泗源溝節(jié)制閘畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　泗源溝節(jié)制閘畢業(yè)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 設(shè)計(jì)基本資料3</p><p>　　第二章 節(jié)制閘及進(jìn)水閘孔徑計(jì)算5</p><p>　　2.1、

2、閘孔型式的確定5</p><p>　　2.2、閘底板高程的確定5</p><p>　　2.3、閘孔尺寸及前沿寬度5</p><p>　　第三章 節(jié)制閘及進(jìn)水閘消能防沖設(shè)計(jì)7</p><p>　　3.1消力池深度、長(zhǎng)度的確定7</p><p>　　3.1.1計(jì)算消力池池深d7</p><

3、p>　　3.1.2消力池長(zhǎng)度L計(jì)算9</p><p>　　3.1.3確定消力池底板厚度9</p><p>　　3.2 海漫設(shè)計(jì)10</p><p>　　3.2.1、確定海漫長(zhǎng)度10</p><p>　　3.2.2、 海漫的布置及構(gòu)造11</p><p>　　3.3、防沖槽設(shè)計(jì)11</p>

4、<p>　　第四章 防滲及閘基滲流設(shè)計(jì)13</p><p>　　4.1、驗(yàn)算地基輪廓長(zhǎng)度13</p><p>　　4.1.1、選擇使用的公式13</p><p>　　4.1.2、地下輪廓線的布置13</p><p>　　4.1.3、驗(yàn)算實(shí)際地下輪廓線長(zhǎng)度：14</p><p>　　4.2、滲流

5、驗(yàn)算14</p><p>　　4.2.1、確定地基有效深度14</p><p>　　4.2.2、地基分段和阻力系數(shù)計(jì)算15</p><p>　　4.2.3、求各分段的水頭損失16</p><p>　　4.2.4、滲壓水頭分布圖或滲流坡降線16</p><p>　　4.2.5、進(jìn)出口水頭損失的修正16<

6、/p><p>　　4.2.6、根據(jù)修正后各段水頭損失值，計(jì)算底板上承受的單寬滲透壓力及總壓力值。18</p><p>　　4.2.7、逸出坡降的計(jì)算18</p><p>　　第五章 節(jié)制閘及進(jìn)水閘閘室布置與構(gòu)造19</p><p><b>　　5.1、底板19</b></p><p>　　5.

7、1.1底板長(zhǎng)度確定19</p><p>　　5.1.2底板厚度確定19</p><p><b>　　5.2、閘墩19</b></p><p>　　5.2.1閘墩長(zhǎng)度的確定19</p><p>　　5.2.2閘門(mén)槽19</p><p>　　5.2.3閘墩厚度19</p>&

8、lt;p>　　5.2.4閘墩高程20</p><p>　　5.3、工作橋21</p><p>　　5.4、交通橋21</p><p><b>　　5.5、胸墻21</b></p><p>　　第六章 節(jié)制閘及進(jìn)水閘閘室穩(wěn)定分析22</p><p>　　6.1、閘室抗滑穩(wěn)定分析22

9、</p><p>　　6.2正向穩(wěn)定分析23</p><p>　　6.3反向穩(wěn)定分析24</p><p>　　第七章 節(jié)制閘及進(jìn)水閘閘墩強(qiáng)度計(jì)算27</p><p>　　7.1、閘墩底部應(yīng)力計(jì)算27</p><p>　　7.2、平面閘門(mén)門(mén)槽應(yīng)力計(jì)算28</p><p>　　第八章 節(jié)制

10、閘及進(jìn)水閘閘室底板設(shè)計(jì)30</p><p>　　8.1、閘室底板按彈性地基梁法進(jìn)行計(jì)算30</p><p>　　8.2、各工況下彈性梁荷載計(jì)算31</p><p>　　8.3、彈性地基梁彎矩計(jì)算33</p><p>　　8.4、彈性地基梁配筋計(jì)算33</p><p><b>　　附 錄34&l

11、t;/b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：34</b></p><p>　　第一章 設(shè)計(jì)基本資料</p><p><b>　　1. 基本資料</b></p><p><b>　　1.1工程概況</b></p><p>　　泗源溝節(jié)制閘位于

12、儀征市城區(qū)東門(mén)，儀揚(yáng)河下游距長(zhǎng)江口約6km處，該閘擔(dān)負(fù)儀征市30多萬(wàn)畝和邗江縣部分農(nóng)田的引、排、灌任務(wù)，為揚(yáng)州、儀征地區(qū)的抗旱、排澇以及揚(yáng)州地區(qū)的防洪起著重要的作用。</p><p>　　1.2規(guī)劃數(shù)據(jù)及要求</p><p>　　1、閘孔設(shè)計(jì)水位流量組合</p><p>　　閘上水位5.15米，閘下水位4.92米，排洪流量Q=450 m3/s。</p>

13、<p>　　2、消能設(shè)計(jì)水位流量組合</p><p>　　正向運(yùn)行時(shí)：閘上水位5.50米，閘下水位2.8米，流量Q=450 m3/s。</p><p>　　反向運(yùn)行時(shí)：閘上水位4.0米，閘下水位5.75米，始流量30 m3/s。</p><p>　　3、穩(wěn)定計(jì)算水位流量組合</p><p>　　設(shè)計(jì)情況：正向設(shè)計(jì)：閘上水位4.70

14、米，閘下水位0.00米。</p><p>　　反向設(shè)計(jì)：閘上水位4.70米，閘下水位-0.36米。</p><p>　　校核情況：正向設(shè)計(jì)：閘上水位4.50米，閘下水位8.00米。</p><p>　　反向設(shè)計(jì)：閘上水位4.00米，閘下水位8.20米。</p><p>　　4、交通橋按公路Ⅱ級(jí)，橋面寬8.0米，擬采用鋼筋混凝土鉸接板橋。<

15、;/p><p>　　5、上下游河道斷面為底寬40米邊坡1:4，河底高程▽-1.5米（以上閘上為內(nèi)河方向，閘下為長(zhǎng)江方向）。長(zhǎng)江堤頂高程▽8.0米，內(nèi)河堤頂高程▽5.5米。</p><p><b>　　1.3地質(zhì)資料</b></p><p>　　本地區(qū)地質(zhì)主要為全新統(tǒng)（Q4）的粘性土層，局部堆有后期人工填土，土層分布較穩(wěn)定。各土層土質(zhì)分述如下：<

16、;/p><p>　　第層：高程▽5.5~-1.50m以上，為黃灰色土壤夾粉砂。為人工填土貫入擊數(shù)N=4~5擊，C=12kPa, φ=17°,允許承載力fk=80kPa。</p><p>　　第層：高程▽-1.50m ~-9.50m以上，為黃灰色土壤夾粉砂。為人工填土貫入擊數(shù)N=4~5擊，C=12kPa, φ=23°,允許承載力fk=150kPa。</p>&l

17、t;p>　　第層：高程▽-9.50m ~-16.0m以上，為黃灰色土壤夾粉砂。為人工填土貫入擊數(shù)N=4~5擊，C=12kPa, φ=14°,允許承載力fk=120kPa。</p><p>　　回填土情況：γ自然=19.0kN/m3，γm=20 kN/m3，C=6kPa，φ=23°。</p><p><b>　　1.4其他資料</b></

18、p><p>　　閘址處風(fēng)速V10=26.4m/s，吹程D=0.5 km</p><p>　　第二章 節(jié)制閘及進(jìn)水閘孔徑計(jì)算</p><p>　　2.1、閘孔型式的確定</p><p>　　根據(jù)泗源溝節(jié)制閘的地理位置及防洪灌溉要求，采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工方便，泄洪能力較大而且比較穩(wěn)定點(diǎn)的寬頂堰實(shí)用堰。</p><p>　　2.2

19、、閘底板高程的確定</p><p>　　根據(jù)河底高程為-1.5m，結(jié)合設(shè)計(jì)要求，確定閘底板高程取為-1.5m。</p><p>　　2.3、閘孔尺寸及前沿寬度</p><p>　　2.3.1孔口尺寸確定</p><p>　　根據(jù)水工設(shè)計(jì)手冊(cè)水閘單寬流量表，本工程地質(zhì)資料，-1.5米以上為夾砂壤土，單寬流量（q）取10—15 m3/（s ? m

20、），閘室總凈寬（）可按式估算 </p><p>　　=Q/q（m） （水工設(shè)計(jì)手冊(cè)25-2-1）</p><p>　　排洪流量Q=450 m3/s， 取45-30 m</p><p><b>　　291.53 m2</b></p><p><b>　　1.54 m/s<

21、;/b></p><p>　　6.77m(=6.65m)</p><p>　　=4.92+1.5=6.42 m</p><p><b>　　0.948＞0.9</b></p><p>　　根據(jù)規(guī)范規(guī)定，當(dāng)＞0.9時(shí)，堰流屬于高淹沒(méi)度，以如下公式計(jì)算：</p><p><b>　　=

22、0.966</b></p><p><b>　　得 =27.7m</b></p><p>　　取為30m，初步設(shè)計(jì)閘為5孔，每孔凈寬6米，中墩厚度均取1.0米 ，邊墩厚度為1.0米，=34m。</p><p>　　經(jīng)復(fù)核：Q=450 m3/s =438.6m3/s，</p><p>　　=2.5%＜5%,

23、符合規(guī)范規(guī)定要求。</p><p>　　第三章 節(jié)制閘及進(jìn)水閘消能防沖設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1消力池深度、長(zhǎng)度的確定</p><p>　　3.1.1計(jì)算消力池池深d</p><p>　　底寬B=9m，邊坡系數(shù)m=2，糙率n=0.02，坡度i=1：4000</p><p>　　則濕周χ=B0+2ht=9+4.4

24、7h ，，Q==0.7906AR2/3。</p><p>　　采用試算的方法計(jì)算出ht=5.363m ，試算過(guò)程見(jiàn)下表</p><p><b>　　表（一）</b></p><p><b>　　(1)</b></p><p>　　可采用公式： (2)</p&

25、gt;<p><b>　　(3)</b></p><p>　　式中：---淹沒(méi)系數(shù)，采用=1.05~1.10</p><p>　　---消力池出口處的水面落差（m）</p><p>　　---以躍前斷面處消力池池底水平面為基準(zhǔn)面的水閘上游總水頭（m）</p><p>　　q---躍前斷面處的單寬流量為11.

26、25</p><p>　　---流速系數(shù)，一般取0.95</p><p>　　---收縮斷面水深及躍后共軛水深</p><p>　　=1.5+5.5+=7.12m =</p><p>　　利用試算法解得=1.208m 見(jiàn)表（一）</p><p><b>　　表（二）</b>&l

27、t;/p><p>　　0.14 (1/ ) 7.14 103.32 6.46 </p><p><b>　　=4.06m＞</b></p><p><b>　?。?0.084m</b></p><p>　　計(jì)算出水池深=-1.06m為負(fù)值，則d取0.5米以充分消能及調(diào)整消力池后流速分布。</

28、p><p>　　3.1.2消力池長(zhǎng)度L計(jì)算</p><p>　　消力池長(zhǎng)由射流水舌長(zhǎng)及水躍長(zhǎng)兩部分組成，自由水躍長(zhǎng)度可按下列公式計(jì)算：。一般消力池水平段的長(zhǎng)度按下式估算：，射流水舌長(zhǎng)度=4，消力池總長(zhǎng)度。</p><p>　　為水躍長(zhǎng)度且=6.9×（）=19.68m</p><p>　　因此，=0.75=14.76m， </p&g

29、t;<p>　　=2+14.76=16.76m</p><p>　　取消力池總長(zhǎng)度為17米。</p><p>　　3.1.3確定消力池底板厚度</p><p>　　按照《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范SL265—2001》消力池底板厚度從抗沖和抗浮兩方面進(jìn)行考慮。由于消力池底板布置排水孔和反濾層，所以不需考慮抗浮情況。根據(jù)抗沖要求， 護(hù)坦厚度t（m）計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)公式如下：

30、</p><p>　　式中：—閘孔處的單寬流量（）</p><p>　　—泄水時(shí)的上下游水位差（m）</p><p>　　—經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，可采用0.175~0.20</p><p>　　—靠近閘室一端的護(hù)坦厚度（m）。</p><p><b>　　則取</b></p><p>

31、;　　按抗沖要求，非基巖護(hù)坦t：</p><p><b>　　= 0.77m</b></p><p>　　取消力池底版厚度t=1m，消力池末端厚度取0.5m</p><p>　　護(hù)坦底板一般采用混凝土或加筋混凝土，水閘有的采用漿砌石。底板上設(shè)有排水孔，取孔徑為10cm，消力池與閘底板、翼墻及海漫間均用縫相互分開(kāi)，以適應(yīng)不均勻沉陷和伸縮?？p寬0.

32、02m，縫內(nèi)填瀝青油毛氈。護(hù)坦下設(shè)縱橫向無(wú)砂混凝土管排水，排水管外徑為0.4m，內(nèi)徑0.15m。護(hù)坦在平行水流方向設(shè)沉降縫，縫的位置宜與閘墩對(duì)齊，護(hù)坦底部設(shè)反濾層。</p><p><b>　　3.2 海漫設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.2.1、確定海漫長(zhǎng)度</p><p><b>　　采用公式</b></p&

33、gt;<p><b>　　式中：</b></p><p>　　—海漫起端的單寬流量</p><p>　　—泄流時(shí)的上下游水位差（m）</p><p>　　—河床土質(zhì)系數(shù)，是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，河床土質(zhì)系數(shù)，粉砂、細(xì)砂土質(zhì)， =13～15 ；中砂、粗砂及砂壤土土質(zhì)， =10～12 ；壤土土質(zhì)， =8～9 ，粘土土質(zhì)， =6～7 。取則&l

34、t;/p><p>　　47.3m 取海漫長(zhǎng)度48m</p><p>　　3.2.2、 海漫的布置及構(gòu)造</p><p>　　為了使水流更好地?cái)U(kuò)散，海漫在平面上采取向兩側(cè)逐漸擴(kuò)散的布置方式；在立面上，海漫始端做成水平段，后部接以?xún)A斜段，坡度不應(yīng)陡于1：10。海漫所用的材料，前段海漫水平長(zhǎng)度16m,約1/3左右海漫長(zhǎng)度的范圍內(nèi)，通常采用漿砌石塊；余下的后段斜

35、坡長(zhǎng)度為32m，常采用干砌石結(jié)構(gòu),塊石直徑大于30㎝，其實(shí)厚度為40㎝。砌石下層鋪卵石及毛砂組成的墊層，厚度各為10cm。海漫段設(shè)計(jì)排水孔，下設(shè)反濾層。</p><p><b>　　3.3、防沖槽設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　采用公式： </b></p><p>　　式中：—海漫末端的可能沖刷深度（m）<

36、/p><p>　　—海漫末端的單寬流量(m3/s-m)；</p><p>　　—河床土質(zhì)的不沖速，查表得1.1m/s</p><p>　　—海漫末端的水深（m）</p><p><b>　　則計(jì)算如下：</b></p><p>　　-（5.363+1.5）=4.4m</p><p&

37、gt;　　由上式所計(jì)算得的t值較大，若采用此值，工程上不僅不經(jīng)濟(jì)，且施工也較困難，因此參考已建水閘工程的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，采用防沖槽深度t取2.0m，防沖槽底寬取1.5t＝3.0m。上游坡度系數(shù)取n＝2，下游坡度系數(shù)m＝1.5。材料所取石塊直徑200～400mm，要求石質(zhì)堅(jiān)硬，表面粗糙。</p><p>　　第四章 防滲及閘基滲流設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1、驗(yàn)算地基輪廓長(zhǎng)度</p&

38、gt;<p>　　4.1.1、選擇使用的公式</p><p>　　采用勃萊公式：L=C△H</p><p>　　其中：—水閘的防滲長(zhǎng)度（m）</p><p><b>　　—滲徑系數(shù)</b></p><p>　　△H—上、下游水位差（m）</p><p>　　有反濾層輕質(zhì)夾砂壤土,C=

39、11～7，故滲徑系數(shù)取C = 9， △H = 5.06m。</p><p>　　則 L=C△H=95.06=45.54m</p><p>　　4.1.2、地下輪廓線的布置</p><p>　　1、鋪蓋長(zhǎng)度，其中，是上下游最大水位差。</p><p>　　=4H=45.06=20.24m

40、 </p><p>　　鋪蓋采用混凝土結(jié)構(gòu)，厚度取0.8m。前端設(shè)0.5～1.0m深齒墻，取0.6m。</p><p><b>　　2、閘室底板長(zhǎng)度</b></p><p>　　=3H=35.06=15.18m </p><p&g

41、t;　　閘室采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，厚度取1.2m。底板上下游端設(shè)齒墻，取0.8m。</p><p><b>　　地下輪廓線布置圖</b></p><p>　　4.1.3、驗(yàn)算實(shí)際地下輪廓線長(zhǎng)度：</p><p>　　將地下輪廓線按實(shí)際尺寸展開(kāi)，一定要，否則應(yīng)加大實(shí)際地下輪廓線長(zhǎng)度。</p><p>　　經(jīng)驗(yàn)算，1.4+（0

42、.6+0.85）×2+17.6+4×2+11.8+（1.13+0.8）×2+0.75=46m>45.54, 符合要求。</p><p><b>　　4.2、滲流驗(yàn)算</b></p><p>　　按改進(jìn)阻力系數(shù)法及直線比例法進(jìn)行驗(yàn)算，計(jì)算得到各角點(diǎn)的滲透壓力值，列成表格。并計(jì)算底版承受的單寬滲透壓力值及總壓力值。改進(jìn)阻力系數(shù)法計(jì)算步驟

43、如下：</p><p>　　4.2.1、確定地基有效深度</p><p><b>　　當(dāng)時(shí),</b></p><p><b>　　當(dāng)時(shí), </b></p><p>　　式中：，—分別為地下輪廓線不透水部分的水平投影長(zhǎng)度和垂直投影長(zhǎng)度（m）。</p><p>　　值從地下輪廓的

44、最高點(diǎn)鉛直向下起算，若不透水層的埋深，則用有效深度Te進(jìn)行計(jì)算；若，應(yīng)按實(shí)際透水層深度進(jìn)行計(jì)算。</p><p><b>　　經(jīng)計(jì)算 46m</b></p><p><b>　　=4+2=6m</b></p><p><b>　　則 </b></p><p>&l

45、t;b>　　即用有效深度計(jì)算。</b></p><p>　　4.2.2、地基分段和阻力系數(shù)計(jì)算</p><p>　　先將實(shí)際的地下輪廓進(jìn)行適當(dāng)簡(jiǎn)化，使之成為垂直的和水平的兩個(gè)主要部分。簡(jiǎn)化時(shí)，出口處的齒墻或板樁的入土深度應(yīng)予保留，以便得出實(shí)有的出口坡降。</p><p>　　用通過(guò)已經(jīng)簡(jiǎn)化了的地下輪廓不透水部分各角點(diǎn)和板樁尖端的等勢(shì)線，將地基分段，

46、一般分為內(nèi)部水平段、內(nèi)部垂直段、進(jìn)口、出口段。個(gè)基本分段的阻力系數(shù)按以下公式計(jì)算。</p><p>　　進(jìn)口、出口段阻力系數(shù)按以下公式計(jì)算</p><p>　　式中 S—齒墻或板樁的入土深度（m）</p><p>　　T—地基有效深度或?qū)嶋H深度（m）</p><p>　?。?）內(nèi)部垂直段的阻力系數(shù)的計(jì)算公式為</p><p

47、>　　（3）水平段的阻力系數(shù)的計(jì)算公式為</p><p>　　式中 L—水平段的長(zhǎng)度（m）； S—兩端板樁或齒墻的入土深度（m）</p><p>　　表3-1 各典型段阻力系數(shù)計(jì)算表</p><p><b>　　圖3-1</b></p><p>　　4.2.3、求各分段的水頭損失</p>&

48、lt;p><b>　　采用公式：</b></p><p>　　其中：—總水頭損失，亦即水閘的上下游水位差。（m）</p><p>　　計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表所示（（m））</p><p>　　4.2.4、滲壓水頭分布圖或滲流坡降線</p><p>　　各分段的水頭損失求出以后，以滲流出口處開(kāi)始，逐段向上游累加其水頭損失值，

49、即個(gè)得出相鄰各計(jì)算角點(diǎn)的滲壓水頭值。最后用直線連接各水頭代表線段的端點(diǎn)，就能繪出滲壓分布圖或滲流坡降線。</p><p>　　4.2.5、進(jìn)出口水頭損失的修正</p><p>　　當(dāng)進(jìn)出口板樁較短時(shí)，進(jìn)出口處的滲流坡降線將呈急變曲線的形式。為精確計(jì)，應(yīng)進(jìn)行修正。修正計(jì)算式為：</p><p>　　式中：—按以上諸式算出的進(jìn)出口水頭損失值；（m）</p>

50、<p>　　—修正后的水頭損失值；（m）</p><p><b>　　—修正系數(shù)，按計(jì)算</b></p><p>　　其中：—底板（包括齒墻）的埋深與板樁入土深度之和；（m）</p><p>　　—板樁另一側(cè)的地基透水層深度；（m）</p><p>　　—板樁出口側(cè)地基的透水層深度。（m）</p>

51、<p>　　當(dāng)計(jì)算的時(shí)，采用。時(shí)，應(yīng)修正，修正后其水頭損失減小值為。</p><p><b>　　解：</b></p><p><b>　　進(jìn)口段</b></p><p>　　應(yīng)修正 則修正后其水頭損失減小值為：</p><p>　　出口板樁前的水力坡降也隨之變化：</p>

52、<p>　　應(yīng)修正，修正后其水頭損失減小值為： </p><p>　　出口板樁前的水力坡降變化范圍a可按下式計(jì)算</p><p>　　修正時(shí)按原水力坡降線，根據(jù)及值，分別定出點(diǎn)及點(diǎn)，連接，即為修正后的水力坡降線。</p><p>　　修正后各段水頭損失如下表</p><p><b>　　修正后的滲壓分布圖</

53、b></p><p>　　4.2.6、根據(jù)修正后各段水頭損失值，計(jì)算底板上承受的單寬滲透壓力及總壓力值。</p><p>　　4.2.7、逸出坡降的計(jì)算</p><p>　　下游出口處的逸出坡降為：</p><p>　　式中：—出口段水頭損失（m）</p><p>　　—出口段鉛直長(zhǎng)度(m)</p>

54、<p><b>　　解：</b></p><p>　　第五章 節(jié)制閘及進(jìn)水閘閘室布置與構(gòu)造</p><p><b>　　5.1、底板</b></p><p>　　5.1.1底板長(zhǎng)度確定</p><p>　　閘室底板采用平底板，為鋼筋砼結(jié)構(gòu)，其構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便，對(duì)地基有較好的適應(yīng)性。底板

55、順?biāo)鏖L(zhǎng)度的確定，除滿(mǎn)足閘室上部結(jié)構(gòu)布置外，還與地基條件有關(guān)，對(duì)于砂壤土，長(zhǎng)度約為上下游最大水頭差的2.0~3.5倍，最大水頭差為5.06m，并結(jié)合閘室上部結(jié)構(gòu)布置，長(zhǎng)度初步擬定為15m。</p><p>　　5.1.2底板厚度確定</p><p>　　底板厚度必須滿(mǎn)足強(qiáng)度和剛度的要求，對(duì)于大中型水閘，可取為閘室凈寬的1/6~1/8，一般為1.0~2.0m，最薄不宜小于0.7m。本水閘閘室

56、凈寬為6.0m，底板厚度取為1.2m。底板底部在上下游處設(shè)齒坎，深1.0m，厚1.0m。</p><p><b>　　5.2、閘墩</b></p><p>　　5.2.1閘墩長(zhǎng)度的確定</p><p>　　閘墩采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足布置工作橋、公路橋、檢修橋等上部結(jié)構(gòu)布置要求，取閘墩長(zhǎng)度與底板同長(zhǎng)，為15m。</p><

57、p><b>　　5.2.2閘門(mén)槽</b></p><p>　　平板閘門(mén)的門(mén)槽尺寸根據(jù)閘門(mén)尺寸和支承方式而定。工作閘門(mén)的門(mén)槽寬深比宜取為1.6~1.8，門(mén)槽尺寸確定為30×60cm。</p><p><b>　　5.2.3閘墩厚度</b></p><p>　　閘墩厚度必須滿(mǎn)足強(qiáng)度和剛度的要求，中墩厚度取為1.

58、0m，邊墩厚度取為1m。為保證有較好的過(guò)閘流態(tài)，上游墩頭采用半圓形，下游墩頭采用流線形。</p><p><b>　　5.2.4閘墩高程</b></p><p>　　本工程為2級(jí)水閘，查《規(guī)范》水閘安全超高下限值，泄水時(shí)，設(shè)計(jì)洪水位的安全超高應(yīng)不小于1.0m，擋水時(shí)最高擋水位的安全超高應(yīng)不小于0.5m。</p><p>　　1）上游閘墩頂部高程

59、計(jì)算</p><p>　　上游長(zhǎng)江方向，設(shè)計(jì)洪水位6.2m。閘墩部分頂高程能保證交通橋橋面能與道路銜接，因在此設(shè)計(jì)水位時(shí)為開(kāi)閘狀態(tài)，閘墩部分頂高程同時(shí)應(yīng)不小于上游最高洪水位和安全超高。</p><p>　　上游閘墩頂部高程=設(shè)計(jì)洪水位+安全超高=6.2+1.0=7.2m</p><p>　　取上游閘墩頂部高程7.2m。</p><p>　　2

60、）下游閘墩頂部高程計(jì)算</p><p>　　下游為內(nèi)河方向，設(shè)計(jì)防洪水位7.8m。閘墩部分頂高程應(yīng)不小于上游最高洪水位加波浪超高和安全超高，計(jì)算如下：</p><p><b>　　①波高計(jì)算</b></p><p>　　下游計(jì)算水位取用校核防洪水位8.05m。閘前水面寬度L=34 m，吹程D=1000m>5L=5×34=170m

61、，取計(jì)算吹程0.5km。吹程范圍內(nèi)平均水深Hm=9.6m，風(fēng)速V10=26.4m/s。由規(guī)范公式（E.0.1-1）計(jì)算得平均波高h(yuǎn)m=0.18 m。</p><p>　　該閘為2級(jí)建筑物，波列累積頻率為2%，由hm/Hm=0.018,查《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》表E.0.1-2得波高與平均波高比值hp/hm=2.23，則波高h(yuǎn)p=2.23×0.18=0.40m 。</p><p><

62、b>　　②波周期計(jì)算</b></p><p>　　由（E.0.1-2）式得波周期Tm=1.89s。</p><p><b>　?、燮骄ㄩL(zhǎng)計(jì)算</b></p><p>　　由式（E.0.1-3），求得平均波長(zhǎng)Lm=6.22m。</p><p>　?、苡?jì)算波浪中心線超出計(jì)算水位的高度</p>

63、<p>　　波浪中心線超出計(jì)算水位的高度=0.08m </p><p><b>　?、荽_定墩頂高程</b></p><p>　　下游閘墩頂部高程=設(shè)計(jì)水位+浪高+波浪中心至靜水面距離+安全超高</p><p>　　=7.8+0.20+0.08+0.3=8.28 m</p><p>　　取下游墩頂高

64、程為8.3m。</p><p><b>　　5.3、工作橋</b></p><p>　　考慮閘門(mén)檢修，墩頂以上工作橋高度為：1倍門(mén)高+1m富裕高度+工作橋梁高=7.8m。工作橋橋面高程=8.8+7.8=16.6m。工作橋橋面總寬4m，凈寬3.5m。</p><p><b>　　5.4、交通橋</b></p>

65、<p>　　橋交通為空心板橋，其設(shè)計(jì)等級(jí)為公路Ⅱ，橋面凈寬8m，總寬9m。面梁結(jié)構(gòu)采用C30鋼筋混凝土鉸接板梁，板長(zhǎng)6.5m，板厚28cm，每塊板寬100cm。橋面頂高程為7.2m，梁底高程為6.82m，橋面支承采用橡膠板式支座，厚2cm。</p><p><b>　　5.5、胸墻</b></p><p>　　根據(jù)閘孔泄流要求，胸墻底部高程確定為4.2m，胸

66、墻頂部高程與閘頂平齊，高程確定為8.3m。胸墻布置在閘門(mén)的高水位側(cè)，即長(zhǎng)江側(cè)。胸墻與閘墩的連接方式為簡(jiǎn)支式結(jié)構(gòu)。采用鋼筋混凝土板式結(jié)構(gòu)，厚度根據(jù)受力條件和邊界支承條件計(jì)算，板厚取30cm，上梁高度（水平向）結(jié)合檢修便橋布置取為90cm，下梁高度（水平向）取為105cm，即閘孔寬度的1/6。</p><p>　　第六章 節(jié)制閘及進(jìn)水閘閘室穩(wěn)定分析</p><p>　　6.1、閘室抗滑穩(wěn)定分析

67、</p><p>　　對(duì)底板上游前趾求距,各工況下閘室穩(wěn)定計(jì)算如下:</p><p>　　完建期(水位控制在底板下1.0米以下)</p><p><b>　　完建期穩(wěn)定計(jì)算表</b></p><p>　　完建期穩(wěn)定計(jì)算成果表</p><p><b>　　6.2正向穩(wěn)定分析</b&g

68、t;</p><p>　　正向設(shè)計(jì)閘 上水位4.70m,閘下水位0.00m</p><p><b>　　正向設(shè)計(jì)穩(wěn)定計(jì)算表</b></p><p>　　正向設(shè)計(jì)穩(wěn)定計(jì)算成果表</p><p>　　正向校核(閘上水位4.7米,閘下水位-0.36米)</p><p><b>　　正向設(shè)計(jì)穩(wěn)

69、定計(jì)算表</b></p><p>　　正向校核穩(wěn)定計(jì)算成果表</p><p><b>　　6.3反向穩(wěn)定分析</b></p><p>　　設(shè)計(jì)工況:閘上水位4.50米,閘下水位8.00米</p><p><b>　　反向設(shè)計(jì)穩(wěn)定計(jì)算表</b></p><p>　　

70、反向校核穩(wěn)定計(jì)算成果表</p><p><b>　　反向校核</b></p><p>　　設(shè)計(jì)工況:閘上水位4.00米,閘下水位8.20米</p><p><b>　　反向設(shè)計(jì)穩(wěn)定計(jì)算表</b></p><p>　　經(jīng)計(jì)算，閘室在各種工況下的抗滑穩(wěn)定系數(shù)、地基應(yīng)力不均勻系數(shù)均滿(mǎn)足規(guī)范要求，地基應(yīng)力小

71、于地基承載力。</p><p>　　第七章 節(jié)制閘及進(jìn)水閘閘墩強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　7.1、閘墩底部應(yīng)力計(jì)算</p><p><b>　　縱向正應(yīng)力</b></p><p><b>　?。?）建完期</b></p><p><b>　　（2）正向設(shè)計(jì)<

72、/b></p><p><b>　　(3)反向校核</b></p><p><b>　　(4) 應(yīng)力復(fù)核</b></p><p>　　計(jì)算截面為矩形截面，根據(jù)砼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，采用下式進(jìn)行計(jì)算</p><p><b>　　式5.2.2-4</b></p>&l

73、t;p>　　N--軸向力設(shè)計(jì)值。</p><p>　　--結(jié)構(gòu)系數(shù)。素砼結(jié)構(gòu)，素砼構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)? =1.0。</p><p>　　c--砼軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。C25砼，fc =12.50 N/mm2</p><p>　　b=1.0m，h=16m。</p><p>　　代入式5.2.2-4，公式右邊=160104.3 kN</p&

74、gt;<p>　　墩底應(yīng)力遠(yuǎn)小于砼軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，故中墩僅按構(gòu)造配筋。</p><p>　　7.2、平面閘門(mén)門(mén)槽應(yīng)力計(jì)算</p><p>　　上游水位：4.8 m , 下游水位：-0.60 m。</p><p>　　T0為作用于脫離體上水平作用力的總和,計(jì)算得1603.9kN;</p><p>　　A為門(mén)槽截面的面積,A=

75、4.24m2;</p><p>　　M0為全部荷載對(duì)門(mén)槽截面中心的力矩和,計(jì)算為5208.9kN*m;</p><p>　　I為門(mén)槽截面對(duì)中心軸的慣性矩,計(jì)算得39.7m3;</p><p>　　h為門(mén)槽高度,為10.6m</p><p><b>　　計(jì)算得</b></p><p>　　砼軸心抗拉

76、強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fl=1.30 N/mm2</p><p>　　門(mén)槽頸部拉應(yīng)力遠(yuǎn)小于砼軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，故門(mén)槽僅按構(gòu)造配筋。</p><p>　　第八章 節(jié)制閘及進(jìn)水閘閘室底板設(shè)計(jì)</p><p>　　8.1、閘室底板按彈性地基梁法進(jìn)行計(jì)算</p><p>　　以底板底面為基準(zhǔn)重新計(jì)算基底應(yīng)力，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表。</p><p

77、>　　完建期穩(wěn)定計(jì)算成果表</p><p>　　正向設(shè)計(jì)穩(wěn)定計(jì)算成果表</p><p>　　正向校核穩(wěn)定計(jì)算成果表</p><p><b>　　反向設(shè)計(jì)穩(wěn)定計(jì)算表</b></p><p><b>　　反向校核</b></p><p>　　8.2、各工況下彈性梁荷載計(jì)算&

78、lt;/p><p>　　完建期彈性梁荷載值計(jì)算成果表</p><p>　　正向設(shè)計(jì)彈性梁荷載值計(jì)算成果表</p><p>　　反向設(shè)計(jì)彈性梁荷載值計(jì)算成果表</p><p>　　反向校核彈性梁荷載值計(jì)算成果表</p><p>　　8.3、彈性地基梁彎矩計(jì)算</p><p>　　柔性指數(shù) =12.9，

79、按短梁計(jì)算</p><p><b>　　式中:</b></p><p>　　l--梁的一半長(zhǎng)度，l=18.2m。</p><p>　　h--梁高，h =1.0m。</p><p>　　E0--地基的壓縮模量，E0=6000Mpa。</p><p>　　E--梁的壓縮模量，E=28000000 Mp

80、a。</p><p>　　將各工況下彈性梁計(jì)算荷載及有關(guān)數(shù)據(jù)輸入水工基礎(chǔ)程序SGR計(jì)算內(nèi)力，得底板彎矩。經(jīng)計(jì)算，底板最大正彎矩M=714.5 kN·m，最大負(fù)彎短M=-481.5 kN·m</p><p>　　8.4、彈性地基梁配筋計(jì)算</p><p><b>　?。?）底板底層配筋</b></p><p

81、>　　M=814.5×1×1=714.5kN·m</p><p>　　暫定鋼筋直徑為20mm，縱向鋼筋合力點(diǎn)至截面受拉邊緣距離a=60mm，砼抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc=12.5 N/mm2，閘墩為鋼筋砼結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)系數(shù)rd=1.2，中間系數(shù),將上述數(shù)據(jù)代入，得as =0.077，相對(duì)受壓區(qū)計(jì)算高度=0.08，</p><p>　　3032.3 mm2</

82、p><p>　　實(shí)配鋼筋φ20@100，實(shí)配鋼筋面積3142 mm2，實(shí)配配筋率0.3%，滿(mǎn)足最小配筋率要求。</p><p><b>　?。?）底板面層配筋</b></p><p>　　M=481.5×1×1=481.5 kN·m</p><p>　　暫定鋼筋直徑為16mm，縱向鋼筋合力點(diǎn)至截

83、面受拉邊緣距離a=58mm，砼抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc=12.5 N/mm2，閘墩為鋼筋砼結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)系數(shù)rd=1.2，中間系數(shù),將上述數(shù)據(jù)代入，得as =0.052。相對(duì)受壓區(qū)計(jì)算高度=0.053，</p><p>　　2013.1 mm2</p><p>　　底板頂面φ16@100,實(shí)配鋼筋面積2011 mm2，實(shí)配配筋率0.21%，滿(mǎn)足最小配筋率要求。</p><p&g

84、t;<b>　　附 錄</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　陳德亮　《水工建筑物》 中國(guó)水利水電出版社 2009</p><p>　　《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》 (SL265—2001) 中國(guó)水利水電出版社 2002</p><p>　　《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)

85、范》　(SL/T191-96) 中國(guó)水利水電出版社 1997</p><p>　　《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 （JTGD60-2004）中國(guó)水利水電出版社 1997</p><p>　　張世儒　陳寶華　《水閘》　中國(guó)水利水電出版社 2003</p><p>　　談松曦.《水閘設(shè)計(jì)》.水利電力出版社，1986</p><p>　　7、劉潤(rùn)生（