進(jìn)水閘計(jì)算書

HYPERLINK\l"_Toc234031884"1設(shè)計(jì)基本資料2HYPERLINK\l"_Toc234031885"1.1概述2HYPERLINK\l"_Toc234031886"1.2規(guī)劃數(shù)據(jù)3HYPERLINK\l"_Toc234031887"1.3地質(zhì)資料4HYPERLINK\l"_Toc234031888"1.4閘的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)4HYPERLINK\l"_Toc234031889"1.5其它有關(guān)資料4HYPERLINK\l"_Toc234031890"2.樞紐布置5HYPERLINK\l"_Toc234031891"2.1防沙設(shè)施5HYPERLINK\l"_Toc234031892"2.2引水渠的布置5HYPERLINK\l"_Toc234031893"2.3進(jìn)水閘布置6HYPERLINK\l"_Toc234031894"3水力計(jì)算7HYPERLINK\l"_Toc234031895"3.1閘孔設(shè)計(jì)7HYPERLINK\l"_Toc234031896"3.2消能防沖設(shè)計(jì)9HYPERLINK\l"_Toc234031897"4.1地下輪廓設(shè)計(jì)13HYPERLINK\l"_Toc234031898"4.2滲流計(jì)算14HYPERLINK\l"_Toc234031899"5.閘室布置與穩(wěn)定計(jì)算19HYPERLINK\l"_Toc234031900"5.1閘室結(jié)構(gòu)布置19HYPERLINK\l"_Toc234031901"5.2閘室穩(wěn)定計(jì)算22HYPERLINK\l"_Toc234031902"6.閘室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)30HYPERLINK\l"_Toc234031903"6.1邊墻設(shè)計(jì)30HYPERLINK\l"_Toc234031904"6.2閘墩結(jié)構(gòu)計(jì)算39HYPERLINK\l"_Toc234031905"6.3閘底板結(jié)構(gòu)計(jì)算39HYPERLINK\l"_Toc234031906"7.兩岸連接建筑物49HYPERLINK\l"_Toc234031907"8.水閘細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)50HYPERLINK\l"_Toc234031908"9.基礎(chǔ)處理50HYPERLINK\l"_Toc234031909"10.主要參考文獻(xiàn)50水閘課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書設(shè)計(jì)任務(wù)XX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(jì)主要任務(wù)是確定XX閘的型式、尺寸及樞紐布置方案；并進(jìn)行水力計(jì)算、防滲排水設(shè)計(jì)、閘室布置與穩(wěn)定計(jì)算、閘室底板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等，繪出樞紐平面布置圖及上下游立視圖。1設(shè)計(jì)基本資料1.1概述XX閘建在XX鎮(zhèn)以北的XX渠上，閘址地理位置見圖2-1。該閘的主要作用有防洪、灌溉和引水沖淤。7.0北至大成港9.0渠化11.0興閘管所XX閘興化河興化鎮(zhèn)圖2-11、防洪當(dāng)XX河水位較高時(shí)，關(guān)閘擋水，以防止XX河水入侵XX渠下游兩岸農(nóng)田，保護(hù)下游的農(nóng)田和村鎮(zhèn)。2、灌溉灌溉期引XX河水北調(diào)，以灌溉XX渠兩岸的農(nóng)田。3、引水沖淤在枯水季節(jié)，引XX河水北上至下游的大成港，以沖淤保港。1.2規(guī)劃數(shù)據(jù)XX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(jì)組合有以下幾方面：11.80.5 50.0圖2-2XX渠剖面示意圖（單位：m）1、孔口設(shè)計(jì)水位、流量根據(jù)規(guī)劃要求，在灌溉期由XX閘自流引XX河水灌溉，引水流量為300m3/s，此時(shí)閘上游水位為7.84m，閘下游水位為7.78m；在冬季枯水季節(jié)由XX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(shí)相應(yīng)的閘上游水位為7.45m，下游為7.38m。2、閘室穩(wěn)定計(jì)算水位組合（1）設(shè)計(jì)情況：上游水位10.31m，浪高0.8m，下游水位7.0m。（2）校核情況：上游水位10.71m，浪高0.5m，下游水位7.0m。3、消能防沖設(shè)計(jì)水位組合（1）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10.71m，下游水位為7.78m。（2）下游水位流量關(guān)系下游水位流量關(guān)系見表2-1。表2-1下游水位流量關(guān)系Q（m3/s）0.050.0100.0150.0200.0250.0300.0H下（m）7.07.207.387.547.667.747.781.3地質(zhì)資料1、閘基土質(zhì)分布情況根據(jù)鉆探報(bào)告，閘基土質(zhì)分布情況見表2-2。表2-2閘基土層分布層序高程（m）土質(zhì)情況標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)（擊擊）Ⅰ11.75～22.40重粉質(zhì)壤土9～13Ⅱ2.40～0..7散粉質(zhì)壤土8Ⅲ0.7～-166.7堅(jiān)硬粉質(zhì)粘土（局部含鐵錳結(jié)結(jié)核）15～212、閘基土工試驗(yàn)資料根據(jù)土工試驗(yàn)資料，閘基持力層為堅(jiān)硬粉質(zhì)粘土，其內(nèi)摩擦角φ=190，凝聚力C=60.0Kpa；天然孔隙比e=0.69，天然容重γ=20.3KN/m3，比重G=2.74，變形模量E0=4.0×104KPa；建閘所用回填土為砂壤土，其內(nèi)摩擦角φ=260，凝聚力C=0，天然容重γ=18KN/m3；混凝土的彈性模量Eh=2.3×107KPa。1.4閘的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》SL265-2001，XX閘按Ⅲ級(jí)建筑物設(shè)計(jì)。1.5其它有關(guān)資料1、閘上交通根據(jù)當(dāng)?shù)亟煌ú块T建議，閘上交通橋?yàn)閱诬嚨拦窐?，按?10設(shè)計(jì)，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2-3，每米橋長(zhǎng)約重80KN。10.015.0450.015.010.0110.02﹪2﹪100.0155.0555.070.00455.01137.550455.01137.55045..0770.05550.00圖2-3交通橋剖剖面圖（單位：cm）2、該地區(qū)“三材材”供應(yīng)充足足。閘門采采用平面鋼鋼閘門，尺尺寸自定，由由于廠設(shè)計(jì)計(jì)加工制造造。3、該地區(qū)地震烈烈度設(shè)計(jì)為為6度，故可可不考慮地地震影響。4、該地區(qū)風(fēng)速資資料不全，在在進(jìn)行浪壓壓力設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)，建議取取Ll=10hhl計(jì)算。2.樞紐布置XX閘為無壩引引水進(jìn)水閘閘。整個(gè)樞樞紐主要由由引水渠、防防沙設(shè)施和和進(jìn)水閘等等組成。2.1防沙設(shè)設(shè)施閘所在河流為少少泥沙河道道，故防沙沙要求不高高，僅在引引水口設(shè)攔攔沙坎一道道即可。攔攔沙坎高0.8m，底部高高程0.5m，頂高程1.3m，迎水面面直立，背背流坡為1:1的斜坡。2.2引水渠渠的布置XX河河岸比較較堅(jiān)穩(wěn)，引引水渠可以以盡量短，使使XX閘靠近近XX河河岸岸。為了保保證有較好好的引水效效果，引水水角取35度，并將將引水口布布置在XXX河凹岸頂頂點(diǎn)偏下游游水深較大大的地方。為為了減輕引引水口處的的回流，使使水流平順順的進(jìn)入引引水口，引引水口上、下下游邊角修修成圓弧形形。引水渠渠在平面上上布置成向向下游收縮縮的喇叭狀狀。2.3進(jìn)水閘閘布置進(jìn)水閘為帶胸墻墻的開敞式式水閘。共共5孔，每孔孔凈寬5m。胸墻底底部高程為為8.1m，閘頂高高程為11.881m，閘門頂頂高程為8.3m。1、閘室段閘底板為倒∏型型鋼筋混凝凝平底板，縫縫設(shè)在底板板中央。底底板頂面高高程為0.5m，厚1.2m，其順?biāo)鞣较蜷L(zhǎng)長(zhǎng)16m。閘墩為鋼筋混凝凝土結(jié)構(gòu)，順順?biāo)鞣较蛳蜷L(zhǎng)和底板板相等，中中墩厚1.1m，邊墩與與岸墻結(jié)合合布置，為為重力式邊邊墻，既擋擋水，又擋擋土，墻后后填土高程程為11.881m。閘墩上設(shè)有工工作門槽和和檢修門槽槽。檢修門門槽距閘墩墩上游邊緣緣1.7mm，工作門門槽距閘墩墩上游邊緣緣5.499m，胸墻墻與檢修門門槽之間凈凈距為2..79m。閘門采用平面滾滾輪鋼閘門門，尺寸為為5.2m××7.8mm。啟閉設(shè)設(shè)備選用QPQ--2×255卷揚(yáng)式啟啟閉機(jī)。工工作橋支承承為實(shí)體排排架，由閘閘墩縮窄而而成。其順順?biāo)鏖L(zhǎng)2.3m，厚0.5mm,底面高程11.88m，頂面高高程16.55m，排架上上設(shè)有活動(dòng)動(dòng)門槽。公路橋設(shè)在下游游側(cè)，為板板梁式結(jié)構(gòu)構(gòu)，其總寬寬為5.5m。公路橋橋支承在排排架上，排排架底部高高程8.5m。2、上游段鋪蓋為鋼筋混凝凝土結(jié)構(gòu)，其其順?biāo)鞣椒较蜷L(zhǎng)20m,厚0.4m。鋪蓋上上游為塊石石護(hù)底，一一直護(hù)至引引水口。上游翼墻為漿砌砌石重力式式反翼墻，迎迎水面直立立，墻背為為1:0..5的斜坡，收收縮角為15°，圓弧半半徑為6.6m。墻頂高高程為11.00m，其上設(shè)0.8m高的混凝凝土擋浪板板。墻后填填土高程為為10.88m。翼墻底底板為0.6m厚的鋼筋筋混凝土板板，前趾長(zhǎng)長(zhǎng)1.2m，后趾長(zhǎng)0.2m。翼墻上上游與鋪蓋蓋頭部齊平平。翼墻上游為干砌砌塊石護(hù)坡坡，每隔12m設(shè)一道漿漿砌石格埂埂。塊石底底部設(shè)15cm的砂墊層層。護(hù)坡一一直延伸到到XX渠的入入口處。3、下游段閘室下游采用挖挖深式消力力池。其長(zhǎng)長(zhǎng)為23..0m,深為0.5m。消力池池的底板為為鋼筋混凝凝土結(jié)構(gòu)，其其厚度為0.8m。消力池池與閘室連連接處有1m寬的小平平臺(tái)，后以以1:4的斜坡連連接。消力力池底板下下按過濾的的要求鋪蓋蓋鋪設(shè)厚0.3m的砂、碎碎石墊層，既既起反濾、過過渡作用，又又起排水作作用。海漫長(zhǎng)26m，水水平設(shè)置。前前9m為漿砌塊塊石，后17m為干砌塊塊石，并每每隔9m設(shè)一道漿漿砌石格埂埂。海漫末末端設(shè)一構(gòu)構(gòu)造防沖槽槽。其深為為1.0m，邊坡為1:2。槽內(nèi)填填以塊石。由由于土質(zhì)條條件較好，防防沖槽下游游不再設(shè)護(hù)護(hù)底。下游翼墻亦為漿漿砌石重力力式反翼墻墻。迎水面面直立，墻墻背坡度為為1:0..5，其擴(kuò)散散角為10°，圓弧半半徑為4.8m。墻頂高高程為8.5m，其上設(shè)設(shè)高0.8m的擋浪板板，墻后填填土高程為為8.0m。下游翼翼墻底板亦亦厚0.6m鋼筋混凝凝土板，其其前趾長(zhǎng)1.2m，后趾長(zhǎng)0.2m。翼墻下下游端與消消力池末端端齊平。下游亦采用干砌砌塊石護(hù)坡坡，護(hù)坡至至9.8m高程處。每每隔8m設(shè)一道漿漿砌石格埂埂。護(hù)坡延延伸至與防防沖槽下游游端部齊平平。3水力計(jì)算水力設(shè)計(jì)主要包包括兩方面面的內(nèi)容,即閘孔設(shè)設(shè)計(jì)和消能能設(shè)計(jì)。3.1閘孔設(shè)計(jì)計(jì)閘孔設(shè)計(jì)的主要要任務(wù):確定閘室室結(jié)構(gòu)形式式、選擇堰堰型、確定定堰頂高程程及孔口尺尺寸。1、閘室結(jié)構(gòu)形式式該閘建在人工渠渠道上,故宜采用用開敞式閘閘室結(jié)構(gòu)。在進(jìn)行中，該閘閘的擋水位位達(dá)10.331m～10.771m,該閘采用用帶胸墻的的開敞式閘閘室結(jié)構(gòu)。2、堰型選擇及堰堰頂高程的的確定該閘建在少泥沙沙的人工渠渠道上,宜采用結(jié)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,施工方便,自由出流流范圍較大大的平底板板寬頂堰?？伎紤]到閘基基持力層是是堅(jiān)硬粉質(zhì)質(zhì)粘土,土質(zhì)良好,承載能力力大,并參考該該地區(qū)已建建在工程的的經(jīng)驗(yàn),擬取閘底底板頂面與與XX渠渠底底齊平，高高程為0.5m。3、孔口尺寸的確確定（1）初擬閘孔尺寸寸。該閘的的孔口必須須滿足引水水灌溉和引引水沖淤保保港的要求求。1）引水灌溉上游水深H=7..84-0.55=7.334m下游水深h=7..78-00.5=77.28mm引水流量Q=3000m/ss上游行近流速V==Q/AA==(b+mmH)H==(50++2×7..34)×7..34=474.775m/sV==300//474..75=0.6332m/sH==H+αV/2g(取α=1.00)=7.334+0.6632/(2××9.8))=7.337mh/H=7..28/77.37=0.999>0..8,故屬淹沒沒出流。查SL265-22001表A·0··1-2，淹沒系系數(shù)σ=0.336由寬頂堰堰淹沒出流流公式Q==σmbεBH對(duì)無坎寬頂堰，取m=0.385,假設(shè)側(cè)收縮系數(shù)ε=0.96，則BB=Q/（σmεBH）=3300/((0.366×0.3385×00.96×××7.336)=225.499m2）引水沖淤保港港上游水深深HH=7.445-0.55=6.995m下游水深深hh=7.338-0..5=6..88m引水流量量QQ=1000m/s上游行近近流速VV=Q/AAA=(bb+mH))H=(550+2××6.955)×6..94=4444.11m/sV=Q//A=1000/4444.1=0.233m/s<<0.5mm/s,可以忽略略不計(jì)，則則H≈H=6..94。h/H=6..88/66.95=0.999>0..8,故屬淹沒沒出流。查SL265--20011表A·0··1-2，得淹沒沒系數(shù)σ=0.336同樣取m=0..385,,并假定ε=0.996，則得B02==Q/（σmεBH）==100//(0.336×0..385××0.966××6..95)==9.266確定閘孔總凈寬寬B0比較1）、2）的計(jì)算結(jié)果，B02<<B011，可見引引水灌溉情情況是確定定閘孔尺寸寸的控制情情況，故閘閘孔凈寬B0宜采用較較大值25.499m。擬將閘孔分為55孔，取每每孔凈寬為為5m,則閘孔實(shí)實(shí)際總凈寬寬為B0=5×5=25m。由于閘基土質(zhì)條條件較好，不不僅承載能能力較大，而而且堅(jiān)硬、緊緊密。為了了減少閘孔孔總寬度，節(jié)節(jié)省工作量量，閘底板板宜采用整整體式平底底板。擬將將分縫設(shè)在在各孔底板板的中間位位置，形成成倒∏型底板。中中墩采用鋼鋼筋混凝土土結(jié)構(gòu)，厚厚1.1m，墩頭、墩墩尾均采用用半圓形，半半徑為0.555m。（2）復(fù)核過水能力力根據(jù)據(jù)初擬的閘閘孔尺寸，對(duì)對(duì)于中孔，b0=5m，bs=bb0+ε=5+1.11=6.11m,b0//bs=55/6.1=00.82,查水閘設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范，得εb=0.971。對(duì)于邊孔，b00=5m,bb=40.228,bb0/b==0.1224,查SL2665-20001表A·0··1-1，得=0.9909，則=[ε（N-1）+]//N=00.9599根據(jù)SL265-22001，對(duì)于無無坎平底寬寬頂堰，取取m=0..385，則Q=σmmBH=0.336×0..385××0.9559×25××7.336=293.889m/seq\f(QQ實(shí)-Q,QQ)×1000%=2..03%<<5%實(shí)際過流能力滿滿足引水灌灌溉的設(shè)計(jì)計(jì)要求。因此，該閘的孔孔口尺寸確確定為：共共分5孔，每孔孔凈寬5m，4個(gè)中墩各各厚1.1m，閘孔總總凈寬為225m，閘室總總寬度為229.4mm。3.2消能防防沖設(shè)計(jì)消能防沖設(shè)計(jì)包包括消力池池、海漫及及防沖槽等等三部分。1、消力池的設(shè)計(jì)計(jì)1）上下游水位連連接形態(tài)的的判別,閘門從關(guān)關(guān)閉狀態(tài)到到泄流量為為300m/s往是分級(jí)級(jí)開啟的。為為了節(jié)省計(jì)計(jì)算工作量量,閘門的開開度擬分三三級(jí),流量50mm/s;待下游的的水位穩(wěn)定定后,增大開度度至1500m/s，待下游游的水位穩(wěn)穩(wěn)定后,增大開度度至3000m/s。當(dāng)泄流量為500m/s時(shí):上游水深H=110.711-0.55=10..21m;下游水深可采用用前一級(jí)開開度(即Q=0)時(shí)的下游游水深t=7..0-0..5=6..5m;上上游行進(jìn)流流速==50//718..1=0..069mm/s(<0.5mm/s),可以忽略略不計(jì)。假假設(shè)閘門的的開度e=0.39m.=0.0038<0..65,為孔流。查查《水力學(xué)學(xué)》，由表表查得=00.6122，則h==e=0..612××0.399=0.24m==1.4588m<tt=6.55m,故為淹沒沒出流。由(t﹣)/(H-)==0.600,查SL2665-20001表A·0··3-2，得孔流流淹沒系數(shù)數(shù)=0.552，所以有有QQ=μeBμ=0.660－0.1776=0..593式中μ—孔流流量系數(shù)。因此Q=0.52××0.5993×0..39×29.44×=50該值與要求的流流量50十分的的接近，才才所假定的的閘門開度度e=0..43正確。此此時(shí)，躍后后水深1.477<t=66.5m,,故發(fā)生淹淹沒水躍。以同樣的步驟可可求得泄水水量為150mm3/s、300m3/ss時(shí)的閘門門開度、躍躍后水深，并并可判別不不同泄水量量時(shí)水面的的連接情況況。見表2-44-3表2-4-3水面連接接計(jì)算序號(hào)Q（m3/s）E(m)h(m)(m)t(m)水面連接情況150.00.390.6120.241.466.50淹沒水躍2150.01.050.6150.652.566.70淹沒水躍3300.02.490.6211.553.017.04淹沒水躍2）消力池的設(shè)計(jì)計(jì)a)、消力力池池深：：由上表可可見，在消消能計(jì)算中中，躍后水水深均小于于相應(yīng)的下下游水深，出出閘水流已已發(fā)生了淹淹沒水躍，理理論上講可可以不必建建消力池。但但是為了穩(wěn)穩(wěn)定水躍，通通常需建一一構(gòu)造消力力池。取池池深d=0.55m。b)、消力池長(zhǎng)度：：根據(jù)前面面的計(jì)算，以泄流流量300作為為確定消力力池長(zhǎng)度的的計(jì)算依據(jù)據(jù)。略去行行進(jìn)流速V0，則：T==H+dd=10..21+0.55=10..71mh==q2/2gφφ2，q=100.2，φ=0.995=5.88h=0.77==4.88m水躍長(zhǎng)度LL=6.9（-h）=6.99×（4.888－0.77）=28..4m消力池與閘底板板以1：4的斜坡段段相連接，L=dp==0.5××4=2..0m,則消力池池長(zhǎng)度L為L(zhǎng)L=L+βL=2.00+0.775×288.4=23.3mβ—長(zhǎng)度校正系數(shù)（0.7～0.8))取消力池長(zhǎng)度為為23m。c)、消力池底板厚厚度計(jì)算：：t=K式中—K消力池底板厚度度計(jì)算系數(shù)數(shù),可采用（0.115～0.20）取K=0.1175Q=3300/（25+4..4）=10.22H=10.711-7.778=2..93mt=0.73mm由于消力池的池池底板厚范范圍（0.5～1.2）∴t=0..75m取消力池池的池底板板厚為0.8m,前后等厚厚。在消力力池底板的的后半部設(shè)設(shè)排水孔,孔徑10ccm,間距2m，呈梅花花行布置,孔內(nèi)填以以砂，碎石石。消力池池與閘底板板連接處留留有1米的平臺(tái),以便更好好地促成出出閘水流在在池中產(chǎn)生生水躍。消消力池在平平面上呈擴(kuò)擴(kuò)散狀，擴(kuò)擴(kuò)散角度10°。2、海漫的設(shè)計(jì)1）海漫的長(zhǎng)度為為：LL=q=3300/〔25+4..4+tgg10°××(23++1)×22〕=7.922H=10.711－7.788=2.993m為海漫長(zhǎng)度計(jì)算算系數(shù)，取取=7.00L==25.8m取海海漫的長(zhǎng)度度為26..0m。2）海漫的布置和和結(jié)構(gòu)。由由于下游水水深較大,為了節(jié)省省開挖量,海漫布置置成水平的的.海漫使用用厚度400cm的塊塊石材料,前8m用漿砌砌塊石,后16m采用用干砌塊石石。漿砌塊塊石海漫上上社排水孔孔,干砌塊石石上社漿砌砌塊石格梗梗,格梗斷面面尺寸為440cm××60cmm。海漫底底部鋪設(shè)115cm厚厚的砂粒墊墊層。3、防沖槽的設(shè)計(jì)計(jì)1）海漫末端河床床沖刷深度度為d==1.1海漫末端的平均均寬度B=1/2(500+50++2×2××7.044)=64.08mQ=300/644.08==4.688對(duì)比較緊密的黏黏土地基，且且水深大于于3m，可取為1.1mm/s,==7.044m,則：d==-2.36md<0,表示海漫漫出口不形形成沖刷坑坑，理論上上可以不建建防沖槽。但但為了保護(hù)護(hù)海漫頭部部，故在海海漫末端一一防沖槽。防沖槽的構(gòu)造。防防沖槽為到到梯形斷面面（見圖22-4-66）。其底底寬1.0m，深1.0m，邊坡1：3，槽中拋拋以塊石。綜上所所列其布置置圖見圖2-44-6圖2-4-6消力池、海海漫、防沖沖槽布置4.防滲排水水設(shè)計(jì)4.1地下輪輪廓設(shè)計(jì)對(duì)于黏土地基，通通常不采用用垂直板樁樁防滲。故故地下輪廓廓主要包括括底板，防防滲鋪蓋和和板樁。1、底板底板既是閘室的的基礎(chǔ),又兼有防防滲、防沖沖刷的作用用。它既要要滿足上部部結(jié)構(gòu)布置置的要求,又要滿足足穩(wěn)定及本本身的結(jié)構(gòu)構(gòu)強(qiáng)度等要要求。1）底板順?biāo)鞣椒较虻拈L(zhǎng)度度L。為了滿滿足上部結(jié)結(jié)構(gòu)布置的的要求,L必須大于于交通橋?qū)拰挕⒐ぷ鳂驑驅(qū)?、工作作便橋?qū)捈凹捌渲g間間隔的總和和，即L約為12..0m。從穩(wěn)定和地基承承載力的要要求考慮，L可按經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)公式估算算L==（H+2hh+a）(1+00.1ΔH)K因?yàn)镠=10.211m,2hh=0.55m,a==0.5mm,ΔH=3..71m,K==1.0,,則L==15.377m綜上所述，取底底板順?biāo)髁鞣较蜷L(zhǎng)度度L為16m2）底板厚度d。根根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，底底板厚度為為（1/6—1/8）單孔凈凈跨，初擬d=1.22m。3）底板構(gòu)造。底底板采用鋼鋼筋混凝土土構(gòu)造，混混凝土為150#。上下游游兩端各設(shè)設(shè)0.5mm深的齒墻墻嵌入地基基。底版分分縫中設(shè)以以“V”型銅止水水片。2、鋪蓋鋪蓋采用鋼筋混混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)，其長(zhǎng)度度一般為2—4倍閘上水水頭或3—5倍上下游游水位差，擬擬取20m，鋪蓋厚厚度為0.4m。鋪蓋上上游端設(shè)0.5m深的小齒齒墻，其頭頭部不再設(shè)設(shè)防沖槽。為為了防止上上游河床的的沖刷，鋪鋪蓋上游設(shè)設(shè)塊石護(hù)底底，厚0.3m，其下設(shè)0.2m厚的砂石石墊層。3、側(cè)向防滲側(cè)向防滲主要靠靠上游翼墻墻和邊墩。上上游翼為曲曲面式反翼翼墻，收縮縮角取15，延伸伸至鋪蓋頭頭部以半徑徑為6.6m的圓弧插插入岸坡。4、排水、止水為了減小作用于于閘底板上上的壓力，在在整個(gè)消力力池底板下下部設(shè)砂礫礫石排水，其其首部緊抵抵閘底板下下游齒墻。閘閘底板與鋪鋪蓋、鋪蓋蓋與上游翼翼墻、上游游翼墻與邊邊墻之間的的永久性縫縫中，均設(shè)設(shè)以銅片止止水。閘底底板與消力力池、消力力池與下游游翼墻、下下游翼墻與與邊墩之間間的永久性性分縫，雖雖然沒有防防滲要求，但但為了防止止閘基土與與墻后填土土被水流帶帶出，縫中中鋪貼瀝青青油毛氈。5、防滲長(zhǎng)度驗(yàn)算算1）閘基防滲長(zhǎng)度度。必須的的防滲長(zhǎng)度度為L(zhǎng)=CHH=3.71mm。當(dāng)反濾濾有效時(shí)，C=3；當(dāng)反濾濾失效時(shí)，C=4。因此L=11.1——14.88m實(shí)際閘基防滲長(zhǎng)長(zhǎng)度=0.4+0..5+0..7+199+1.33+1.00+0.77+13++0.7++1.0++0.6=38.9m>L，滿足要求。2）繞流防滲長(zhǎng)度度。必須的的防滲長(zhǎng)度度為L(zhǎng)=CHH=3.71mm,C=7（回填土土為砂土，且且無反濾），因因此L=26m實(shí)際防滲長(zhǎng)度=+16==36.77>L,滿足防滲滲要求其地下輪廓布置置見圖2-4--7。圖2-4-7地地下輪廓布布置圖4.2滲流計(jì)計(jì)算采用改進(jìn)阻力系系數(shù)法進(jìn)行行滲流計(jì)算算。1、地下輪廓線的的簡(jiǎn)化為了便于計(jì)算，將將復(fù)雜的地地下輪廓進(jìn)進(jìn)行簡(jiǎn)化。由由于鋪蓋頭頭部及底板板上下游兩兩端的齒墻墻均淺，簡(jiǎn)簡(jiǎn)化后的形形式見圖2-4--8。2、確定地基的有有效深度根據(jù)鉆探資料，閘閘基透水層層深度很大大。故在滲滲流計(jì)算中中必須取一一有效深度度，代替實(shí)實(shí)際深度。由地下輪廓線簡(jiǎn)簡(jiǎn)化圖知：：地下輪廓廓的水平投投影長(zhǎng)度L=16++20=336m;地下輪廓廓的垂直投投影長(zhǎng)度S0=1.33m。L/SS=36//1.3==27.77>5,故地基的的有效深度度=0.55=18m(圖2-4--8)。3、滲流區(qū)域的分分段和阻力力系數(shù)的計(jì)計(jì)算過地下輪廓的角角點(diǎn)、尖點(diǎn)點(diǎn)，將滲流流區(qū)域分成成十個(gè)典型型段。1、8段為進(jìn)出出口段，3、6、二段為為內(nèi)部水平平段，2、4、5、7則為內(nèi)部部垂直段。簡(jiǎn)化圖見圖2--4-8（單單位：米）圖2-4-8地地下輪廓簡(jiǎn)簡(jiǎn)化圖表2-4-1各各流段阻力力系數(shù)為ξ流段阻力系數(shù)為ξ段號(hào)STξ進(jìn)口段和出口段段ξ=1.5（）++0.444110．417.90．44680．617.30.451內(nèi)部垂直段ξ=ln[ctg((1-)]20．518.00．02841.3180．07251.317.20．02970.517.20．029內(nèi)部水平段ξ=3S1=0.5S1=0.5T=18.0L=20.01.0416S1=0.5S2=0.5T=17.2L=16.00.890則ξ=ξ=2.9864、滲透壓力計(jì)算算：1）設(shè)計(jì)洪水位時(shí)時(shí)：△H=100.31-7.00=3.331m。根據(jù)水水流的連續(xù)續(xù)條件，經(jīng)經(jīng)過各流段段的單寬滲滲流流量均均應(yīng)相等。a）任一流段的水水頭損失h=ξ,則h=0.49mh=0.03mh=1.15mh=0.08mh=0.03mh=0.99mh=0.03mh=0.50mb）進(jìn)出口段進(jìn)行行必要的修修正：進(jìn)出出口修正系系數(shù)為==1.211-T′=18mT=117.9mmS==0.4mm則=0.34<11.0應(yīng)予修正h′=h=0.117m進(jìn)口段水頭損失失的修正量量為Δh=0.49－－0.177=0.332修正量應(yīng)轉(zhuǎn)移給給相鄰各段段h′=0.03++0.033=0.006h′=1.15++（0.32－0.03）=1.444m同樣對(duì)出口段修修正如下=1.21-T′==17.22mT=117.3mS=00.6m則=0.44<11.0,故亦需修修正。出口段的水頭損損失修正為為h′=h=0.222m修正量Δh=00.50－0.22=0.228h′=0.03++0.033=0.006mh=0.99+((0.288－0.033)=1..24mc）計(jì)算各角隅點(diǎn)點(diǎn)的滲壓水水頭：由上上游出口段段開始，逐逐次向下游游從作用水水頭值Δh中相繼減減去各分段段的水頭損損失值，即即可求得各各角隅點(diǎn)的的滲壓水頭頭值H=3.31mH=3.3-h′′=3.114mH=H-h′=33.08mH=H-h′=11.64mH=H-h′=11.56mH=H-h′=11.53mH=H-h′=00.29mH=H-h′=00.23mH=H-h′=00.01md）作出滲透壓力力分布圖：：根據(jù)以上上算得滲壓壓水頭值，并并認(rèn)為沿水水平段水頭頭損失呈線線形變化，則則其滲透壓壓力分布圖圖，如圖22-4-99圖2-4-9設(shè)設(shè)計(jì)洪水位位時(shí)滲透壓壓力分布圖圖單位寬度底板所所受滲透壓壓力：P=(H+H)××16×11=14..56t==142..69單位寬鋪蓋所受受的滲透壓壓力：P=(H+H)××20×11=47..2t=4663.02）同樣的步驟可可計(jì)算出校校核情況下下的滲透壓壓力分布，即ΔH=3.71mmH=3.71mH=3.52mH=3.44mH=1.82mH=1.74mH=1.68mH=0.33mH=0.25mH=0.00m根據(jù)以上計(jì)算作作出滲透壓壓力分布圖圖,如圖2-44-10圖2-4-10校核洪水水位時(shí)滲透透壓力分布布圖單位寬度底板所所受滲透壓壓力：P=(H+H)××16×11=16..08t==157.774單位寬鋪蓋所受受的滲透壓壓力：P=(H+H)××20×11=52..6t=5515.4485、閘底板水平段段的平均滲滲透坡降和和出口處的的平均逸出出坡降閘底板水水平段的平平均滲透坡坡降為J===0.086＜＜[J]=00.4～0.5滲流出口處的平平均逸出坡坡降J為J===0.417＜＜[J]=00.70～0.800閘基的防滲滿足足抗?jié)B穩(wěn)定定的要求。翼墻、邊墩后的的繞流計(jì)算算兩岸繞繞流實(shí)質(zhì)是是空間無壓壓滲流問題題，其計(jì)算算是復(fù)雜的的，可以參參考談松曦曦編《水閘閘設(shè)計(jì)》的的有關(guān)內(nèi)容容進(jìn)行這方方面的計(jì)算算，這里不不作展開。但但對(duì)于一般般的工程問問題，當(dāng)兩兩岸墻后土土層的滲透透系數(shù)小于于地基土的的滲透系數(shù)數(shù)時(shí)側(cè)向滲滲透壓力可可近似地采采用相對(duì)應(yīng)應(yīng)部位的閘閘基揚(yáng)壓力力計(jì)算值。在在后面的計(jì)計(jì)算中，翼翼墻、邊墩墩后的滲透透壓力均取取用相應(yīng)部部位的閘基基揚(yáng)壓力值值。5.閘室布置置與穩(wěn)定計(jì)計(jì)算5.1閘室結(jié)結(jié)構(gòu)布置閘室結(jié)構(gòu)布置主主要包括底底板、閘墩墩、閘門、工工作橋和交交通橋等部部分結(jié)構(gòu)的的布置和尺尺寸的擬定定。1、底板底板的結(jié)結(jié)構(gòu)、布置置、構(gòu)造與與上面的相相同。2、閘墩順?biāo)较虻拈L(zhǎng)度度取與底板板相同，取取16m。閘閘墩為鋼筋筋混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)，中墩墩厚均為11.1m。邊邊緣與岸墻墻合二為一一，采用重重力式結(jié)構(gòu)構(gòu)。閘墩上游部分的的頂部高程程在泄洪時(shí)時(shí)應(yīng)高于設(shè)設(shè)計(jì)或校核核洪水位加加安全超高高；關(guān)門時(shí)時(shí)應(yīng)高于設(shè)設(shè)計(jì)或校核核洪水位加加波浪計(jì)算算高度加安安全超高。設(shè)計(jì)洪水位的超超高計(jì)算：：=10..31+0.88+0.77=11..81m校核洪水位的超超高計(jì)算：：=10..71+0.55+0.55=11..71m取上述二者中的的較大者，取取為11.881m。閘墩下游部分的的高度只要要比下游最最高水位適適當(dāng)高些，不不影響泄流流即可。可可大大低于于上游部分分的高度，而而其上設(shè)有有排架擱置置公路橋。初初擬定閘墩墩下游部分分頂部高程程為8.5m，下游閘閘墩上擱置置公路橋，橋橋面高程為為11.881m，與兩岸岸大堤齊平平。閘墩上設(shè)檢修門門槽和工作作門槽，檢檢修門槽在在上游，槽槽深為0.3m，寬0.2m，工作槽槽槽深為0.3m，寬0.6m。具體位位置見圖。閘閘墩上下游游均為半圓圓形，其半半徑為0.555m。3、胸墻為了保證啟吊閘閘門的鋼絲絲繩不浸在在水中，胸胸墻設(shè)在工工作閘門的的上游側(cè)。胸墻頂與閘墩上上游部分頂頂部同高取取11.881m。胸墻底底部高程應(yīng)應(yīng)以不影響響引水為準(zhǔn)準(zhǔn)。=堰頂高程+堰頂下游游水深+=0.55+7.228+0..3=8..08m，取胸墻墻底部高程程為8.1m。則胸墻墻高度為3.71m。胸墻采用鋼筋混混凝土板梁梁式結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)簡(jiǎn)支于閘墩墩上。上梁梁尺寸為0.3mm×0.55m,下游尺寸寸為0.4mm×0.88m，板厚20cm。下梁下下端的上游游面做成圓圓弧形，以以利過水。4、工作橋1）啟閉機(jī)選型。閘閘門采用平平面滾輪鋼鋼閘門，為為潛孔式。門門頂應(yīng)高出出胸墻底緣緣0.2mm，既其高高程為8..3m。門門高8.3--0.5==7.8mm，門寬為為5+2×00.2=55.4m。根據(jù)經(jīng)經(jīng)驗(yàn)公式，初初估閘門自自重。A=42..12m；=10.221m；對(duì)于于工作閘門門=1.0，H/B==7.8//5.4=1.4，H/B<<1,=11.0;==10.221m<60m，取取=1.0，則門自自重G=0..073××1.0××1.0××1.0××，取門重G=2000KN。根據(jù)經(jīng)經(jīng)驗(yàn)公式，初初估啟門力力～0.2）P+1.22G，閉門門力=（0.1～0.2）P-0.99G。其中G為閘門的的重力，P為作用在在門上的總總水壓力（見見圖5-11-1）。不不計(jì)浪壓力力的影響，作作用在每米米寬的門上上游面的水水壓力KN；作用在在下游面的的水壓力則則門上總的的水壓力為為<0,表示閘門能能靠自重關(guān)關(guān)閉，不需需加壓重塊塊幫助關(guān)閉閉。根據(jù)計(jì)計(jì)算所需的的啟門力==375..21KN，初選雙雙吊點(diǎn)手搖搖電動(dòng)兩用用卷揚(yáng)式啟啟閉機(jī)，其其機(jī)架外輪輪廓J=19662mm。22）工作橋橋的尺寸及及構(gòu)造。工作橋的寬度不不僅要滿足足啟閉機(jī)布布置的要求求，且兩側(cè)側(cè)應(yīng)留有足足夠的操作作寬度。B=啟閉機(jī)寬寬度+2×欄桿柱寬+2×欄桿外富富裕寬度＝＝1.9662+2××0.8++2×0..15+22×0.005=3..962mm。故取工工作橋凈寬寬4.0m。工作橋橋?yàn)榘辶菏绞浇Y(jié)構(gòu)。預(yù)預(yù)制裝配。兩兩根主梁高高0.8m，寬0.355m，中間活活動(dòng)鋪板厚厚6cm。為了保保證啟閉機(jī)機(jī)的機(jī)腳螺螺栓安置在在主梁上，主主梁間的凈凈距為1.5m。在啟閉閉機(jī)機(jī)腳處處螺栓處設(shè)設(shè)兩根橫梁梁。其寬30cm，高50cm。工作橋設(shè)在實(shí)體體排架上，排排架的厚度度即閘墩門門槽處的頸頸厚為50cm，排架順順?biāo)较虻牡膶挾葹?.3m。排架的的高程為：：胸墻壁底底緣高程+門高+富裕高度=8.11+7.88+0.66=16..5m。構(gòu)造圖見見圖5-11-2檢修便橋?yàn)榱吮阌谟跈z修、觀觀測(cè)、在檢檢修門槽處處設(shè)置有檢檢修便橋。橋橋?qū)?.55m。橋身身結(jié)構(gòu)僅為為兩根嵌置置于閘墩內(nèi)內(nèi)的鋼筋混混凝土簡(jiǎn)支支輛。梁高高40cmm，寬25ccm。梁中中間鋪設(shè)厚厚6cm的鋼鋼筋混凝土土板。6、交交通橋在工作橋橋餓下游側(cè)側(cè)布置公路路橋，橋身身結(jié)構(gòu)為鋼鋼筋混凝土土板梁結(jié)構(gòu)構(gòu)，橋面總總寬5.55m。其結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)造及及尺寸見本本章第一節(jié)節(jié)。5.2閘室穩(wěn)定定計(jì)算取中間的一個(gè)獨(dú)獨(dú)立的閘室室單元分析析，閘室結(jié)結(jié)構(gòu)布置見見圖5-2--1(一)荷載1.完建期荷載.完完建期的荷荷載主要包包括閘地板板重力G1、閘墩重力G2、閘門重力G3、胸墻壁壁重力G4、工作橋及及啟閉機(jī)設(shè)設(shè)備重力G5、公路橋橋重力G6和檢修便便橋重力G7、取混凝凝土、鋼筋筋混凝土的的容重為25KNN/m3。底板重力為：G1=16×1.22×12..2×255+0.55×（1+1..5）×0.55×12..2×255×2=66237..25KNN圖5-2-1閘閘室結(jié)構(gòu)布布置圖閘墩重力：每個(gè)個(gè)中墩重=0.5×3..14×××11.331×25++0.5××3.144××8..0×255+4.22×1.11×25××11.331-2×00.2×00.3×111.3××25+22.3×11.1×111.311×25--2×0..3×0..6×111.31×25++2.3××0.5××4.7××25+88.4×11.1×88×25++3×0..67×00.7×11.8×225+0..7×0..7×4..7×255=1344.3+95..0+12272.44+7488.7+19669.0==42199.4KNN每個(gè)閘室有兩個(gè)個(gè)中墩，則則=88438..8KN閘門重力為；GG3=200×2==400KN胸墻重力為：工作橋及啟閉機(jī)機(jī)設(shè)備重力力如下工作橋重力：考慮到欄桿及橫橫梁重力等等，取公路橋重力:公公路橋每米米重約80KNN,考慮到欄欄桿重,則公路橋橋重為G6=80檢修便橋重力考慮到欄桿重力力，取=135KN設(shè)計(jì)洪水情況下下的荷載，在在設(shè)計(jì)洪水水位下，閘閘室的荷載載除了閘室室結(jié)構(gòu)的重重力外，還還包括閘室室內(nèi)水的重重力、浪壓壓力、水壓壓力、揚(yáng)壓壓力等。表2-4-4完建建情況下作作用荷載和和力矩計(jì)算算見下表(對(duì)底板上上端B點(diǎn)求力矩)部位重力（KN）力臂（m）力矩（KN.mm）+-底板6237.3849898.44閘墩（1）268.60.3286.0（2）2544.82.656743.7（3）1497.45.98834.7（4）393811.2544302.55（5）19015.682979.2閘門4005.792316.0工作橋3505.92065啟閉機(jī)965.9566.4公路橋102612.2512568.5檢修便橋1351.8243胸墻2684.791283.7合計(jì)16951.11131887..1閘室內(nèi)水的重力力水平水壓壓力：首先計(jì)算算波浪要素素。由設(shè)計(jì)計(jì)資料知：：，，上游=9.8mm則上游波波浪中心線線雍高為波浪破碎的臨界界水深可見，上游平均均水深大于于，且大于于，故為深深水波。因因此浮托力F=7.79..81612.2+221/2（1.0++1.5）0.59..812.2=148779.2KKN滲透壓力U=0.2899.816612.2+11/21..249.816612.2=17211.7KNN計(jì)洪水位情況下下的荷載和和力矩計(jì)算算見圖5--2-2：：圖5-2-2設(shè)計(jì)計(jì)洪水位時(shí)時(shí)荷載圖表2-4-5 設(shè)設(shè)計(jì)洪水位位下荷載、力力矩計(jì)算表表（對(duì)B點(diǎn)取矩）荷載名稱豎向力（KN）水平力（KN）力臂（m）力矩（KN.mm）備注↓↑→←閘室結(jié)構(gòu)重力16951.11131887..1錄自表2-4--4上游水壓力1207.650333.516099.59.184.070.7311085.88204886.311744.9下游水壓力3407.5586..73.20.34109041199.55浮托力14879.228.0119033..6滲透壓力535.611186..08.05.334284.863211.4水重力4508.9595..863122.72.355.0911.0510595.9930322.6697555.3合計(jì)28368.5516600.887850.63994.2248017..9140743..311767.773856.4107274..6（3）校核洪水位情情況的荷載載。校核洪洪水位情況況時(shí)的荷載載，與設(shè)計(jì)計(jì)洪水位情情況相似，所所不同的是是浪壓力、水水壓力、揚(yáng)揚(yáng)壓力是相相應(yīng)校核洪洪水位下的的浪壓力、水水壓力、揚(yáng)揚(yáng)壓力。閘室室內(nèi)的水重重力水平水水壓力首先計(jì)算波浪要要素。在校校核水位下下，，故為為深水波，則浮托力KN（）滲透壓力校核洪水位情況況下的荷載載和力矩計(jì)計(jì)算見圖55-2-33表2-4-6校核核洪水位情情況下的荷荷載、力矩矩計(jì)算表（對(duì)B點(diǎn)取矩）荷載名稱豎向力（KN）水平力（KN）力臂（m）力矩（KN.mm）備注↓↑→←閘室結(jié)構(gòu)重力16951.11131887..1錄自表2-4--4上游水壓力472.366104..61662.610.454.640.734935.528325.331213.7下游水壓力43025558.13.20.3413766.44189..8浮托力14879.228.0119033..6滲透壓力631.311291..28.05.335050.468822.1水重力4692.7595.86312.72.355..09111.05511027.883032.669755.33合計(jì)28552.3316801.778239.54860.1250177..3144922..311750.66（↓）3379.4（→）105255圖5-2-3校核核洪水位時(shí)時(shí)荷載圖2、穩(wěn)定計(jì)算（1)、完建期閘室基底底壓力計(jì)算算=（16×）ее=-由表2-4-44可知，∑G=169951.11KN，∑M=1311887..1KN..m，另外，B=16mm，A=166×12..2=195..2m,則（偏偏上游）地基承載力驗(yàn)算算。由上可可知=（P+P）=（94.000+79.668）=86.884kPaa持力層為堅(jiān)硬粉粉質(zhì)粘土，=15～21擊，查表得地基允許承載力 其中B=8m；D==1.5mm；為安全全起見，取取=0.2，=1.0；（浮容重重）>，地基承載力滿滿足要求。不均勻系數(shù)計(jì)算算。由上可可知η==1.188〈[η]=2..5基地壓力力不均勻系系數(shù)滿足要要求。2、設(shè)計(jì)洪水情況況，閘室地地基壓力計(jì)計(jì)算。由22-4-55表可知：：∑G=117677.7KN，∑M=1077274..6KN..m，則е=-=-1.122m（偏下游游）=地基承載力驗(yàn)算算=（P++P）=60.229KN//〈[R]地基承載載力滿足要要求。不均勻系數(shù)計(jì)算算η==2.4>[η]=2.5但根據(jù)SD1333-844附錄五的的規(guī)定，對(duì)對(duì)于地基較較好，結(jié)構(gòu)構(gòu)簡(jiǎn)單的中中型水閘，[η]的采用值值可適當(dāng)增增大。本閘閘閘基土質(zhì)質(zhì)很好；在在設(shè)計(jì)洪水水位情況下下，[η]可采用4.，在校核核洪水情況況下，[η]可采用4.5.故基地壓壓力不均勻勻系數(shù)滿足足要求。閘室抗滑穩(wěn)定分分析：臨界界壓應(yīng)力其中A=1.75；；=10..09KKN/m33；B=166m，=190；c=600kPa。Pkp=258..5kPaa>Pmaax=85.661kPaa,故閘室不不會(huì)發(fā)生深深層滑動(dòng)，僅僅需作表層層抗滑穩(wěn)定定分析。Kc= 其中；取0.99=17..1o；C0取=20..0kPaa。由于本本閘齒墻較較淺，可取取A=2433.2m22，則故閘室的抗滑穩(wěn)穩(wěn)定也滿足足要求。（3）、校核洪水情情況閘室基底底壓力計(jì)算算。由表22-4-66可知，∑G=117750.66KN，∑M=1055255KKN.m，=33799.4KN，則е=-=-0.966m((偏下游)==(16××)=地基承載力驗(yàn)算算=（81..87+338.755）=60..31kPPa〈[R]地基承載力滿足足要求。不均勻系數(shù)計(jì)算算η==2.11>33.5基底壓力不均勻勻系數(shù)不滿滿足要求。閘室抗滑穩(wěn)定分分析。顯然然Pmax<PPkp,不必驗(yàn)算算深層抗滑滑穩(wěn)定性，僅僅需驗(yàn)證表表層抗滑穩(wěn)穩(wěn)定性，即即故閘室的抗滑穩(wěn)穩(wěn)定也滿足足要求。根據(jù)SD133-884附錄六第第四款，對(duì)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)貫入入擊數(shù)大于于10的粘性土土等地基土土上的水閘閘，可不計(jì)計(jì)算地基的的沉降。6.閘室結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)6.1邊墻設(shè)計(jì)計(jì)由于閘基基土質(zhì)條件件較好，承承載能力較較大，邊墩墩與按墻合合而為一，既既擋土又擋擋水，以節(jié)節(jié)省工程量量。1、邊墩斷面擬定定邊墻為重重力式結(jié)構(gòu)構(gòu)，頂部高高程11..81米，墻底高高程為0..5米，底板底底面高程為為-0.77m。墻頂頂垂直段寬寬0.8mm，高0.88m，（對(duì)對(duì)應(yīng)公路橋橋部分，墻墻頂垂直段段部分厚00.3m，以以便留出00.5m寬寬擱置交通通橋。但這這一差異對(duì)對(duì)整個(gè)邊墻墻而言是十十分微小，故故在計(jì)算中中可以忽略略這一差異異，而認(rèn)為為邊墻自上上游至下游游斷面形狀狀一樣）。墻墻背坡度為為1：0.5，邊墻的的前趾也是是閘室底板板，長(zhǎng)2..5m，后后趾長(zhǎng)0..2m，邊邊墻斷面形形狀及尺寸寸見圖：墻身用100號(hào)號(hào)水泥砂漿漿，漿砌塊塊石砌筑而而成。門槽槽前后局部部范圍內(nèi)鋼鋼筋混凝土土結(jié)構(gòu)。底底板混凝土土標(biāo)號(hào)與閘閘底板混凝凝土標(biāo)號(hào)相相同均為C75..墻身截面強(qiáng)度驗(yàn)驗(yàn)算完建期未未放水，墻墻后回填土土到頂，土土壓力較大大而墻前無無水壓力，此此時(shí)墻底截截面上的彎彎矩最大，故故此種情況況是墻底截截面強(qiáng)度驗(yàn)驗(yàn)算的最不不利情況。取取單寬墻段段進(jìn)行計(jì)算算。（1）荷載計(jì)算。墻墻后等代荷荷載：公路路橋的荷載載標(biāo)準(zhǔn)為汽汽-10，履帶-50.完建期內(nèi)內(nèi)尚未放水水時(shí)，一般般禁止車輛輛通行，但但為了安全全起見，設(shè)設(shè)計(jì)中仍以以履帶-50計(jì)算墻后后的等代荷荷載均布土土層厚度h式中—砂壤土容容重，=118KN//m3.取h=0.15mm墻身重力（砂漿漿石的容重重取為23KNN/m3）底板重力上不結(jié)構(gòu)重力G3=（胸胸墻重力+檢修便橋橋重力+工作橋重重力+啟閉機(jī)重重力+工作橋排排架重力+公路橋重重力）/16=（67+333.8++87.55+24++135..1+2556.5）/16==37.77KN土壓力：墻后回回填土為砂砂土，且墻墻背較陡，可可以近似的的按郎金理理論計(jì)算墻墻后土壓力力。垂直土土壓力為水平土壓力為E1=0.11511..311.0188tg2（45o-）+0.1150.77181.00tg2（45o-）=11..9+0..7=122.6KNNE2=18111.31121.0tgg2（45o-）+18（11.331+12..01）1.00..7tg2（45o-）=449..5+577.4=506..9KN墻底截面墻度的的驗(yàn)算。對(duì)墻底截截面A點(diǎn)求合力力=G1+G3+（W1-3.4）+W2=842..6+37.77+89..8+4966.6=14666.7KN（）208.110.4++634..5（0.8++5.255/3）+37.770.255+89..8（0.8++5.255/2）+4966.6（0.8++2/355.25）-111.31/211..9-4449.5111.31/3=23393.22KN.MM（偏偏閘室）截面面上的最大大彎曲拉應(yīng)應(yīng)力為911.8kPPa，小于100號(hào)水泥砂砂漿砌體的的彎曲抗拉拉強(qiáng)度，截截面上的最最大壓應(yīng)力力為581kkPa，也小于于砌體的抗抗壓強(qiáng)度。故故墻身截面面強(qiáng)度是滿滿足強(qiáng)度要要求的。3、邊墻墻穩(wěn)定分析析（1）完建期期。完建期期墻后填土土到頂，尚尚未放水，可可近似地按按平面問題題考慮，取取單寬墻段段分析。主主要荷載有有邊墻結(jié)構(gòu)構(gòu)重力、上上部結(jié)構(gòu)重重力、土重重力及土壓壓力。完建建期作用在在單寬墻段段上的荷載載及其力矩矩的計(jì)算見見表2-44-7，見見圖6-1--2表2-4-7完完建期邊墻墻荷載及力力矩計(jì)算表表荷載名稱計(jì)算式豎向力（KN）水平力（KN）力臂（m）力矩（KN.mm）備注↓↑填土～閘室閘室～填土墻身重力0.8×1.00×11..31×23208.12.9603.51/2×10..51×5.225×1..0×233634.55.053204.2底板重力0.7×8.775×1..0×255153.14.38670.63×0.5×1..0×25537.51.556.31/2×0.55×0.55×1.00×253.13.169.80.6×0.55×1.00×257.58.4563.41/2×0.55×0.55×1.00×253.17.9824.7上部結(jié)構(gòu)重力37.72.75103.7見墻身強(qiáng)度計(jì)算算小計(jì)1084.64736.2土重力W15.45×0..95×11.0×11893.26.03562.0W21/2×10..51×5.225×1..0×188496.66.83376.9W30.2×10..51×1.00×1837.88.65327.0土壓力E10.15×122.01×11.0×118×kaa12.66.0175.7E21/2×12..012×1.00×18××ka506.942027.6合計(jì)1712.20519.509002.12103.31712.2519.5（填填土～閘室室）6898.8 （ka=tg2（45o-））6-1-2完完建期邊墻墻荷載圖K=可見：<[RR],地基承載載力符合要要求；，不不均勻系數(shù)數(shù)滿足要求求；KC>[Kc]=1..25,邊墻抗滑滑穩(wěn)定符合合要求。(2）設(shè)計(jì)洪水情況況。在設(shè)計(jì)計(jì)洪水情況況下，邊墻墻受力發(fā)生生了改變。除除了結(jié)構(gòu)本本身的重力力荷載外，還還有水的作作用。另外外閘門關(guān)閉閉擋水，邊邊墻除了受受橫向力作作用外，還還有縱向的的水推力，整整個(gè)邊墻成成一個(gè)空間間受力整體體。邊墻的的作用荷載載及力矩計(jì)計(jì)算見圖，見見表2-44-8。墻后地下水位近近似按相應(yīng)應(yīng)處底板下下的揚(yáng)壓力力值推算。邊邊墻上游端端H上=7.00+1.553=8.553m，邊墻下下游端H下=7.00+0.229=7..29m，則墻后后的平均地地下水位。邊邊墻底板所所受揚(yáng)壓力力的平均值值為79.55kPa。則PA=93.6k,PPB=82.44k,PC=151..8k,PD=163k=122.7kk<6-1-3設(shè)計(jì)洪水水位時(shí)邊墻墻荷載圖表6-1-1設(shè)計(jì)洪水水情況下邊邊墻作用荷荷載及力矩矩計(jì)算表（對(duì)對(duì)底板形心心求矩）力013.5×2776.5×055×055×05×0453648.3)1×07.10×1..1)算系.13近壓657855表6-1-2校核洪水水情況下邊邊墻作用荷荷載及力矩矩計(jì)算表（對(duì)對(duì)底板形心心求矩）力59×5..3)187.10×.+1.算系432463586可見，邊墻地基基的承載力力，基底壓壓力不均勻勻系數(shù)及邊邊墻的抗滑滑穩(wěn)定性均均符合要求求。(3）校核洪水情況況。校核洪洪水情況與與設(shè)計(jì)洪水水情況邊墻墻的受力相相似，只是是：①墻前水位位有所變化化：門上游游為10..71m，門下游游為7.00m；②墻后地下下水位改變變了：=8.01m;③平均揚(yáng)壓壓力值為80.466k。校核核洪水時(shí)的的作用荷載載及力矩計(jì)計(jì)算見表66-1-22.P===121..7±4.7±30.33PA=96.1k,PB=86.77k,PPC=147..3k,PD=156..7k=121.77k<[RR]KC==1.74>==1.100故在校核洪水情情況下，邊邊墻的地基基承載力、基基底壓力、不不均勻系數(shù)數(shù)及其抗滑滑穩(wěn)定性也也是滿足要要求6.2閘墩結(jié)結(jié)構(gòu)計(jì)算閘墩為鋼筋混凝凝土結(jié)構(gòu)，中中墩厚1.1米，閘墩墩長(zhǎng)與底板板順?biāo)鞣椒较蛳嗤瑸闉?6米，邊墩墩與暗墻合合而為一，采采用重力式式。閘墩上上設(shè)置兩道道閘門工作作閘和檢修修閘。工作作閘門槽距距閘墩上游游端5.49米，工作作閘門槽深深0.3米，槽寬0.6米。閘墩墩上下游兩兩端是0.55米的半圓圓形狀。在在閘墩的上上游端設(shè)置置檢修閘門門。檢修閘閘門距離上上游端1.7米處。槽槽寬0.2米，槽深0.3米。下有有不設(shè)置檢檢修門。閘閘門設(shè)置在在底板上，其其底部高程程是0.5米，上游游閘墩底部部高程為11.884米，下游游閘墩頂部部高程是為為8.5米，由上上一節(jié)在計(jì)計(jì)算知道在在校核洪水水位情況下下水平方向向上的水壓壓力最大，這這時(shí)門槽頸頸部應(yīng)力計(jì)計(jì)算不利情情況，故門門槽應(yīng)力計(jì)計(jì)算選校核核洪水情況況為計(jì)算情情況。閘墩墩底部截面面上的縱向向正應(yīng)力要要求不出現(xiàn)現(xiàn)拉應(yīng)力，而而最大拉應(yīng)應(yīng)力也要小小于混凝土土的容許抗抗壓強(qiáng)度。我我們計(jì)算中中發(fā)現(xiàn)情況況符合。故故閘墩不必必配置縱向向受力鋼筋筋，但要配配置構(gòu)造鋼鋼筋。加強(qiáng)強(qiáng)閘墩與底底板的連接接，防止溫溫度變化對(duì)對(duì)閘墩不利利影響。豎豎向配置情情況是，配配置Ф12的鋼筋，每每米3根。其下下插入底板板50cm，水平方方向采用Ф8的分布鋼鋼筋。在門門槽出的配配筋也是配配置構(gòu)造鋼鋼筋，配置置Ф12的鋼筋間間距與閘墩墩的一致。澆澆注100標(biāo)號(hào)的混混凝土作筑筑壩材料。6.3閘底板結(jié)結(jié)構(gòu)計(jì)算采用彈性地基梁梁法對(duì)底板板進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)計(jì)算。選定計(jì)算情況完建期書香里最最大，故地地基反力亦亦最大，底底板內(nèi)力較較大，是地地板強(qiáng)度控控制情況之之一。由上上一節(jié)的計(jì)計(jì)算知道，在在運(yùn)用期，由由于水的作作用，不僅僅增加了閘閘室的水重重，而且產(chǎn)產(chǎn)生了揚(yáng)壓壓力，地基基反力的分分布于完建建期有了很很大的變化化，顯然，運(yùn)運(yùn)用期上游游水位高，下下游水位低低的情況也也是底板結(jié)結(jié)構(gòu)計(jì)算的的控制情況況。故運(yùn)用用期選校核核洪水位情情況（此時(shí)時(shí)上游水位位最高）進(jìn)進(jìn)行計(jì)算。閘基的地基反力力計(jì)算在上一節(jié)中計(jì)算算地基應(yīng)力力P、P時(shí)，求的的時(shí)齒墻底底部基底的的應(yīng)力，而而不是底板板底部基底底應(yīng)力，故故尚應(yīng)重新新計(jì)算地基基反力。（1）完完建期。完完建期內(nèi)無無水平荷載載，故在上上一節(jié)中相相應(yīng)的地基基應(yīng)力就等等于地基反反力，可以以直接運(yùn)用用，即（2）校核洪水情況。此此時(shí)有水平平力作用，需需要重新計(jì)計(jì)算地基反反力，見表表2-4--12.表2-4-12校核洪水水時(shí)荷載、力力矩計(jì)算表表（對(duì)底板板底面上游游A點(diǎn)求矩）1.5820+)..0)811.9)8286..881.2.2737..6.e==-1.05mm(偏下游)=60..2×（1±0..394）=不平衡剪力及剪剪力分配以胸墻與閘門之之間的連線線為界，將將閘室分為為上、下游游段，各自自承受其分分段內(nèi)的上上部結(jié)構(gòu)重重力和其他他荷載。（1）不平衡剪力。對(duì)對(duì)完建期、校校核洪進(jìn)行行計(jì)算。不不平衡剪力力值見表22-4-113表2-4-13不平衡剪剪力計(jì)算表表單位kN荷載名稱完建情況下校核洪水情況下下上游段下游段小計(jì)上游段下游段小計(jì)結(jié)構(gòu)重力閘墩底板胸墻公路橋工作橋檢修便橋閘門啟閉機(jī)3359.22200.0268.0175.0135.048.05079.64037.31026.0175400.048.08438.86237.3268.01026.0350.0135.0400.096.03359.22200.0268.0175.0135.048.05079.64037.31026.0175400.048.08438.86237.3268.01026.0350.0135.0400.096.06185.210765.9916951.116185.210765.9916951.11水重力5288.56312.711601.22揚(yáng)壓力-6081.22-10720..516801.77地基反力-6058.77-10892..4-16931..1-5073.66-6674.00-11747..6不平衡力126.5126.50.0318.9（↓↓）315.9（↑↑）3.0不平衡剪力126.5126.50.0317.4（↓↓）317.4（↑↑）0.0（2）不平衡剪力的的分配，截截面的形心心軸至底板板底面的距距離如圖22-4-113所示，即即=4.5mmm==665..1=0.05則則=（1-0.05）=0.995每個(gè)閘墩分配不不平衡剪力力為=0..475板條上荷載的計(jì)計(jì)算（1）完完建期板條條荷載見圖圖6-3--2（a）1)上游段：均布荷荷載圖6-3--2板條荷載載圖（a）完建期期；（b）校核洪洪水情況=32..8kNN/m((↓)閘墩處處的集中荷荷載==352..0kN//m(↓↓)（2）下下游段：均布荷荷載kN/mm(↓)閘墩處處的集中荷荷載=3325.88kN/mm(↓)校核水位情況的的板條荷載載見圖6--3-31）上游段：均布荷載載閘墩處的集中荷荷載P=閘墩及其上部結(jié)結(jié)構(gòu)的重力力-均布荷載載中多計(jì)算算的閘墩處處的水重力力-不平衡剪剪力的分配配值，即下游段：均布荷載閘墩處的集中荷荷載邊荷載計(jì)算邊荷載的計(jì)算范范圍取為2=12..2m。如圖所所示，將范范圍內(nèi)的基基底壓力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為10個(gè)集中力力，另范圍圍內(nèi)的荷載載轉(zhuǎn)換為5個(gè)集中力力。6-3-3邊荷載計(jì)計(jì)算圖（1完建期右側(cè)邊墻部分：：右側(cè)邊墻墻按平面問問題考慮。根根據(jù)本節(jié)第第一部分的的計(jì)算，邊邊墻基底壓壓力Pmax=2242.66kPa（靠閘室室側(cè)），Pmin=1148.77kPa（靠填土土側(cè)）。==195..7kPaa.～=0.6611195..7=1119.4kkN。墻后填填土的重力力為12.55118==225..2kPaa，則～=[（8.755-6.11）195..7+（12.22-8.775）225..2]/55=2599.1kNN，～的荷載作作用寬度為為0.2=11.22左側(cè)相鄰閘室段段的基底壓壓力：=994.033kPa，=79..68kPPa。則。上游游段:～.下游段：：～～.（2）校校核洪水位位情況。用用同樣的方方法可以求求得在校核核洪水位情情況下的邊邊荷載強(qiáng)度度。1）右右側(cè)邊墻部部分：由邊邊墻計(jì)算知知，此時(shí)==96.11kPa，=86..7kPaa，=1477.3kPPa，=1566.7kPPa，對(duì)上、下下游段分別別求平均，則則=（147..3+1337.4++87+994.6）=1166.4kPPa；=（137..4+1556.7++94.66+96..1）=1211.2kPPa。上游段段～下游段：：～墻后填土土重為（11.881-8..01）18.00+（8.011+0.77）10..0=1155.55kPa，則上游游段：～=[(88.75--6.1))116..6+(112.2--8.755)1555.5]//5=1669.1kkN;下游段：：～=[(88.75--6.1))121..2+(112.2--8.755)1555.5]//5=1771.5kkN.2）左側(cè)相鄰閘室室部分：Pmax=883.9kkPa，Pmin=336.5kkPa。則=（36.55+67..6）=50..1kN//m，=（67.66+83..9）=75..8kPaa。上游段段：～～=下游段：：～～=彎矩計(jì)算（1）梁梁的柔性指指數(shù)。柔性性指數(shù)按下下式計(jì)算.柔性指數(shù)數(shù)按下式計(jì)計(jì)算式中E0———地基土變變形模量，E0=4.55; Eh——混凝土彈性模量量，Eh=2.33；——梁高，m。 則 故按t=3查表計(jì)算算。因1<t<<10,故為短梁梁。（2）彎矩計(jì)算。由由于地基可可壓縮層較較厚，其與與地基梁半半長(zhǎng)L之比大于2，故可按按半無限深深的彈性地地基梁計(jì)算算。彎矩計(jì)計(jì)算見表22-4-114.由于于閘基為粘粘性土，根根據(jù)SD1333-844規(guī)定，若若邊荷載產(chǎn)產(chǎn)生的彎矩矩使梁上彎彎矩減少時(shí)時(shí)（即有利利時(shí)），則則完全不計(jì)計(jì)邊荷載的的影響；若若邊荷載的的影響對(duì)梁梁彎矩不利利時(shí)，應(yīng)100%考慮其影影響。根據(jù)據(jù)表2-44-14，作作出梁的彎彎矩包絡(luò)圖圖，見圖。7.配筋計(jì)算由表2-4-114可見：：對(duì)于上游游段，Mmax==458..5KN··m,Mmmin=－82.445KNN·m;對(duì)于下游游段Mmax=3177.09KKN·m,,Mminn=－91.662KNN·m。上、下下游段的彎彎矩值比較較接近，故故底板采用用統(tǒng)一配筋筋。底層按按M=4558.5KN·mm配筋，面面層按M=911.62KN·mm配筋。選用Ⅰ級(jí)剛進(jìn)αs=eq\f(γdM,fccbh02),ξ=1－eq\r(,1-2αs),As==eq\f(fcξbh0,fy)γd=1.2,b==1.0,,h0=1.2－0.055=1.115,fcc=7.55N/mmm2,fy=2100N/mmm2底層：αs=eq\f(1.2×458.5×1066,7.55×10000×1..152×106)=0..05555,ξ=1－eq\r(,1－2×0.0555)=0.0057As=eq\f(7.5×0.057×1000×1.15×103,2110)==23411.1mmm2選用φ22@1120，As=22936mmm2面層：αs=eq\f(1.2×91.62×1066,7.55×10000×1..152×106)=0..01111ξ=1－eq\r(,1－2×0.0111)=0.011As=eq\f(7×0.011×1000×1.15×103,2210)=421..67mmm2選用φ12@2260，As=4435mmm2順?biāo)飨虻募芰⒘摻钸x用用φ10@33338.裂縫校核因面層鋼筋量很很小，可近近似按單筋筋截面驗(yàn)算算。換算截面形心軸軸至受壓邊邊緣的距離離x0和按換算算截面對(duì)其其形心軸的的慣性矩J0分別為：：ωmax=α1αα2α3eq\f(σs,Es)(3c+0..1eq\f(d,ρte))σs=eq\f(M,0.87h0As)=eq\f(458.5×106,0..87×11.15××103×23776)==192..87N//mm2Ate=2ab==2×500×10000=10000000mm2ρte=eq\f(As,Ate)=eq\f(2376,100000)=0.002α1=1.0,α22=1.00,α3=1.66,Es==2.1××105N/mmm2,c=440mm,,d=222mmωmax=1..0×1..0×1..6×eq\f(192.87,2.1×1.05)×(33×40++0.1××eq\f(22,0.03))=0.228mm<<[ωmax]==0.3mmm故滿足要求配筋圖見圖6-3-4底底板配筋圖圖段

別ξ彎矩系數(shù)板帶上荷載產(chǎn)生生的彎矩M(KNN·M)備注板帶荷載邊荷載完建期校核洪水位情況況均布荷載q集中荷載P(aa=±0..5)P’(右側(cè)岸墻部分))P''（左側(cè)岸墻部分分）q上=32.8KN//Mq下=31.5KN//MP上=352KNP下=325.8KNN∑q上=38.1KN//Mq下=12.2KN//MP上=229.5KNNP下=264.4KNN∑上游段0.000.090.08-25.90-3.90-25.90-3.90109.84171.78281.62127.59112.01239.60①L=6.1m②t=3③邊荷載使梁上大大部分處的的彎矩改變變了符號(hào)，對(duì)對(duì)梁的內(nèi)力力是不利的的；④*最大彎矩矩；**最大負(fù)彎彎矩0.100.090.09-26.40-3.60-24.00-3.30108.62193.25301.87126.18126.01252.190.200.090.10-26.70-3.30-22.10-3.10103.74214.72318.46120.50140.01260.520.300.080.12-25.70-3.10-19.20-2.8096.42257.66354.08112.00168.02280.010.400.070.14-23.90-2.80-16.50-2.3085.43300.61386.0499.24196.02295.260.500.060.18-20.90-2.50-13.10-1.9072.01386.50458.5083.64252.02335.670.600.050.12-17.30-1.90-9.90-1.4056.14257.66313.8165.21168.02233.230.700.030.08-12.40-1.40-6.60-1.0039.06171.78210.8345.37112.01157.38