長度為 L=L=LLH H+mL+mLV V=7.9+1.0=7.9+1.0(0.65+0.65+0.5)(0.65+0.65+0.5) =9.7m =9.7mcHcH=4.0=4.00.5=2.0m0.5=2.0m滲透水頭差滲透水頭差 H=0.5mH=0.

13、5m滲透壓力分布如圖中，滲透壓力強(qiáng)度滲透壓力分布如圖中，滲透壓力強(qiáng)度 p1=10p1=100.50.50.65/9.7=0.26kN/m20.65/9.7=0.26kN/m2 p2=10 p2=100.50.5 (0.65+7.9)/9.7=4.33kN/m2(0.65+7.9)/9.7=4.33kN/m2每延米合力每延米合力P=1/2P=1/2 (0.26+4.33) (0.26+4.33) 7.9=18.13kN7.9=18.13kN合力作用點距前趾的距離合力作用點距前趾的距離 x=1/3x=1/37.97.9 (2(20.26+4.33)/(0.26+4.33)=2.78m0.26+4.

14、33)/(0.26+4.33)=2.78m 2 2、對底板前趾的力臂和力矩計算、對底板前趾的力臂和力矩計算 列出每延米導(dǎo)航墻的外力及力矩計算表列出每延米導(dǎo)航墻的外力及力矩計算表 3 3、沿底板前趾的抗滑、抗傾驗算及基底應(yīng)力計算、沿底板前趾的抗滑、抗傾驗算及基底應(yīng)力計算 （二）（二） 運用期高水位計算運用期高水位計算每延米導(dǎo)航墻上的外力計算中除了前面五種荷載，每延米導(dǎo)航墻上的外力計算中除了前面五種荷載，另外還要考慮底板前面水的自重力另外還要考慮底板前面水的自重力（三）（三） 運用期低水位計算運用期低水位計算外力計算要求同運用期高水位計算外力計算要求同運用期高水位計算三、扶壁式導(dǎo)航墻的構(gòu)件計算三、

15、扶壁式導(dǎo)航墻的構(gòu)件計算 重力式碼頭設(shè)計與施工規(guī)范重力式碼頭設(shè)計與施工規(guī)范JTJ290-98JTJ290-98，規(guī)定了扶壁結(jié)，規(guī)定了扶壁結(jié)構(gòu)各構(gòu)件的計算圖式和應(yīng)考慮的外力。構(gòu)件外力的計算直接利用構(gòu)各構(gòu)件的計算圖式和應(yīng)考慮的外力。構(gòu)件外力的計算直接利用前面穩(wěn)定性計算的結(jié)果，并考慮不同的工況，取最不利情況進(jìn)行前面穩(wěn)定性計算的結(jié)果，并考慮不同的工況，取最不利情況進(jìn)行內(nèi)力計算和配筋。內(nèi)力計算和配筋。（一）立板的截面強(qiáng)度計算及配筋（一）立板的截面強(qiáng)度計算及配筋1 1、計算圖式、計算圖式 立板計算簡圖立板計算簡圖 考慮扶壁的受力特點，立板在距立板和底板交線考慮扶壁的受力特點，立板在距立板和底板交線1.5L1

16、.5L區(qū)段區(qū)段內(nèi)，按三邊固定、一邊簡支的雙向板計算；在內(nèi)，按三邊固定、一邊簡支的雙向板計算；在1.5L1.5L區(qū)段外按懸區(qū)段外按懸臂板計算，臂板計算，L L為肋板間距。為肋板間距。1.5L=1.51.5L=1.54.8m=7.2m4.8m=7.2m 故立板下端故立板下端7.2m7.2m范圍內(nèi)（范圍內(nèi)（20.03-20.03-12.8312.83），兩肋板之），兩肋板之間的一塊板按三邊固定、一邊簡支計算，兩肋板以外的部分可間的一塊板按三邊固定、一邊簡支計算，兩肋板以外的部分可近似按懸臂板計算。近似按懸臂板計算。2 2、荷載計算、荷載計算荷載需考慮地面使用荷載、土壓力和剩余水壓力，利用前面穩(wěn)定荷載

17、需考慮地面使用荷載、土壓力和剩余水壓力，利用前面穩(wěn)定性計算的結(jié)果。性計算的結(jié)果。 a. a. 完建期完建期 b. b. 運用期高水位運用期高水位 c. c. 運用期低水位運用期低水位3 3、內(nèi)力計算及配筋、內(nèi)力計算及配筋（二）前趾板的截面強(qiáng)度計算及配筋（二）前趾板的截面強(qiáng)度計算及配筋前趾板按固定在立板上的懸臂板計算，計算跨度取與立板連接處前趾板按固定在立板上的懸臂板計算，計算跨度取與立板連接處的中點處開始，外荷載只需考慮基底反力、滲透壓力和趾板自重。的中點處開始，外荷載只需考慮基底反力、滲透壓力和趾板自重。（三）底板的截面強(qiáng)度計算及配筋（三）底板的截面強(qiáng)度計算及配筋考慮扶壁的受力特點，底板在距

18、立板和底板交線考慮扶壁的受力特點，底板在距立板和底板交線1.5L1.5L區(qū)段內(nèi)，按區(qū)段內(nèi)，按三邊固定、一邊簡支的雙向板計算；在三邊固定、一邊簡支的雙向板計算；在1.5L1.5L區(qū)段外按懸臂板計算，區(qū)段外按懸臂板計算，L L為肋板間距。為肋板間距。需考慮基底反力和滲透壓力、底板自重、板上填料的垂直壓力和需考慮基底反力和滲透壓力、底板自重、板上填料的垂直壓力和地面荷載。地面荷載。 （四）肋板的截面強(qiáng)度計算及配筋（四）肋板的截面強(qiáng)度計算及配筋扶壁結(jié)構(gòu)的肋板和立板一起按固定在底板上的扶壁結(jié)構(gòu)的肋板和立板一起按固定在底板上的T T形變截面懸臂梁形變截面懸臂梁計算，翼緣為半節(jié)立板，梁肋為肋板部分。只計算懸臂梁的端部計算，翼緣為半節(jié)立板，梁肋為肋板部分。只計算懸臂梁的端部截面和中間截面。截面和中間截面。 由于是雙肋扶壁，由于是雙肋扶壁，以半節(jié)導(dǎo)航墻作為計算的單元以半節(jié)導(dǎo)航墻作為計算的單元，考慮，考慮T T形梁斜形梁斜面上的土壓力、剩余水壓力。肋板斜面上的水平土壓力可近似采面上的土壓力、剩余水壓力。肋板斜面上的水平土壓力可近似采用其在豎直方向投影面上的土壓力來替代，故肋板上的荷載分布用其在豎直方向投影面上的土壓力來替代，故肋板上的荷載分布圖與立板應(yīng)完全相同，故此處計算的圖與立板應(yīng)完全相同，故此