烏珠水閘重建工程施工設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　計(jì) 算 書(shū)</b></p><p>　　項(xiàng)目名稱(chēng)：黃圃鎮(zhèn)三鄉(xiāng)圍烏珠水閘重建工程</p><p><b>　　設(shè)計(jì)階段：施工階段</b></p><p>　　審 核 日期 </p><p>　　校

2、 核 日期 </p><p>　　計(jì) 算 日期 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1基本資料3</b></p><p>

3、;　　1.1結(jié)構(gòu)及基本數(shù)據(jù)3</p><p><b>　　1.2安全系數(shù)4</b></p><p>　　1.3 計(jì)算采用規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)4</p><p>　　1.4風(fēng)浪計(jì)算要素4</p><p><b>　　1.5地質(zhì)資料5</b></p><p>　　1.6地震設(shè)防烈

4、度5</p><p>　　2基本尺寸的擬定及復(fù)核5</p><p><b>　　2.1抗?jié)B計(jì)算5</b></p><p>　　2.1.1滲徑復(fù)核5</p><p>　　2.1.2滲流計(jì)算6</p><p>　　2.1.3濾層設(shè)計(jì)6</p><p>　　2.1.4

5、防滲帷幕及排水孔設(shè)計(jì)6</p><p>　　2.1.5永久縫止水設(shè)計(jì)7</p><p>　　2.2浪壓力及閘頂高程計(jì)算7</p><p>　　2.2.1設(shè)計(jì)荷載情況7</p><p><b>　　2.2啟閉室8</b></p><p>　　2.3閘室穩(wěn)定計(jì)算8</p>&

6、lt;p>　　2.4.1完建情況8</p><p>　　2.4.2設(shè)計(jì)洪水位情況8</p><p>　　2.4.3正常洪水位+地震情況9</p><p><b>　　2.4.4結(jié)論9</b></p><p>　　3.水閘過(guò)流能力計(jì)算及水閘寬度擬定9</p><p>　　3.1內(nèi)河涌

7、過(guò)流能力計(jì)算9</p><p>　　3.2水閘消能計(jì)算11</p><p>　　4擋土墻穩(wěn)定計(jì)算12</p><p>　　4.1擋墻計(jì)算工況12</p><p>　　4.2擋墻計(jì)算12</p><p><b>　　4.3結(jié)論12</b></p><p><

8、b>　　5樁基礎(chǔ)計(jì)算13</b></p><p>　　5.1砼預(yù)應(yīng)力管樁方案13</p><p>　　5.1.1砼預(yù)應(yīng)力管樁承載力計(jì)算13</p><p>　　5.1.2砼預(yù)應(yīng)力樁樁頂?shù)牡装宓氖軟_切承載力計(jì)算15</p><p>　　5.2松木樁方案15</p><p>　　附表1 水閘

9、閘室箱涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算稿 </p><p>　　附表2 水閘前后段U型槽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算稿</p><p>　　附表3 水閘內(nèi)、外河側(cè)懸臂式岸墻穩(wěn)定計(jì)算稿 </p><p>　　附表4 水閘閘室穩(wěn)定計(jì)算表</p><p>　　附表5 水閘樁基礎(chǔ)處理計(jì)算表</p><p>　　附表6 水閘滲流

10、穩(wěn)定計(jì)算表</p><p><b>　　1基本資料</b></p><p>　　1.1結(jié)構(gòu)及基本數(shù)據(jù)</p><p>　　烏珠水閘形式采用開(kāi)敞式，結(jié)構(gòu)采用砼整體箱涵式結(jié)構(gòu)。水閘為單孔，凈寬3m，閘底板面高程-1.75m，底板厚0.65m,側(cè)墻厚0.65m, 閘室長(zhǎng)15m，閘室后段設(shè)8.0m寬交通橋,交通橋橋板采用C25現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)。</

11、p><p>　　水閘按50年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，建筑物級(jí)別為3級(jí)。</p><p>　　根據(jù)水閘和河道的運(yùn)行工況，對(duì)水閘的各種最不利運(yùn)行工況確定如下：</p><p>　?。?）外江設(shè)計(jì)洪（潮）水位2.88m</p><p>　　外江可能的最高設(shè)計(jì)潮水位，此時(shí)閘頂高程不漫頂，向內(nèi)涌穩(wěn)定計(jì)算時(shí)的最不利水位，此時(shí)遭遇正常蓄水位0.00m。</p&

12、gt;<p>　?。?）外江控制平均低水位0.50</p><p>　　正常排洪情況下外江遭遇的計(jì)算水位，消能計(jì)算時(shí)的最不利情況，考慮到0.3m的過(guò)閘損失，此時(shí)內(nèi)涌水位為0.80m。</p><p>　?。?）外江設(shè)計(jì)低水位0.00m</p><p>　　正常運(yùn)行情況下外江遭遇的最不利計(jì)算水位，向外江穩(wěn)定計(jì)算時(shí)的最不利水位，此時(shí)內(nèi)涌水位為1.00m。&

13、lt;/p><p>　?。?）排澇外江設(shè)計(jì)水位1.00m </p><p>　　內(nèi)涌設(shè)計(jì)洪水情況下外江遭遇多年平均高潮水位，此水位影響水閘的泄流能力，此時(shí)水閘閘室整體承受最大水壓力，水閘基礎(chǔ)平均基底應(yīng)力情況。</p><p><b>　　水閘特征水位表</b></p><p><b>　　1.2安全系數(shù)</b

14、></p><p>　　根據(jù)水閘設(shè)計(jì)規(guī)范：3級(jí)水閘基底面抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)的允許值〔kc〕和基底應(yīng)力最大值與最小值之比η的允許值見(jiàn)下表。</p><p>　　1.3 計(jì)算采用規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　?。?）《水工建筑物荷載設(shè)計(jì)規(guī)范》DL 5077-1997</p><p>　?。?）《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》SL 265-2001</p

15、><p>　?。?）《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 SL/T 191-96 </p><p>　?。?）《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 GBJ 11-89 </p><p><b>　　1.4風(fēng)浪計(jì)算要素</b></p><p>　　計(jì)算風(fēng)速根據(jù)廣東省水利廳2003年7月編制的《中山市水利工程防洪（潮）標(biāo)準(zhǔn)》中“相應(yīng)年最高潮位日的最大風(fēng)速

16、計(jì)算成果表”查得為V=21m/s(P=2%)。</p><p>　　吹程在1：1000實(shí)測(cè)地形圖上量得D=200 m;</p><p>　　閘前平均水深Hm=5.80m</p><p><b>　　1.5地質(zhì)資料</b></p><p>　　采用《中山市黃圃鎮(zhèn)三鄉(xiāng)圍烏珠水閘重建工程巖土工程勘察報(bào)告》，因鉆孔ZK1和ZK2

17、位于閘室兩側(cè)位置，經(jīng)比較采用ZK1鉆孔地質(zhì)資料。各層土層的設(shè)計(jì)參數(shù)如下：</p><p>　　樁基設(shè)計(jì)參數(shù)建議表 </p><p><b>　　1.6地震設(shè)防烈度</b></p><p>　　根據(jù)《廣東省地震烈度區(qū)劃圖》，中山市屬7度地震基本烈度地區(qū)，故烏珠水閘工程地震烈度為7度。</p><p>　　2基本

18、尺寸的擬定及復(fù)核</p><p><b>　　2.1抗?jié)B計(jì)算</b></p><p><b>　　2.1.1滲徑復(fù)核</b></p><p>　　按圖擬定的水閘底板尺寸，根據(jù)《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》SL265-2001第4.3.2條表4.3.2,水閘閘基為淤泥，滲徑系數(shù)取C=9則：</p><p>　　設(shè)計(jì)

19、水位下要求滲徑長(zhǎng)度：L=C△H=9×2.88=25.92m</p><p>　　實(shí)際滲徑長(zhǎng)度：Ls ＝0.5+0.6+5.8+0.6+0.5+0.7+0.7+12.2+0.7+0.7+4＝27m</p><p><b>　　∴Ls〉L</b></p><p>　　∴滿(mǎn)足滲透穩(wěn)定要求。</p><p>　　2.1

20、.2滲流穩(wěn)定計(jì)算</p><p>　　水閘的滲流計(jì)算采用改進(jìn)阻力系數(shù)法進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　1.各段的水頭損失值</p><p>　　各段的水頭損失值按照下式計(jì)算:</p><p>　　式中:hi-----各分段水頭損失值(m);</p><p>　　ξi-----計(jì)算水頭</p><p&

21、gt;　　n-----總分段數(shù)</p><p>　　x-----計(jì)算點(diǎn)與出逸點(diǎn)之間的滲徑</p><p>　　分別計(jì)算各段的水頭損失得結(jié)果見(jiàn)滲透壓力計(jì)算excel表.</p><p>　　2.抗?jié)B穩(wěn)定性運(yùn)行驗(yàn)算</p><p>　　滲流坡降值：J=H/L=2.88/26=0.111</p><p>　　∵根據(jù)《水閘設(shè)計(jì)

22、規(guī)范》SL265-2001第6.0.4條取地基水平段和出口段允許滲流坡降值分別為0.08和0.26。</p><p>　　∴水閘閘基抗?jié)B穩(wěn)定滿(mǎn)足要求</p><p>　　水閘蓄水后，水流不僅通過(guò)地基向下游滲透，而且將繞過(guò)兩岸的連接建筑物向下游滲透。 因此兩岸連接建筑物也必須做相同長(zhǎng)度的防滲措施，對(duì)兩側(cè)的填方土料必須按照防滲土料的要求選擇。</p><p><b

23、>　　2.1.3濾層設(shè)計(jì)</b></p><p>　　水閘閘室底板底部設(shè)100厚C15砼墊層外，不設(shè)專(zhuān)門(mén)的濾層。內(nèi)涌U型槽設(shè)反濾層，從下至上依次為反濾土工布一層、中粗砂150mm和碎石150mm。</p><p>　　2.1.4防滲帷幕及排水孔設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)地質(zhì)資料，該閘址處的地基為淤泥和考慮到水閘閘址處交通條件，閘室基礎(chǔ)處理采用Φ

24、400AB型砼預(yù)應(yīng)力管樁，不設(shè)專(zhuān)門(mén)的防滲措施,兩端設(shè)齒墻不設(shè)排水孔。內(nèi)河涌U型槽中設(shè)置PVC排水管，按梅花型布置，縱橫間距均為1m。</p><p>　　2.1.5永久縫止水設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)工程實(shí)際,永久縫采用塑料止水接縫板并設(shè)止水銅片，塑料止水接縫板滿(mǎn)足行業(yè)的有關(guān)質(zhì)量要求。</p><p><b>　　2.2閘頂高程</b>&l

25、t;/p><p><b>　　2.2.1風(fēng)浪要素</b></p><p>　　采用《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》推薦的蒲田試驗(yàn)站公式計(jì)算風(fēng)浪要素：設(shè)計(jì)工況的設(shè)計(jì)潮水位為h0=2.88m，相應(yīng)設(shè)計(jì)最大風(fēng)速為V0=21m/s；風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度取200m。</p><p>　　風(fēng)區(qū)內(nèi)的平均水深取Hm＝5.8m；</p><p>　　2.2.1閘頂高程確

26、定</p><p>　　閘頂高程按《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》中的有關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　式中：Z—閘頂高程（m）；</p><p>　　h0—計(jì)算潮水位（m）；</p><p>　　A—安全超高（m）；</p><p>　　hm—平均波高（m）；</p><p>　　v0計(jì)算風(fēng)速（m/s）

27、；</p><p>　　D—風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度（m）；</p><p>　　Hm—風(fēng)區(qū)內(nèi)的平均水深（m）；</p><p>　　Tm—平均波周期（s）；</p><p>　　Lm—平均波周長(zhǎng)（m）；</p><p>　　H—閘深水深（m）；</p><p>　　hp—相應(yīng)于波列累積頻率p的波高（m）；&l

28、t;/p><p>　　hz—波浪中心線超出計(jì)算水位的高度（m）。</p><p><b>　　具體計(jì)算如表：</b></p><p><b>　　閘頂高程計(jì)算表</b></p><p>　　根據(jù)《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》SL265-2001第4.2.4條規(guī)定，擋水時(shí)，水閘閘頂高程不應(yīng)低于正常水位（或最高擋水位）加

29、波浪計(jì)算高度與相應(yīng)安全超高之和；位于防洪（擋潮）堤上的水閘，其閘頂高程不得低于防洪（擋潮）堤堤頂高程。另外根據(jù)當(dāng)?shù)鼐用竦纳a(chǎn)生活要求,則本次設(shè)計(jì)的閘室頂高程取4.40m。</p><p><b>　　2.2啟閉室</b></p><p>　　初定閘門(mén)頂超高為0.37m，則閘門(mén)頂高程=2.88+0.37=3.25m，閘門(mén)=3.25+1.75=5m,則啟閉工作平臺(tái)頂面高程

30、為11.40m。</p><p><b>　　2.3閘室穩(wěn)定計(jì)算</b></p><p>　　閘室穩(wěn)定計(jì)算采用Excel電子表格進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于砼預(yù)制管樁地基，在各種荷載組合工況下，基底應(yīng)力穩(wěn)定計(jì)算應(yīng)滿(mǎn)足下列要求： </p><p>　　在各種計(jì)算情況下： P≤〔P〕</p><p>　　Pmax≤1.2〔P〕&

31、lt;/p><p>　　基本組合 η≤1.5</p><p>　　特殊組合 η≤2.0</p><p><b>　　2.4.1完建情況</b></p><p>　　水閘初建成尚未放水時(shí)。</p><p>　　按各部分荷載對(duì)閘底板形心軸（垂直水流方向）產(chǎn)生

32、的彎矩計(jì)算，詳見(jiàn)表，計(jì)算結(jié)果顯示，該荷載組合情況下閘室滿(mǎn)足穩(wěn)定要求。</p><p>　　2.4.2設(shè)計(jì)洪水位情況</p><p>　　水閘建成放水后，遇設(shè)計(jì)洪水位2.88相應(yīng)水位0.00m。</p><p>　　按各部分荷載對(duì)閘底板形心軸（垂直水流方向）產(chǎn)生的彎矩計(jì)算，詳見(jiàn)表，計(jì)算結(jié)果顯示，該荷載組合情況下閘室滿(mǎn)足穩(wěn)定要求。</p><p>

33、;　　2.4.3正常洪水位+地震情況</p><p>　　水閘建成放水后，遇外江正常水位1.50相應(yīng)內(nèi)涌水位0.00m時(shí)，遭遇地震情況。此時(shí)地震慣性力代表值根據(jù)《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》SL-97規(guī)定，采用進(jìn)行擬靜力法計(jì)算。</p><p>　　根據(jù)《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL-203-97）第4.1.1條:一般情況, 水工建筑物可只考慮水平向地震作用；第4.2.1條：一般情況下，水工

34、建筑物抗震計(jì)算應(yīng)考慮的地震作用力：建筑物自重和其上的荷重所產(chǎn)生的地震慣性力、地震動(dòng)土壓力、水平向地震動(dòng)水壓力（考慮到在正常運(yùn)行期閘門(mén)全開(kāi)，故在計(jì)算時(shí)不予考慮）</p><p>　　沿建筑物高度作用于各質(zhì)點(diǎn)的水平向地震慣性力代表值：</p><p>　　F=ahξGEiai/g ;</p><p>　　式中：ah——與設(shè)計(jì)烈度相對(duì)應(yīng)的水平向設(shè)計(jì)地震加速度代表值，取0.

35、1 g；</p><p>　　ξ——地震作用效應(yīng)折減系數(shù),取0.25;</p><p>　　GEi——集中在質(zhì)點(diǎn)i的重力作用代表值；</p><p>　　ai——質(zhì)點(diǎn)i的動(dòng)態(tài)分布系數(shù)；</p><p><b>　　g——重力加速度。</b></p><p>　　按各部分荷載對(duì)閘底板形心軸（垂直水流

36、方向）產(chǎn)生的彎矩計(jì)算，詳見(jiàn)EXCEL計(jì)算表格，計(jì)算結(jié)果顯示，該荷載組合情況下閘室滿(mǎn)足穩(wěn)定要求。</p><p><b>　　2.4.4結(jié)論</b></p><p>　　上述計(jì)算結(jié)果顯示，閘室在各種荷載組合工況下均滿(mǎn)足穩(wěn)定要求，但地基應(yīng)力均大于淤泥層地基承載力，不滿(mǎn)足地基承載力要求，應(yīng)進(jìn)行地基處理，詳見(jiàn)樁基礎(chǔ)計(jì)算相關(guān)內(nèi)容。</p><p>　　3

37、.水閘過(guò)流能力計(jì)算及水閘寬度擬定</p><p>　　3.1內(nèi)河涌過(guò)流能力計(jì)算</p><p>　　水閘設(shè)計(jì)排水標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇最大24小時(shí)暴雨產(chǎn)生的洪峰流量遇外江平均高潮位可以及時(shí)排出。閘內(nèi)最高控制水位為2.20m（珠基）。水閘過(guò)流按平底閘，高淹沒(méi)堰流計(jì)算,具體計(jì)算見(jiàn)下表：</p><p>　　式中各符號(hào)的含義及計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表。</p><p&g

38、t;　　由內(nèi)河涌過(guò)流能力驗(yàn)算水閘的過(guò)流能力。</p><p>　　經(jīng)計(jì)算， 圍內(nèi)遇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇最大24小時(shí)暴雨時(shí)，產(chǎn)生的洪峰流量遇外江平均高潮位時(shí)可以由本水閘及時(shí)排出。且水閘總凈寬與內(nèi)河涌之比為0.57也在合理范圍之內(nèi)，故水閘總凈寬取3.0m是合理可行的。</p><p><b>　　3.2水閘消能計(jì)算</b></p><p><

39、b>　　1.消力池計(jì)算</b></p><p>　　由于水閘的主要功能為排澇兼顧擋水,考慮到內(nèi)河涌涌容比較小且堤內(nèi)的用水量比較小,在取水時(shí)水閘內(nèi)外側(cè)水頭差比較小,因此消能設(shè)施的設(shè)置主要是由排澇工況決 定的.消能計(jì)算分別用和式計(jì)算。式中：</p><p>　　q—過(guò)閘單寬流量(m2/s)。</p><p>　　α—水流動(dòng)能校正系數(shù)，取1.0。<

40、;/p><p>　　φ—流速系數(shù)，取0.95。</p><p>　　hc—收縮水深(m)。</p><p>　　hc´´—躍后水深(m)。</p><p>　　T0—由底板算起的總勢(shì)能。</p><p><b>　　計(jì)算結(jié)果如下：</b></p><p>　

41、　由計(jì)算結(jié)果得水閘在泄流時(shí)產(chǎn)生不必修建消力池,考慮到水閘的閘基為淤泥的允許流速較低和水閘的上下游連接,因此在水閘上下游分別布置6m長(zhǎng)鋼筋砼U型槽。</p><p><b>　　2.海漫長(zhǎng)度計(jì)算</b></p><p>　　由于水閘外江河床為淤泥，排澇時(shí)水流經(jīng)U型槽消能后可能對(duì)河床造成沖刷。因此還需設(shè)置海漫，其長(zhǎng)度按《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》中式 計(jì)算，式中：</p>

42、<p>　　Lp—海漫長(zhǎng)度(m)。</p><p>　　Ks—海漫長(zhǎng)度計(jì)算系數(shù)，按規(guī)范取10。</p><p>　　qs—水閘下游的單寬流量(m2/s)。</p><p>　　ΔH/—閘孔泄水時(shí)的上下游水位差(m)。</p><p>　　由此計(jì)算得時(shí)Lp=12.4m。（取Lp＝13m即：水閘內(nèi)外江側(cè)采用鋼筋砼U型槽長(zhǎng)為6m長(zhǎng)，外

43、河再設(shè)置10m長(zhǎng)拋石護(hù)底）外河側(cè)海漫長(zhǎng)度滿(mǎn)足要求。</p><p>　　3.海漫末端河床的沖刷深度按《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》中式進(jìn)行計(jì)算，</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　qm—海漫末端的單寬流量(m2/s)。</p><p>　　[v0]—河床土質(zhì)允許不沖流速（m/s），由水力學(xué)得[v0]=0.

44、60m/s。</p><p>　　hm—海漫末端河床水深（m）。</p><p>　　將各數(shù)值代入上式得dm=-0.13m，故不需要設(shè)置防沖槽。</p><p><b>　　4擋土墻穩(wěn)定計(jì)算</b></p><p><b>　　4.1擋墻計(jì)算工況</b></p><p>　　

45、1.外江懸臂式擋土墻計(jì)算工況：</p><p>　?。?）非常工況：完建期擋墻內(nèi)外側(cè)水位均為-1.75m；</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)工況一：水位驟降期擋墻內(nèi)側(cè)水位為1.5m，擋墻外側(cè)水位為1.0m；</p><p>　　2.內(nèi)江懸臂式擋土墻計(jì)算工況：</p><p>　?。?）非常工況：完建期擋墻內(nèi)外側(cè)水位均為-1.75m；</p

46、><p>　?。?）設(shè)計(jì)工況一：水位驟降期擋墻內(nèi)側(cè)水位為1.0m，擋墻外側(cè)水0.50m</p><p><b>　　4.2擋墻計(jì)算</b></p><p>　　懸臂式擋土墻的結(jié)構(gòu)計(jì)算，采用《北京理正軟件》進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算結(jié)果另附。</p><p><b>　　4.3結(jié)論</b></p>&l

47、t;p>　　上述計(jì)算結(jié)果顯示，擋土墻在各種荷載組合工況下均滿(mǎn)足穩(wěn)定要求，但地基應(yīng)力最大值大于淤泥層地基承載力，不滿(mǎn)足地基承載力要求，應(yīng)進(jìn)行地基處理，擬采用松樁基礎(chǔ)，并假定地基復(fù)核地基承載力為65kPa。</p><p><b>　　5樁基礎(chǔ)計(jì)算</b></p><p>　　5.1砼預(yù)應(yīng)力管樁方案</p><p>　　由前面穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果可知

48、，在各種荷載組合下，閘室底板地基應(yīng)力均大于淤泥層地基承載力（f=40.0kpa），故需進(jìn)行地基處理，以提高地基承載力，滿(mǎn)足閘室上部荷載要求。</p><p>　　根據(jù)《中山市黃圃鎮(zhèn)三鄉(xiāng)圍烏珠水閘重建工程巖土工程勘察報(bào)告》，結(jié)合重建水閘位置，以ZK1孔為計(jì)算孔，采用C直徑為400mmAB型砼預(yù)應(yīng)力管樁，樁基布置形式按矩形布置，共2行8列共計(jì)16根；對(duì)于閘室前后連接的U型槽為防止與閘室產(chǎn)生過(guò)大沉降差，分別布設(shè)2行4列

49、直徑為400mmAB型砼預(yù)應(yīng)力管樁，共計(jì)16根。</p><p>　　5.1.1砼預(yù)應(yīng)力管樁承載力計(jì)算</p><p>　　1、單樁豎向承載力計(jì)算</p><p>　　各樁豎向設(shè)計(jì)值按下式計(jì)算：</p><p>　　N—閘室底板底面總豎向力(KN)</p><p>　　M—閘室底板底面總力矩(KN·m)<

50、;/p><p>　　Ni—第i根樁所受的豎向承載力(KN)</p><p><b>　　n—樁的總根數(shù)</b></p><p>　　yi—第i根樁軸線距樁基重心的距離m</p><p>　　-各樁軸線至樁基重心距離的平方的代數(shù)和,m2</p><p>　　則由前面穩(wěn)定計(jì)算得知完建期水閘基底應(yīng)力最大，故

51、按完建期工況下計(jì)算單樁豎向力設(shè)計(jì)值。布置樁2×8=16根，經(jīng)計(jì)算單樁最大設(shè)計(jì)值為82.32KN。</p><p>　　按端承加摩擦型樁進(jìn)行樁設(shè)計(jì)，根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94-94中的公式計(jì)算復(fù)合基樁豎向承載力設(shè)計(jì)值，計(jì)算公式為：</p><p>　　Ra=u∑qsiali+qpaAp</p><p><b>　　式中</b>&

52、lt;/p><p>　　Ra—單樁豎向承載力特征值,kN;</p><p>　　up—樁身周長(zhǎng)，m;</p><p>　　qsia—第i層土的樁側(cè)阻力特征值，kPa;</p><p>　　li—樁穿越第i層土的厚度，m。</p><p>　　qpa—極端阻力特征值，kPa;</p><p>　　Ap

53、—樁端面積，m2;</p><p>　　經(jīng)計(jì)算，樁長(zhǎng)18m，單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值為46.90KN,滿(mǎn)足要求（詳見(jiàn)EXCEL計(jì)算表格）。</p><p>　　2、單樁水平向承載力計(jì)算</p><p>　　根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94-94第5.4.2.5條計(jì)算單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值，計(jì)算公式為：</p><p><b>　　式中&

54、lt;/b></p><p><b>　　EI—樁身抗彎剛度</b></p><p>　　χ0a—樁頂容許水平位移</p><p>　　νx—樁頂水平位移系數(shù)</p><p>　　將樁長(zhǎng)18m代入得將各參數(shù)代入計(jì)算（詳下表）</p><p>　　5.1.2砼預(yù)應(yīng)力樁樁頂?shù)牡装宓氖軟_切承載力計(jì)

55、算</p><p>　　根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94-94第5.6.6.2條計(jì)算樁基水平向承載力設(shè)計(jì)值，，計(jì)算公式為：</p><p>　　γ0Fl≤αftumh0</p><p><b>　　Fl＝F-∑Qi</b></p><p><b>　　式中</b></p><p

56、>　　Fl—作用于沖切破壞錐體上的沖切力設(shè)計(jì)值,kN;</p><p>　　fl—承臺(tái)混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,kPa;</p><p>　　um—沖切破壞錐體上一半有效高度處的周長(zhǎng),m;</p><p>　　h0—沖切破壞錐體的有效高度,m;</p><p><b>　　α—沖切系數(shù);</b></p>

57、<p><b>　　λ—沖切比;</b></p><p>　　Fl—作用于柱（墻）底的豎向荷載設(shè)計(jì)值,kN;</p><p>　　∑Qi—作用于沖切破壞錐體范圍內(nèi)各基樁的凈反力設(shè)計(jì)值之和，kN; </p><p>　　考慮到水閘和U型槽的樁基小部分樁截面作用在閘墩和U型槽側(cè)墻上（荷載主要集中在其上或通過(guò)其傳遞），故不需要進(jìn)行底板的受沖

58、切驗(yàn)算。</p><p><b>　　5.2松木樁方案</b></p><p>　　由前面穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果可知，在各種荷載組合下，擋墻底板地基應(yīng)力均大于淤泥層地基承載力（f=40.0kpa），故需進(jìn)行地基處理，以提高地基承載力，滿(mǎn)足擋墻上部荷載要求。</p><p>　　根據(jù)《中山市黃圃鎮(zhèn)三鄉(xiāng)圍烏珠水閘重建工程巖土工程勘察報(bào)告》，結(jié)合水閘位置，以Z

59、K1孔為主，采用松木樁，尾徑不少于80mm，長(zhǎng)5.0m。</p><p>　?。?）單樁豎向承載力計(jì)算</p><p>　　按摩擦型樁進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94-94第5.2.8條計(jì)算單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值：</p><p>　　Ra=u∑qsiali</p><p><b>　　式中</b></p

60、><p>　　Ra—單樁豎向承載力特征值,kN;</p><p><b>　　u—樁身周長(zhǎng)，m;</b></p><p>　　qsi—極側(cè)第i層土的極限側(cè)阻力代表值，kpa;</p><p>　　li—樁穿越第i層土的厚度，m。</p><p>　　將各參數(shù)代入計(jì)算得Q=0.08*3.14*5*6=7

61、.54kN</p><p>　?。?） 復(fù)合地基承載力計(jì)算</p><p>　　由于松木樁間距為0.5m,故每平方米上布設(shè)4根松木樁,對(duì)松木樁的承載力和地基允許承載力進(jìn)行相加得復(fù)合地基承載力R=40+4*7.54＝70.16kPa。故取R＝70kPa，滿(mǎn)足理正擋墻計(jì)算中假定的地基承載力60kPa要求。</p><p><b>　　附表一：</b>

62、;</p><p>　　-------------------------------------------------------------------</p><p>　　1.計(jì)算項(xiàng)目: 閘室箱涵結(jié)構(gòu)計(jì)算</p><p>　　-------------------------------------------------------------------

63、</p><p><b>　　[ 計(jì)算條件 ]</b></p><p>　　縱筋級(jí)別: HRB335</p><p>　　箍筋級(jí)別: HPB235</p><p>　　箍筋間距: 200(mm)</p><p>　　配筋計(jì)算時(shí) as: 35(mm)</p><p

64、>　　支座彎矩調(diào)整系數(shù): 1.000</p><p>　　跨中彎矩調(diào)整系數(shù): 1.000</p><p>　　[ 執(zhí)行規(guī)范 ] 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2002</p><p><b>　　[ 計(jì)算結(jié)果 ]</b></p><p>　　單位： 鋼混構(gòu)件寬(B) -------- mm<

65、/p><p>　　鋼混構(gòu)件高(H) -------- mm</p><p>　　鋼材截面積(A) -------- *10^2mm^2</p><p>　　鋼材慣性矩(I) -------- *10^4 mm^4</p><p>　　鋼材彈性模量(Es) -------- *10^8 kN/m^2</p>

66、<p>　　彎矩 -------- kN-m</p><p>　　剪力 -------- kN</p><p>　　配筋 -------- mm*mm</p><p><b>　　各荷載工況組合系數(shù)</b></p><p>　　工況號(hào): 1

67、--------- 1.000</p><p>　　工況號(hào): 2 --------- 1.000</p><p>　　工況號(hào): 3 --------- 1.000</p><p>　　工況號(hào): 4 --------- 1.000</p><p>　　工況號(hào): 5 --------- 1.

68、000</p><p>　　工況號(hào): 6 --------- 1.000</p><p>　　工況號(hào): 7 --------- 1.000</p><p>　　工況號(hào): 8 --------- 1.000</p><p>　　工況號(hào): 9 --------- 1.000</p>

69、;<p>　　工況號(hào): 10 --------- 1.000</p><p>　　-----------------------------------------------------------------------------</p><p>　　構(gòu)件號(hào): 1 起點(diǎn)號(hào) 2 終點(diǎn)號(hào) 1 寬 1000 高650 砼等級(jí)

70、 C25</p><p>　　起點(diǎn) 中點(diǎn) 終點(diǎn)</p><p>　　座標(biāo) (mm): (34050.0 31300.0) (30400.0 31300.0)</p><p>　　位移 x(mm): 0.000 -0.000

71、 -0.000</p><p>　　位移 y(mm): -0.000 0.115 -0.000</p><p>　　彎矩 (kN-m): -82.074 69.369 -82.009</p><p>　　剪力 (kN):

72、 165.947 0.018 -165.911</p><p>　　軸力 (kN): 0.000 0.000 0.000</p><p>　　上部縱筋(mm2): 1300.0 1300.0 1300.0</p>

73、<p>　　下部縱筋(mm2): 1300.0 1300.0 1300.0</p><p>　　左側(cè)縱筋(mm2): 1300.0 1300.0 1300.0</p><p>　　右側(cè)縱筋(mm2): 1300.0 1300.0

74、 1300.0</p><p>　　箍 筋(mm2): 435.4 435.4 435.4</p><p>　　-----------------------------------------------------------------------------</p><p>　　構(gòu)件號(hào)

75、: 2 起點(diǎn)號(hào) 1 終點(diǎn)號(hào) 3 寬 1000 高650 砼等級(jí) C25</p><p>　　起點(diǎn) 中點(diǎn) 終點(diǎn)</p><p>　　座標(biāo) (mm): (30400.0 31300.0) (30400.0 37550.0)</p><p

76、>　　位移 x(mm): -0.000 0.026 0.004</p><p>　　位移 y(mm): -0.000 -0.028 -0.028</p><p>　　彎矩 (kN-m): -82.009 18.201

77、 -62.889</p><p>　　剪力 (kN): 80.413 -6.610 -35.618</p><p>　　軸力 (kN): -81.678 -81.678 -81.678</p><p>　　上部縱筋(mm2): 1

78、300.0 1300.0 1300.0</p><p>　　下部縱筋(mm2): 1300.0 1300.0 1300.0</p><p>　　左側(cè)縱筋(mm2): 1300.0 1300.0 1300.0</p><p&g

79、t;　　右側(cè)縱筋(mm2): 1300.0 1300.0 1300.0</p><p>　　箍 筋(mm2): 335.5 335.5 335.5</p><p>　　----------------------------------------------------

80、-------------------------</p><p>　　構(gòu)件號(hào): 3 起點(diǎn)號(hào) 4 終點(diǎn)號(hào) 2 寬 1000 高650 砼等級(jí) C25</p><p>　　起點(diǎn) 中點(diǎn) 終點(diǎn)</p><p>　　座標(biāo) (mm): (34050.0 37550.0)

81、 (34050.0 31300.0)</p><p>　　位移 x(mm): -0.006 -0.026 0.000</p><p>　　位移 y(mm): -0.028 -0.000 -0.000</p><p>

82、;　　彎矩 (kN-m): -62.954 18.135 -82.074</p><p>　　剪力 (kN): 35.618 6.610 -80.413</p><p>　　軸力 (kN): -82.084 -82.084

83、 -82.084</p><p>　　上部縱筋(mm2): 1300.0 1300.0 1300.0</p><p>　　下部縱筋(mm2): 1300.0 1300.0 1300.0</p><p>　　左側(cè)縱筋(mm2): 1300.0

84、 1300.0 1300.0</p><p>　　右側(cè)縱筋(mm2): 1300.0 1300.0 1300.0</p><p>　　箍 筋(mm2): 335.5 335.5 335.5</p><p>　　-

85、----------------------------------------------------------------------------</p><p>　　構(gòu)件號(hào): 4 起點(diǎn)號(hào) 3 終點(diǎn)號(hào) 4 寬 1000 高450 砼等級(jí) C25</p><p>　　起點(diǎn) 中點(diǎn) 終點(diǎn)</p&g

86、t;<p>　　座標(biāo) (mm): (30400.0 37550.0) (34050.0 37550.0)</p><p>　　位移 x(mm): 0.004 -0.006 -0.006</p><p>　　位移 y(mm): -0.028

87、 -0.264 -0.028</p><p>　　彎矩 (kN-m): -62.889 73.051 -62.954</p><p>　　剪力 (kN): 81.678 67.297 -82.084</p><p>　　

88、軸力 (kN): -35.618 -35.618 -35.618</p><p>　　上部縱筋(mm2): 900.0 900.0 900.0</p><p>　　下部縱筋(mm2): 900.0 900.0 900

89、.0</p><p>　　左側(cè)縱筋(mm2): 900.0 900.0 900.0</p><p>　　右側(cè)縱筋(mm2): 900.0 900.0 900.0</p><p>　　箍 筋(mm2): 266.7

90、 266.7 266.7</p><p><b>　　附表二</b></p><p>　　-------------------------------------------------------------------</p><p>　　計(jì)算項(xiàng)目: 內(nèi)河U型槽A斷面結(jié)構(gòu)計(jì)算</p><p

91、>　　-------------------------------------------------------------------</p><p><b>　　[ 計(jì)算簡(jiǎn)圖 ]</b></p><p>　　縱筋級(jí)別: HRB335</p><p>　　箍筋級(jí)別: HPB235</p><p>　　

92、箍筋間距: 200(mm)</p><p>　　配筋計(jì)算時(shí) as: 35(mm)</p><p>　　支座彎矩調(diào)整系數(shù): 1.000</p><p>　　跨中彎矩調(diào)整系數(shù): 1.000</p><p>　　[ 執(zhí)行規(guī)范 ] 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2002</p><p><b>　　[

93、 計(jì)算結(jié)果 ]</b></p><p>　　單位： 鋼混構(gòu)件寬(B) -------- mm</p><p>　　鋼混構(gòu)件高(H) -------- mm</p><p>　　鋼材截面積(A) -------- *10^2mm^2</p><p>　　鋼材慣性矩(I) -------- *10^

94、4 mm^4</p><p>　　鋼材彈性模量(Es) -------- *10^8 kN/m^2</p><p>　　彎矩 -------- kN-m</p><p>　　剪力 -------- kN</p><p>　　配筋 -------- mm*mm</p><

95、;p><b>　　各荷載工況組合系數(shù)</b></p><p>　　工況號(hào): 1 --------- 1.000</p><p>　　工況號(hào): 2 --------- 1.000</p><p>　　工況號(hào): 3 --------- 1.000</p><p>　　工況號(hào):

96、 4 --------- 1.000</p><p>　　工況號(hào): 5 --------- 1.000</p><p>　　工況號(hào): 6 --------- 1.000</p><p>　　工況號(hào): 7 --------- 1.000</p><p>　　工況號(hào): 8 ---

97、------ 1.000</p><p>　　工況號(hào): 9 --------- 1.000</p><p>　　工況號(hào): 10 --------- 1.000</p><p>　　-----------------------------------------------------------------------------<

98、/p><p>　　構(gòu)件號(hào): 1 起點(diǎn)號(hào) 1 終點(diǎn)號(hào) 2 寬 1000 高500 砼等級(jí) C25</p><p>　　起點(diǎn) 中點(diǎn) 終點(diǎn)</p><p>　　座標(biāo) (mm): (22600.0 25400.0) (26100.0 254

99、00.0)</p><p>　　位移 x(mm): 0.000 -0.000 -0.000</p><p>　　位移 y(mm): 0.000 -0.969 -0.000</p><p>　　彎矩 (kN-m): 259.550

100、 169.589 259.550</p><p>　　剪力 (kN): -102.813 0.000 102.813</p><p>　　軸力 (kN): -0.000 -0.000 -0.000</p><p>

101、;　　上部縱筋(mm2): 2012.0 1314.6 2012.0</p><p>　　下部縱筋(mm2): 2012.0 1314.6 2012.0</p><p>　　左側(cè)縱筋(mm2): 1000.0 1000.0 100

102、0.0</p><p>　　右側(cè)縱筋(mm2): 1000.0 1000.0 1000.0</p><p>　　箍 筋(mm2): 285.7 285.7 285.7</p><p>　　------------------------------

103、-----------------------------------------------</p><p>　　構(gòu)件號(hào): 2 起點(diǎn)號(hào) 3 終點(diǎn)號(hào) 1 寬 1000 高500 砼等級(jí) C25</p><p>　　起點(diǎn) 中點(diǎn) 終點(diǎn)</p><p>　　座標(biāo) (mm):

104、(22600.0 31800.0) (22600.0 25400.0)</p><p>　　位移 x(mm): 14.954 6.623 0.000</p><p>　　位移 y(mm): 0.000 0.000 0.0

105、00</p><p>　　彎矩 (kN-m): 0.000 32.444 259.550</p><p>　　剪力 (kN): 0.000 30.416 121.664</p><p>　　軸力 (kN): -0.000

106、 -0.000 -0.000</p><p>　　上部縱筋(mm2): 1000.0 1000.0 2012.0</p><p>　　下部縱筋(mm2): 1000.0 1000.0 2012.0</p><p>　　左側(cè)縱筋

107、(mm2): 1000.0 1000.0 1000.0</p><p>　　右側(cè)縱筋(mm2): 1000.0 1000.0 1000.0</p><p>　　箍 筋(mm2): 285.7 285.7 285.7&l

108、t;/p><p>　　-----------------------------------------------------------------------------</p><p>　　構(gòu)件號(hào): 3 起點(diǎn)號(hào) 2 終點(diǎn)號(hào) 4 寬 1000 高500 砼等級(jí) C25</p><p>　　起點(diǎn) 中點(diǎn)

109、 終點(diǎn)</p><p>　　座標(biāo) (mm): (26100.0 25400.0) (26100.0 31800.0)</p><p>　　位移 x(mm): -0.000 -6.623 -14.954</p><p>　　位移 y

110、(mm): -0.000 -0.000 -0.000</p><p>　　彎矩 (kN-m): 259.550 32.444 -0.000</p><p>　　剪力 (kN): -121.664 -30.416 0.000&

111、lt;/p><p>　　軸力 (kN): 0.000 0.000 0.000</p><p>　　上部縱筋(mm2): 2012.0 1000.0 1000.0</p><p>　　下部縱筋(mm2): 2012.0

112、 1000.0 1000.0</p><p>　　左側(cè)縱筋(mm2): 1000.0 1000.0 1000.0</p><p>　　右側(cè)縱筋(mm2): 1000.0 1000.0 1000.0</p><p>　　箍 筋(mm2)

113、: 435.4 435.4 435.4</p><p>　　-------------------------------------------------------------------</p><p>　　計(jì)算項(xiàng)目: 內(nèi)河U型槽B斷面結(jié)構(gòu)計(jì)算</p><p>　　-----------------

114、--------------------------------------------------</p><p><b>　　[ 計(jì)算條件 ]</b></p><p>　　縱筋級(jí)別: HRB335</p><p>　　箍筋級(jí)別: HPB235</p><p>　　箍筋間距: 200(mm)</p&g

115、t;<p>　　配筋計(jì)算時(shí) as: 35(mm)</p><p>　　支座彎矩調(diào)整系數(shù): 1.000</p><p>　　跨中彎矩調(diào)整系數(shù): 1.000</p><p>　　[ 執(zhí)行規(guī)范 ] 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2002</p><p><b>　　[ 計(jì)算結(jié)果 ]</b></p

116、><p>　　單位： 鋼混構(gòu)件寬(B) -------- mm</p><p>　　鋼混構(gòu)件高(H) -------- mm</p><p>　　鋼材截面積(A) -------- *10^2mm^2</p><p>　　鋼材慣性矩(I) -------- *10^4 mm^4</p><p

117、>　　鋼材彈性模量(Es) -------- *10^8 kN/m^2</p><p>　　彎矩 -------- kN-m</p><p>　　剪力 -------- kN</p><p>　　配筋 -------- mm*mm</p><p><b>　　各荷載工況組

118、合系數(shù)</b></p><p>　　工況號(hào): 1 --------- 1.000</p><p>　　工況號(hào): 2 --------- 1.000</p><p>　　工況號(hào): 3 --------- 1.000</p><p>　　工況號(hào): 4 --------- 1.00

119、0</p><p>　　工況號(hào): 5 --------- 1.000</p><p>　　工況號(hào): 6 --------- 1.000</p><p>　　工況號(hào): 7 --------- 1.000</p><p>　　工況號(hào): 8 --------- 1.000</p>

120、<p>　　工況號(hào): 9 --------- 1.000</p><p>　　工況號(hào): 10 --------- 1.000</p><p>　　-----------------------------------------------------------------------------</p><p>　　構(gòu)件號(hào):

121、 1 起點(diǎn)號(hào) 1 終點(diǎn)號(hào) 3 寬 1000 高500 砼等級(jí) C25</p><p>　　起點(diǎn) 中點(diǎn) 終點(diǎn)</p><p>　　座標(biāo) (mm): (27200.0 29500.0) (33100.0 29500.0)</p><p&