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1、【精品文檔】如有侵權(quán),請聯(lián)系網(wǎng)站刪除,僅供學(xué)習(xí)與交流水閘設(shè)計實訓(xùn).精品文檔.水閘設(shè)計一、設(shè)計任務(wù)1、選擇的泄洪方案,確定堰型、閘高和孔口尺寸。2、選擇合適的建筑物形式,作出2個樞紐總體布置方案,其中有一個方案為推薦方案。通過技術(shù)經(jīng)濟比較,選定較優(yōu)方案。3、以選定方案中的攔河閘為重點設(shè)計項目,要求擬定攔河閘的閘室的結(jié)構(gòu)尺寸;對其穩(wěn)定、地基承載力等進行計算;進行閘下防滲和消能防沖布置及計算。4、對選定方案中的 閘墩、底板、導(dǎo)水墻、滾水壩或護坦板等進行設(shè)計,要求結(jié)構(gòu)合理,安全穩(wěn)定,造價經(jīng)濟。5、最后提交成果:圖紙3-4張,說明書40-50頁,計算書。二、成果要求要求:上列設(shè)計內(nèi)容,學(xué)生應(yīng)做到全面掌握

2、,重點深入,并獨立地完成所規(guī)定的設(shè)計內(nèi)容,提出自己的設(shè)計成果。對重點建筑物設(shè)計應(yīng)做的較為詳細(xì)。對水利計算,堰型選擇與水利樞紐布置部分要求可見降低,進行一定的方案比較后,選出有一定論證的較為合理的方案。設(shè)計成果應(yīng)包括設(shè)計圖,設(shè)計說明書與計算書等部分,具體要求:1、設(shè)計圖設(shè)計圖是畢業(yè)設(shè)計的主要成果:一律用計算機繪制,要求制圖正確,圖面飽滿(沒有多余的空幅,沒有重復(fù)的構(gòu)造,圖副布局合理,主次分明,圖應(yīng)有標(biāo)題),繪制清晰,尺寸齊全。)圖上應(yīng)注明比例尺,選用的比例尺大小應(yīng)符合與建筑物構(gòu)造的復(fù)雜程度。在草擬建筑物或其細(xì)部圖時,最好事先考慮該圖在大圖中的布置來定比例尺。要注意圖中線條的粗細(xì)和字號的大小。在建

3、筑物與地基連接的圖上,應(yīng)按規(guī)定符號標(biāo)出地質(zhì)情況。圖幅規(guī)定為A3,數(shù)量一般為35張,具體安排可參考如下:選定的水利樞紐布置圖 1張主要建筑物及其結(jié)構(gòu)圖 3-4張2、設(shè)計說明書與計算書設(shè)計說明書是畢業(yè)設(shè)計的重要成果,要求章節(jié)分明,文理通順,字跡工整。設(shè)計說明書的內(nèi)容包括:選型理由、方案比較、設(shè)計依據(jù)、計算公式、原始數(shù)據(jù)、設(shè)計成果、理論分析。既有計算數(shù)據(jù)又有分析論證,此外還必須注意恰當(dāng)?shù)氖褂貌鍒D與附表,不必羅列繁長的計算過程。說明書的章節(jié)格式可參考指示書最后的附例。說明書用計算機打印(或用鋼筆書寫),并加注標(biāo)點,每章節(jié)應(yīng)有標(biāo)題,說明書前應(yīng)有目錄,頁數(shù)應(yīng)有統(tǒng)一編號;附圖要符合水利工程制圖的需要,用計算

4、機繪制,計算成果最好列成表格,不必詳列過程,說明書用A4紙副,沿左側(cè)裝訂(具體情況按學(xué)院要求)。說明書的分量,以40-50頁為宜。計算書內(nèi)容包括:計算公式、初始數(shù)據(jù)、計算過程、計算結(jié)果。計算書應(yīng)整理清楚,便于查閱。計算書不另編章節(jié),其所標(biāo)章節(jié)與說明書相對應(yīng)。計算書與說明書分開編寫。計算書與說明書應(yīng)于每一階段結(jié)束后,立即編寫,不要累計到最后階段形成慌亂。 三、設(shè)計指導(dǎo)1、樞紐概況1.1 本樞紐在國民經(jīng)濟中的意義蘇河水閘是蘇河上的一座取水閘,位于某市西南,距市區(qū)約10km。閘址上游80km處已建有綜合利用的水利樞紐,總庫容為23.0億m3,經(jīng)過水庫調(diào)節(jié),每年下泄水量為15.0億m3。除了城市工業(yè)用

5、水和發(fā)電用水5.5億m3外,其余可供灌溉之用。灌區(qū)分布在蘇河兩岸。蘇河以南灌區(qū)的灌溉面積為63萬畝,蘇河以北灌區(qū)的灌溉面積為65萬畝。因而需建水閘以抬高河道水位滿足灌溉要求。蘇河兩岸雖有堤防,但高度和質(zhì)量均不能滿足建閘后防御洪水的要求。為了保護兩岸農(nóng)田及城市的安全,要求按照建閘后的上游水位加高堤防。本樞紐主要任務(wù)為引水灌溉,灌溉面積為128萬畝,并同時改善城市的供水條件和連接兩岸公路的交通橋問題。1.2 樞紐地區(qū)的自然及社會條件蘇河全長289km,流域面積8385Km2。閘址上游80km的水庫以上為山谷河道,書庫以下河流進入平原地區(qū),河道逐漸擴寬,一般在200500m之間,河道比降平緩。水庫與

6、閘址之間,除沿河兩岸因過去洪水泛濫,地形起伏不平外,其余大都地勢平坦,南北向地面坡降約為1/25001/3500,東西向約為1/20001/4000。1、交通運輸:合大公路在閘址附近通過,鐵路距離閘址僅6Km。交通運輸方便。2、施工用電及生活資料均可由下游城市供應(yīng)。3、施工隊伍及施工設(shè)備均無問題。2、 閘址水文特性2.1 洪水經(jīng)過上游水庫調(diào)節(jié)后,閘址的不同頻率的洪峰流量見表2.1。汛期為每年710月。表2.1 閘址洪水頻率與洪峰流量洪水頻率0.1%0.33%0.5%1%2%5%流量(m3/s)615053005000450040003300洪水頻率10%20%25%33.3%5075%流量(m

7、3/s)28002200200014807202872.2 閘址水位流量關(guān)系閘址的水位流量關(guān)系曲線見圖2.1。圖2.1 閘址水位流量關(guān)系曲線2.3 泥沙經(jīng)過上游水庫調(diào)蓄后,下泄水流含沙量已很小,平均含沙量為0.5Kg/m3。2.4 非汛期流量非汛期各月重現(xiàn)期為5、10、15年的流量見表2.2。表2.2 116月重現(xiàn)期為5、10、15年的流量 月份重現(xiàn)期(年)11121234561092079053033058076089010501511609506604007309801100129057236204102604566007008252.5 氣溫根據(jù)閘址處水文站60多年的觀測資料,多年平均氣

8、溫為16.8。以8月份為最高,月平均氣溫30.2;1月份最低,月平均氣溫2.2;最高氣溫達41.5,最低氣溫-8。2.6 風(fēng)速多年平均風(fēng)速4.8m/s,汛期多年最大風(fēng)速平均為12m/s,閘前吹程6Km。2.7 降雨天數(shù)根據(jù)閘址處氣象站記錄,日降雨量大于5mm的降雨天數(shù)如表2.3所示。表2.3 降雨天數(shù)月 份123456789101112平均天數(shù)334566988432最多天數(shù)57891011141412866最少天數(shù)0122235432103、 樞紐及庫區(qū)地形地質(zhì)條件3.1 閘址地質(zhì)情況閘址地質(zhì)系屬第四紀(jì)沉積層,厚度較大。河床兩岸灘地為粉質(zhì)壤土,厚度14.5m;河床為中砂,最大厚度達25m;其

9、下為礫質(zhì)粗砂層,厚度49m;基巖為花崗巖。閘軸線的地質(zhì)剖面見圖3.1。圖3.1 閘基砂顆粒分配曲線沿河一帶地下水埋藏深度隨地形變化。地下水面一般在地表下3m左右。因土質(zhì)透水性較大,地下水水位變化受河道水位影響,豐水期河水補給兩岸地下水,地下水水位較高;枯水期地下水補給河水,地下水水位較低。3.2 地基土壤設(shè)計指標(biāo)1、內(nèi)摩擦角 中砂=25°,礫質(zhì)中砂=28°,粉質(zhì)壤土=18°;2、滲透系數(shù) 中砂k=4.5×10-3cm/s, 礫質(zhì)中砂k=3.0×10-3cm/s, 壤土k=3.0×10-5cm/s;3、空隙比 中砂e=0.56,礫質(zhì)中砂

10、e=0.58;4、地基允許承載力 中砂=0.26Pa,礫質(zhì)中砂=0.28Pa;5、閘基砂顆粒分配曲線見圖3。6、變形模量 中砂E=24.0Pa,礫質(zhì)粗砂E=32.0Pa。3.3 閘址建筑材料3.3.1 回填土可以用中砂、礫質(zhì)中砂來回填。1、容重 干=16KN/m3,濕=18KN/m3,飽=20KN/m3;2、內(nèi)摩擦角 =25°;3、粘結(jié)力 C=0。3.3.2 混凝土與各種土壤的摩擦系數(shù)1、混凝土與粉質(zhì)壤土 f=0.28;2、混凝土與中砂 f=0.443.3.3 地震本地區(qū)地震烈度為5度。3.3.4 建筑材料1、石料:由于閘址位于平坦地區(qū),山丘少,石料需從外地運來。經(jīng)調(diào)查,離閘址約20

11、Km有兩個石料場可供應(yīng)石料,其抗壓強度為40Pa左右,容重為2628KN/m3左右。石料場距離鐵路2Km。2、混凝土骨料:閘址下游2.54.0Km的河灘上有采料場,其中的砂、卵石可作混凝土骨料。3、土料:閘址上游12Km有粉質(zhì)壤土,其物理力學(xué)參數(shù)與閘址的粉質(zhì)壤土大體相同。4、水泥、鋼材、木材:由外地供給,通過鐵路運來。圖3.2 閘軸線的地質(zhì)剖面圖4、 樞紐布置4.1 樞紐組成蘇河水閘樞紐是以取水為主的水利水電工程,樞紐由泄水閘,土石壩,取水閘,引水渠,交通橋,合大公路和兩岸連接建筑物組成。蘇河水閘樞紐的灌溉面積為128萬畝,查水利水電工程等別劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)表2.1.1水利水電樞紐工程分等指標(biāo)得

12、,此樞紐工程等別為二級,工程規(guī)模為大(2)型。查水閘設(shè)計規(guī)范(SL265-2001)(以后不詳細(xì)說明,只注明規(guī)范)表2.1.2水閘樞紐建筑物級別劃分,確定大二級主要建筑物級別為2級,次要建筑物為3級,臨時建筑物級別為4級。查規(guī)范表2.2.1平原區(qū)水閘洪水標(biāo)準(zhǔn)得,2級水閘洪水設(shè)計洪水重現(xiàn)期為5030年,校核洪水重現(xiàn)期為200100年,本設(shè)計設(shè)計洪水重現(xiàn)期為50年,校核為200年。查圖2.1閘址水位流量關(guān)系曲線得,下游設(shè)計洪水位為37.5m,下游校核洪水位為38.0m,上游正常水位為35m。泄水閘居中布置,泄水閘包括閘室,上游鋪蓋,上游防沖槽,板樁,下游護坦,下游海漫,下游防沖槽,上下游護岸和翼墻

13、。兩岸各設(shè)一個取水閘,取水閘通過引水渠從上游引水,取水閘和泄水閘通過土石壩連接,公路通過泄水閘和土石壩,貫通河流兩岸。樞紐采用全閘方案,無攔河壩和水電站廠房。因此,另外,將靠近河岸的幾個閘孔作為既排水又沖沙之用。水閘樞紐布置應(yīng)根據(jù)閘址地形,地質(zhì),水流等條件,以及該樞紐中各建筑物的功能,特點,運用要求等,合理安排水閘與樞紐其他建筑物的相對位置。4.1.1 閘軸線的選擇泄水閘布置在主河床上,使水閘建成后的下泄流量盡量符合天然河道的水流特性。為了保證泄水通暢,減少對上下游河床的沖刷影響和對堤防的威脅,閘軸線宜與河道中心線正交。閘軸線一般選在河道較狹窄處,以節(jié)約工程量。此處閘軸線已經(jīng)選好。將泄水閘底板

14、上游側(cè)定在閘軸線位置。4.1.2 泄水閘寬度的確定在寬闊的河道上,泄水閘的寬度遠(yuǎn)小于閘址處的主河道寬,在沿閘軸線的其余部分用攔河壩或水電站廠房擋水,水閘的上下游連接建筑物簡化為上下游導(dǎo)墻。閘孔總凈寬的確定主要涉及兩個問題:一個是過閘單寬流量的大小,另一個是閘室總寬度與河道總寬度的關(guān)系。如果采用的閘孔總凈寬過小,使過閘單寬流量過大,將增加閘下消能布置的困難,甚至影響水閘工程的安全;反之,如果采用的閘孔總凈寬過大,使過閘單寬流量過小,工程量過大,造成浪費。一般來說,采用的閘孔總凈寬要略大于計算值,以留有余地(以超過計算值3%5%為宜)。同時,還要求閘室總寬度大體上與上下游主河道寬度(即通過設(shè)計流量

15、的平均過水寬度)相適應(yīng)。采用全閘方案,為了使河道水流流態(tài)與建閘前盡量相似,水閘段的長度取與閘址處河道寬度相近。最后通過底板高程和泄流能力的計算,確定泄水閘總寬。4.2 水力計算4.2.1 底板高程確定根據(jù)地形圖,測得閘址處的主河道寬度為270米左右,根據(jù)底板高程不同,選取閘孔總凈寬與閘址處河道寬度相近,初步選定3個底板高程,進行方案比較。方案一:擬定底板高程為31m,則閘門高度為35-31=4m。閘孔寬深比取1.61.8,單孔寬度取整數(shù)為7m,閘孔總凈寬取7×30=210m。方案二:擬定底板高程為30.5m,則閘門高度為35-30.5=4.5m。閘孔寬深比取1.61.8,單孔寬度取整

16、數(shù)為8m,閘孔總凈寬取8×28=224m。方案三:擬定底板高程為31.5m,則閘門高度為35-31.5=3.5m。閘孔寬深比為1.61.8,單孔寬度取整數(shù)為6m,閘孔總凈寬取6×36=216m。計算公式:對于平底閘,當(dāng)堰流處于高淹沒度(hs/Ho0.9)時,閘孔總凈寬按下列公式計算。 (4.1) (4.2)其中, H上游閘前水深,m。Vo校核流量時入閘水流流速,v/s。 Ho上游閘前水深+流速水頭,m。 Bo閘孔總凈寬,m。 淹沒堰流的綜合流量系數(shù)。 Q校核流量,m3/s。N閘孔數(shù)。bo單孔寬度,m。 hs下游水深,m。 hz底板高程,m。具體方法:根據(jù)規(guī)范,上游水位壅高為

17、0.10.3m,先假定一個上游水位壅高,用EXCEL進行試算,算出一個流量,之后反復(fù)試算,直到計算出的流量等于校核流量。方案比較:三個方案中,方案二底板高程過小,增大閘身和兩岸結(jié)構(gòu)的高度,反而增加工程投資,同時增加閘下消能防沖布置上的困難,還可能會帶來嚴(yán)重的泥沙淤積。方案三的底板高程過高,使得閘孔總凈寬增大,泄水閘閘室段向河道兩岸延伸,不利于保持原有水流流態(tài),同時增加了工程量和成本,不經(jīng)濟。方案一的底板高程適中,接近原河床高程,泄水閘段寬度與河道閘址處寬度相近,不破壞原有河道水流流態(tài),同時也給施工帶來方便,節(jié)約成本。最后確定底板高程為31m,30個孔,每孔寬度7米,溢流前緣總凈寬210m。校核

18、情況下上游水位38.1m。4.2.2 泄流能力計算水閘閘門全開敞時的泄流能力按堰流計算。正常情況: 式中 N閘孔數(shù);b單孔寬度(m);過閘流量(m3/s);過閘單寬流量(m2/s); 計入行近流速水頭的堰上水深(m),此處由于上游水頭很小,所以近似取為上游堰上水深; 堰流側(cè)收縮系數(shù);中閘孔側(cè)收縮系數(shù),可查水閘規(guī)范表A.0.1-1;邊閘孔側(cè)收縮系數(shù)。校核情況: 4.2.3 閘頂高程閘頂高程計算,首先要算出波浪高度。波浪要素可根據(jù)水閘閘前風(fēng)向,風(fēng)速,風(fēng)區(qū)長度,風(fēng)區(qū)內(nèi)的平均水深等因素按下列規(guī)定計算:平均波高和平均波周期按莆田試驗站公式計算,即 (4.3) (4.4)式中 平均波高(m);計算風(fēng)速(m

19、/s),當(dāng)浪壓力參與荷載的基本組合時,可采用當(dāng)?shù)貧庀笈_站提供的重現(xiàn)期為50年的年最大風(fēng)速;當(dāng)浪壓力參與荷載的特殊組合,可采用當(dāng)?shù)貧庀笈_站提供的多年平均年最大風(fēng)速;D風(fēng)區(qū)長度(m),當(dāng)閘前水域較寬廣或?qū)Π蹲钸h(yuǎn)水面距離不超過水閘前沿水面寬度5倍時,可采用對岸至水閘前沿的直線距離;當(dāng)閘前水域較狹窄或?qū)Π蹲钸h(yuǎn)水面距離超過水閘前沿水面寬度5倍時,可采用水閘前沿水面寬度的5倍;風(fēng)區(qū)內(nèi)的平均水深(m),可由沿風(fēng)向作出的地形剖面圖求得,其計算水位應(yīng)與相應(yīng)計算情況下的靜水位一致;平均波周期(s)。具體計算過程見計算書4.2.3。算得正常情況下波浪的計算高度為0.33m。查得擋水時(正常蓄水位),水閘安全超高下限

20、值為0.5m。泄水時(校核洪水位),水閘安全超高下限值為0.7m。于是,擋水情況(正常蓄水位)水閘閘頂高程為:正常蓄水位+正常情況波浪高度+正常擋水時水閘安全超高泄水情況(校核水位)下水閘閘頂高程為:校核洪水位+泄水時安全超高最后選定兩者較大值為水閘閘頂高程。4.3 樞紐布置方案的比較和選定樞紐布置應(yīng)根據(jù)閘址地形,地質(zhì),水流等條件,以及該樞紐中各建筑物的功能,特點,運用要求等,合理安排好水閘與樞紐其他建筑物的相對位置。5、泄水閘設(shè)計5.1 閘型選擇閘室結(jié)構(gòu)有開敞式,胸墻式,涵洞式和雙層式等。開敞式閘室亦稱堰流式閘室,其泄流特點是閘門全開時過閘水流具有自由水面,一般底板高程較高,擋水高度較小的水

21、閘都采用這種型式。胸墻式和涵洞式閘室亦稱孔流式閘室,其泄流特點是閘門全開時過閘水流只能通過固定孔洞下泄,自由水面受到閘室頂部的固定結(jié)構(gòu)部件(如胸墻或涵洞頂板)所擋,一般底板高程較低,擋水高度較大的水閘常用這種閘室結(jié)構(gòu)型式。雙層式閘室亦稱混合泄流式閘室,是一種分上下兩層,分別裝設(shè)閘門,既具有面層泄流能力,又具有底層泄流能力的閘室結(jié)構(gòu)。因為此樞紐的底板高程較高,正常擋水高度在5米以內(nèi),較小,所以采用開敞式。當(dāng)閘門全部打開時,閘室過水?dāng)嗝娣e和泄流量都隨著水位的抬高而增大。另外,由于過閘水流不受任何阻擋,大量漂浮物可隨著水流下泄,不致堵塞閘孔,因此有排冰,過木的作用。5.2 閘門閘門有弧形閘門和平面閘

22、門?;⌒伍l門具有重量輕,受力條件好,比同跨度平面閘門要求的啟閉機容量小,啟閉機運用靈活,不需設(shè)置門槽,過閘水流順暢等優(yōu)點,因此擋水高度和閘孔孔徑均較大,需由閘門控制泄水的水閘宜采用弧形閘門。當(dāng)永久縫設(shè)置在閘室底板上時,由于底板的整體性較差,在地基不均勻沉降的情況下,較易造成閘底板頂面高低不平,閘墩側(cè)向傾斜的現(xiàn)象,從而改變閘孔形狀,使得對閘孔變形很敏感的弧形閘門很難適應(yīng),因此宜采用平面閘門。如果采用弧形閘門,必須根據(jù)地基情況考慮地基的不均勻沉降對閘門強度,止水和啟閉的影響。根據(jù)當(dāng)?shù)氐那闆r,此樞紐在正常運行條件下,上游水位必須維持在35m正常水位,所以閘門必須經(jīng)常提起和放下,考慮到平面閘門由于水流

23、的沖擊,閘門槽和閘門銜接不良,可能會產(chǎn)生振動,影響閘室穩(wěn)定和擋水,另外,弧形閘門運用靈活,效率高,開啟時間短。因此選用弧形閘門。不過,要對地基做一定的處理。弧形閘門作工作閘門,應(yīng)設(shè)在閘墩水流較平順部位,這樣可以避免產(chǎn)生因水流流態(tài)不好對閘門運行帶來不利的影響。閘孔寬深比取1.61.8,是一種較優(yōu)的孔型,為了滿足檢修閘室,特別是在正常蓄水位以下檢修閘門門槽的需要,往往在工作閘門門槽的上下游側(cè)各設(shè)置一道檢修閘門門槽。由于此樞紐在檢修情況下下游水位很淺,另外存在枯水期,可以在下游不設(shè)檢修門槽,檢修時,只須用麻袋或其他物體擋水即可。為了滿足閘門安裝與維修的需要,同時也方便啟閉機的布置與運行,檢修閘門門槽

24、與工作閘門門槽之間的凈距離一般不宜小于1.5m。此樞紐中,考慮到工作閘門為弧形閘門,沒有門槽,為了減小閘室長度,可以把檢修閘門門槽和弧形閘門的距離設(shè)為1.0m。檢修閘門用疊梁式閘門。另外,露頂式閘門頂部應(yīng)在可能出現(xiàn)的最高擋水位以上有0.30.5m的超高。在此設(shè)0.3m的超高。5.3 底板5.3.1 底板選型閘室底板是整個閘室結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),是承受水閘上部結(jié)構(gòu)的重量及荷載,并向地基傳遞的結(jié)構(gòu),同時兼有防滲及防沖作用,防止地基由于受滲透水流作用可能產(chǎn)生的滲透變形,并保護地基免受水流的沖刷。因此閘室底板必須具有足夠的整體性,堅固性,抗?jié)B性和耐久性。閘室底板通常都是采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。平底板是最常用的一種

25、底板型式,構(gòu)造簡單,施工方便,對不同的地基有一定的適應(yīng)性。箱式平底板具有良好的整體性,對地基不均勻沉降的適應(yīng)性和抗震性能都很好,但缺點是工程量大,施工較復(fù)雜。因此,只有在高壓縮性軟粘土地基上,為了減小地基的不均勻沉降需增大閘室的橫向剛度,或因承載力不足需加大閘室底板砌置深度時,才采用箱式平底板。低堰底板和折線底板(亦稱斜底板),在實際工程中的應(yīng)用遠(yuǎn)不及平底板普遍,而且受力條件較復(fù)雜,目前還沒有精確的分析計算方法,只是在某些特定的條件下才被采用。當(dāng)需要限制單寬流量而閘底建基高程不能抬高,或因地基表層松軟需要降低閘底建基高程,或在多泥沙河流上有攔沙要求時,可采用低堰底板。在堅實或中等堅實地基上,當(dāng)

26、閘室高度不大,但上下游河(渠)底高差較大時,可采用折線底板,其后部可作為消力池的一部分。根據(jù)地基和泄流條件選用平底板,這樣構(gòu)造簡單,施工方便。平底板按其與閘墩的連接方式,分為整體式和分離式。整體式是閘室底板與閘墩一起澆筑,在結(jié)構(gòu)上形成一個整體。這種底板能將上部橋梁,設(shè)備及閘墩的重量傳遞給地基,使地基應(yīng)力趨于均勻。整體式底板可用于地基條件較差的情況。分離式平底板的兩側(cè)設(shè)置分縫,底板與閘墩在結(jié)構(gòu)上互不傳力。閘墩和上部設(shè)備的重量通過閘墩傳到地基,底板只起防滲,防沖的作用。分離式底板適用于閘孔大于8m且堅實的地基和巖基。根據(jù)受力條件,選用整體式平底板。5.3.2 底板橫縫為了防止和減少由于地基不均勻沉

27、降,溫度變化和混凝土干縮引起的裂縫,對于多孔水閘的閘室底板,必須沿垂直水流向進行分段,即設(shè)置若干道順?biāo)飨虻挠谰每p,但分段長度不宜過大,亦不宜過小。如分段長度過大,則永久縫的道數(shù)雖可減少,但不可能完全防止和減少裂縫;如分段長度過小,則永久縫的道數(shù)增多,不僅增加施工麻煩,還增加了工程造價,而且多設(shè)置一道縫,在防滲方面就有可能增加一個薄弱環(huán)節(jié)。分段長度的確定,主要是根據(jù)閘室地基條件和結(jié)構(gòu)構(gòu)造特點,結(jié)合考慮采用的施工方法和措施等因素。水利規(guī)范規(guī)定,巖基上的分段長度不宜超過20m,土基上的分段長度不宜超過35m。當(dāng)閘室順?biāo)飨蛴谰每p分在閘墩處時,優(yōu)點是閘室結(jié)構(gòu)整體性好,對地基不均勻沉降的適應(yīng)性強,且具

28、有良好的抗震性能,但缺點是工程量較大,而且閘孔孔徑不宜過大,因為閘孔孔徑過大,底板應(yīng)力很大,需配置較多的鋼筋。當(dāng)閘室順?biāo)飨蛴谰每p分在閘室底板的中間或兩側(cè)時(縫型可為垂直貫通式或搭接式),優(yōu)點是工程量較小,但缺點是底板接縫較多,閘室結(jié)構(gòu)的整體性較差,給止水防滲和澆筑分塊帶來不利和麻煩。當(dāng)在閘室底板中間分縫時,由于底板挑出的懸臂不宜過長,故閘孔孔徑不宜過大,一般以不大于8m為好;當(dāng)在閘室底板兩側(cè)分縫時,即所謂“大,小底板”,底板挑出的懸臂長度不是完全由閘孔孔徑的大小來決定的,閘孔孔徑可以大于8m。根據(jù)此樞紐的條件,確定為三孔一縫,選擇在底板中間分縫,縫距3cm。橫縫為永久縫,采用鉛直貫通縫。5.

29、3.3 底板高程底板高程的確定,不僅對閘孔的型式,尺寸和閘室的穩(wěn)定有著決定性的影響,而且直接關(guān)系到整個水閘工程的工程量和造價。如果將底板高程定的低一些,可加大過閘水深和過閘單寬流量,減少閘室總寬度,減少工程投資,而且有利于水閘引水或排水;但是,如果將底板高程定的太低,將增大閘身和兩岸結(jié)構(gòu)的高度,可能反而增加工程投資,同時增加閘下消能防沖布置上的困難,甚至還會帶來嚴(yán)重的泥沙淤積。多孔水閘各閘孔的底板高程設(shè)為相同。閘孔孔徑的大小,主要應(yīng)根據(jù)閘的地基條件,運用要求,選用的閘門結(jié)構(gòu)型式,啟閉機容量等因素綜合分析確定,并應(yīng)符合國家現(xiàn)行的SL74-95規(guī)定的閘門孔口尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)。按照我國目前的閘門設(shè)計技術(shù)

30、水平和制造工藝條件,如采用弧形鋼閘門,閘門孔孔徑一般選用812m,因為這樣的孔徑無論是在閘底板厚度和配筋量方面,還是在閘門,啟閉機價格方面,都是比較合理的。對于多孔水閘,當(dāng)閘孔孔數(shù)較少時,為了便于閘門的對稱開啟,使過閘水流均勻,避免發(fā)生偏流,造成閘下的局部沖刷,同時使閘室結(jié)構(gòu)受力對稱,有利于工程的安全運行,閘孔的孔數(shù)以采用單數(shù)為好。因此,規(guī)范規(guī)定,閘孔數(shù)少于8孔時,宜采用單孔數(shù)。當(dāng)閘孔孔數(shù)超過8孔時,在一般情況下采用單數(shù)孔或雙數(shù)孔都是可以的。由前面底板高程計算所得,本樞紐為30個孔。單孔孔徑為7m。5.3.4 底板厚度閘室底板厚度應(yīng)根據(jù)閘室地基條件,作用荷載及閘孔凈寬等因素。閘室底板通常是等厚

31、度的,也可采用變厚度,后者在地基較堅實的情況下,有利于改善底板的受力條件。對于大中型水閘,閘室平底板厚可取閘孔凈寬的1/61/8,其值約為1.02.0m,,最小厚度不宜小于0.7m。5.4 閘頂高程閘頂高程通常是指閘室胸墻或閘門擋水線上游閘墩和岸墻的頂部高程。由于水閘是兼有擋水和泄水雙重作用的水工建筑物,因此閘頂高程應(yīng)根據(jù)擋水和泄水兩種情況確定。水閘通常是在正常蓄水位條件下關(guān)門擋水,有時因外河行洪或其他原因,不允許水閘向外河泄水,此時可能出現(xiàn)最高擋水位高于正常蓄水位的情況。無論是在正常蓄水位或最高擋水位條件下的關(guān)門擋水,由于風(fēng)力作用,閘前均會出現(xiàn)波浪,因此閘頂高程不應(yīng)低于水閘正常蓄水位加波浪計

32、算高度與相應(yīng)安全超高值之和。當(dāng)水閘閘前水位達到設(shè)計洪水位必須開閘泄水時,由于流速影響,水面不會形成較高的波浪,至少不會形成立波波形,因此閘頂高程不應(yīng)低于設(shè)計洪水位與相應(yīng)安全超高值之和。為了不致使上游來水漫過閘頂,危及閘室結(jié)構(gòu)安全,上述擋水和泄水兩種情況下的安全保證條件應(yīng)同時得到滿足。此外,在確定閘頂高程時,還應(yīng)分別考慮軟弱地基上閘基沉降的影響,多泥沙河流上閘前泥沙淤積后水位可能抬高的影響,防洪(擋潮)堤上水閘兩側(cè)堤頂可能加高的影響。為了方便,兩岸土石壩的高程也采用閘頂高程。由閘頂高程由計算確定。5.5 閘墩閘墩是閘門和各種上部結(jié)構(gòu)的支承體,由閘門傳來的水壓力和上部結(jié)構(gòu)的重量和荷載通過閘墩傳布于

33、底板。閘墩通常是實體的,其縱向剛度很大,可以保證在縱向不會產(chǎn)生顯著的變形。閘墩上游墩頭一般做成半圓形,半圓形墩頭水流條件好,施工方便;下游墩頭多采用流線形,以利于水流的擴散。為了閘墩上部橋面和設(shè)備安裝,常將閘墩上部不過流部分的上下游端均做成方形。考慮到此樞紐的水流比較平緩,水頭損失不大,為了施工方便,此處閘墩的上下游墩頭都為半圓形。閘墩厚度通常是根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求和施工方法確定的?;⌒伍l門的閘墩,因為沒有門槽,可采用較小厚度。平面閘門的閘墩厚度,往往受門槽的深度控制。此處設(shè)中閘墩厚度設(shè)為2m,邊墩厚1m,檢修門槽寬深都為0.25m。5.6 啟閉機及其他設(shè)施5.6.1 啟閉機常用的閘門啟閉機主要有

34、卷揚式,螺旋式和液壓式三種。固定卷揚式啟閉機是應(yīng)用最廣泛的一種啟閉機,它適用于閉門時不需施加壓力,且要求在短時間內(nèi)全部開啟的閘門,一般每孔布置一臺。螺旋式啟閉機一般適用于小型水閘,因其閘門尺寸和要求的啟閉力都很小,常用螺旋式啟閉機,使用簡潔,價格便宜。液壓式啟閉機是一種比較理想的啟閉設(shè)備,其優(yōu)點是利用液壓原理,可以用較小的動力獲得很大的啟門力;同時機體體積小,重量輕,當(dāng)閘孔較多時,可以降低機房,管路以及工作橋的造價;此外,液壓傳動比較平穩(wěn)和安全(有溢沖閥,超載時起自動保護作用),并較易實現(xiàn)遙測,遙控和自動化。液壓式啟閉機的缺點是對金屬加工條件要求較高,加工精度的高低對液壓啟閉機的使用效果影響較

35、大,同時設(shè)計選用時要解決閘門起吊同步的問題,否則會發(fā)生閘門歪斜卡阻的現(xiàn)象。本樞紐閘孔較多,為了減少機房,管路以及工作橋的工程造價,減少閘室體積和重量,采用液壓式啟閉機。控制室設(shè)在閘墩上,一個控制室控制2個弧形閘門。5.6.2 其他設(shè)置本樞紐為露頂式閘門,所以不設(shè)胸墻。由于工作閘門是弧形閘門,采用液壓式啟閉機,所以閘室上部只需設(shè)交通橋,油壓控制室,頂部板梁鋪層和用于移動啟閉機(用于起吊檢修閘門)的軌道。根據(jù)資料,合大公路從閘上通過,設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為級,查有關(guān)規(guī)范,定交通橋總寬為8m,厚0.3m,架設(shè)在閘墩上。交通橋由2個T形梁支撐。設(shè)定交通橋凈寬7.5m,兩側(cè)設(shè)0.25m安全帶,安全帶上布設(shè)1.1m高

36、的欄桿,欄桿重力按1.3kN/m。閘墩頂部板梁鋪層用于移動啟門機的行走,厚度以0.30.5m厚為宜。選定厚度為0.3m。移動啟門機的重量以25KN計。6、閘下防滲布置水閘在上下游水頭差的作用下,不僅在閘基土體中會產(chǎn)生滲流,同時還會產(chǎn)生繞過兩岸連接建筑物的岸坡繞滲。水閘閘基滲流在底板上形成的揚壓力,不利于閘室穩(wěn)定;岸坡繞滲對連接建筑物的側(cè)向穩(wěn)定不利。閘基滲流和岸坡繞滲還可能造成滲流出逸處的滲透變形破壞,甚至導(dǎo)致水閘失事。滲透引起水量損失,但是在水閘樞紐中,除非水量損失過大或形成特殊通道,水量損失往往不是滲流分析中的主要問題。6.1 防滲布置水閘閘下防滲包括上游鋪蓋,板樁,閘底板和不透水護坦板等設(shè)

37、施。水流經(jīng)地基滲向下游,形成地下滲流場。從防滲鋪蓋前端開始,沿鋪蓋,板樁,底板及護坦,到下游排水的前端為止,是閘基滲流場的第一根流線,稱為地下輪廓線。地下輪廓線的長度稱為滲徑長度。在地下輪廓線上,滲透水壓力自上游向下游沿程遞減。地下輪廓線所在的建筑物承受滲透水壓力,因此,閘下滲流為有壓滲流。水閘防滲排水設(shè)計的首要任務(wù)是布置地下輪廓線。地下輪廓線的布置原則是“上防下排”,即在閘基靠近上游側(cè)以防滲為主,采取水平或垂直減滲措施,阻截滲水,消耗水頭。在防滲體的下游側(cè)以排水為主,盡快排除滲水,降低滲壓。閘下防滲排水的布置方式不同,對減少建筑物的滲壓和防止閘基滲透變形的作用也顯著不同。如果上游防滲設(shè)施不變

38、,單純地將排水設(shè)施向前延伸,滲徑長度縮短的同時,閘下的平均滲流坡降增大,對防止?jié)B透變形不利。特別是當(dāng)排水開始處的逸出坡降增大到土壤的臨界滲透坡降時,很容易引起滲透變形,必須加強反濾層或其他防止?jié)B流破壞的專門措施。這說明,降低滲壓和防止?jié)B透變形的要求往往是互相矛盾的。設(shè)計時,必須根據(jù)閘基土壤條件抓住主要矛盾,全面考慮,力求做到經(jīng)濟合理。地下輪廓線的布置方式與地質(zhì)條件密切相關(guān)。閘址所在地的地質(zhì)條件是以中砂為主。砂性土閘基的特點是摩擦系數(shù)較大,有利于閘室抗滑穩(wěn)定。但是,砂性土抵抗?jié)B透變形的能力較差,滲透系數(shù)也較大,故防滲設(shè)計時應(yīng)以防止?jié)B透變形和減少滲透為主。當(dāng)砂土很厚時,粗砂和礫質(zhì)地基,一般采用鋪蓋

39、與閘底板上游端板樁(或垂直防滲墻)相結(jié)合的方式,這時,板樁達不到不透水層,稱為懸掛式板樁。排水一般設(shè)在消力池下面即可,不必再向上游延伸。當(dāng)砂層較薄,不透水層埋深不大于水頭的11.5倍時,最好采用齒墻或板樁切斷砂層,徹底切斷閘下滲流通道。這時,在消力池底板下面仍然要設(shè)置排水。這樣,滲壓,滲透變形,漏水等問題都可以得到較好的解決。根據(jù)閘址處提供的資料,閘址處中砂層很厚,所以采用閘下排水向上游延伸到護坦板的底部,護坦板底部沒有滲透壓力,閘底滲壓明顯減小。均質(zhì)土地基上的水閘閘基輪廓線應(yīng)根據(jù)選用的防滲排水設(shè)施,經(jīng)合理布置確定。在工程規(guī)劃和可行性研究階段,初步擬定的閘基防滲長度應(yīng)滿足下面公式要求 式中 閘

40、基防滲長度,即閘基輪廓線防滲部分水平段和垂直段長度的總和(m)。 上下游水位差(m)。 允許滲徑系數(shù)值,6.2 滲流計算計算方法:改進阻力系數(shù)法。計算公式:土基上水閘的地基有效深度可按公式(6.1)或公式(6.2)計算:當(dāng)時, (6.1)當(dāng)時, (6.2)式中 Te土基上水閘的地基有效深度(m)。 Lo地下輪廓線的水平投影長度(m)。 So地下輪廓線的垂直投影長度(m)。 當(dāng)計算的Te值大于地基實際深度時,Te值應(yīng)按地基實際深度采用。分段阻力系數(shù)可按公式(6.3) (6.6)計算1 進,出口段: (6.3) 2 內(nèi)部垂直段: (6.4)3 水平段: (6.5)4 各分段水頭損失按式(6.6)計

41、算: (6.6)式中 各段的阻力系數(shù); S板樁或齒墻的入土深度; T地基透水層深度; Lx水平段長度; ,進出口段板樁或齒墻的入土深度; 各分段水頭損失值; n總分段數(shù)。5 進出口段修正后的水頭損失值按式(6.7)和(6.8)計算: (6.7) (6.8)修正后水頭損失減小值按式(6.9)計算: (6.9)水力坡降呈急變形式的長度按式(6.10)計算: (6.10)出口段滲流坡降值按式(6.11)計算: (6.11)式中 出口段修正后的水頭損失值; 阻力修正系數(shù),當(dāng)計算的1時,采用=1.0; 底板埋深與板樁入土深度之和; 板樁另一側(cè)地基透水層深度; J出口段滲流坡降值; 修正后水頭損失的減小值

42、; 水力坡降呈急變形式的長度;6.3 防滲措施6.3.1 齒墻閘室底板的上下游端均宜設(shè)置齒墻,齒墻深度可采用0.51.5m,既能增加滲徑長度,降低閘基底部滲透壓力,減小滲透水流的出逸坡降,又能增加閘室的抗滑穩(wěn)定性。但齒墻深度最大不宜超過2.0m,否則施工有困難,尤其是在粉土或粉細(xì)砂地基上,在地下水位較高的情況下,齒墻基槽難以開挖成形。6.3.2 鋪蓋鋪蓋長度應(yīng)根據(jù)防滲效果大和工程造價低的原則確定,如果混凝土或鋼筋混凝土鋪蓋兼作阻滑板用,還應(yīng)滿足抗滑穩(wěn)定的要求。從滲流觀點看,鋪蓋過短,不能滿足防滲要求;但鋪蓋過長,其單位長度效果會降低,同時也不經(jīng)濟,一般采用上下游水位差的35倍。混凝土或鋼筋混凝

43、土鋪蓋最小厚度不宜小于0.4m,其順?biāo)飨虻挠谰每p縫距可采用820m,靠近翼墻的鋪蓋縫距宜采用小值,縫寬可采用23cm。在混凝土板鋪蓋與閘室底板連接處要設(shè)置止水,止水片的材料為紫銅片,塑料片。6.3.3 板樁垂直防滲設(shè)施除了齒墻之外,還有鋼板樁,鋼筋混凝土板樁,木板樁,混凝土防滲墻,高壓旋噴灌漿帷幕。木板樁易劈裂,施工質(zhì)量難以保證,除某些小型臨時性工程外,木板樁已很少使用。鋼板樁強度大,容易打入地基,用鎖扣連接后漏水少。鋼板樁成本較高,在一些大型工程中使用能夠加快施工速度。根據(jù)規(guī)范,鋼筋混凝土板樁長度多采用35m,最長達8m。如果鋼筋混凝土板樁長度過長,不僅在經(jīng)濟上不盡合理,而且樁下滲流不經(jīng)過

44、閘底板的底面,直接由上板樁滲至下板樁,并不能增加滲徑長度,同時板樁長度過長,還增加施工困難。鋼筋混凝土板樁下端為楔形,以便于打入地下。板樁兩側(cè)采用梯形槽,用鎖扣裝置連接,可減少板樁成形后的樁間漏水。板樁用強夯逐漸打擊進入預(yù)定位置。鋼筋混凝土的最小厚度不小于0.2m,寬度不小于0.4m。板樁與底板之間應(yīng)避免剛性連接,以適應(yīng)閘身沉陷?;炷翂τ脹_擊鉆逐段鑿槽灌漿形成。7、閘室穩(wěn)定閘室竣工后,閘室及上部設(shè)備的全部重量由地基承擔(dān),這時地基承受的壓力最大,需要有足夠的承載力。在閘室自重作用下,往往可能產(chǎn)生較大的地基和不均勻沉降。較大的閘室沉降將使閘室的頂部高程達不到設(shè)計要求;不均勻沉降將使閘室傾斜,不能

45、正常工作,甚至出現(xiàn)底板斷裂,特別是閘室邊墩外側(cè)回填土后,更容易在邊閘孔產(chǎn)生這種情況。閘基壓應(yīng)力超過地基允許壓應(yīng)力后,地基可能失去穩(wěn)定。水閘擋水后,在水平推力等荷載作用下,可能產(chǎn)生沿地基面的表層滑動,也可能連同一部分土體產(chǎn)生深層滑動。閘室還可能在檢修時,因重力不足而浮起。閘室在施工,完建,運行和檢修期間都應(yīng)該保持穩(wěn)定。閘室穩(wěn)定計算包括整體抗滑穩(wěn)定計算,基底應(yīng)力校核以及檢修抗浮計算。水閘結(jié)構(gòu)使用的建筑材料,主要有混凝土和鋼筋混凝土,在有的部位也有采用漿砌條石或漿砌塊石的?;炷恋闹卸伎刹捎?3.524.0kN/m3,鋼筋混凝土的重度可采用24.525.0 kN/m3,漿砌塊石的重度可采用21.02

46、3.0 kN/m3,漿砌條石的重度可采用22.025.0 kN/m3。7.1 荷載組合作用在水閘上的荷載可分為基本荷載和特殊荷載兩類。1. 基本荷載主要有下列各項: 1)水閘結(jié)構(gòu)及其上部填料和永久設(shè)備的自重; 2)相應(yīng)于正常蓄水位或設(shè)計洪水位情況下水閘底板上的水重; 3)相應(yīng)于正常蓄水位或設(shè)計洪水位情況下的靜水壓力; 4)相應(yīng)于正常蓄水位或設(shè)計洪水位情況下的揚壓力(即浮托力與滲透壓力之和); 5)土壓力; 6)淤沙壓力; 7)風(fēng)壓力; 8)相應(yīng)于正常蓄水位或設(shè)計洪水位情況下的浪壓力; 9)冰壓力;10)土的凍脹力; 11)其他出現(xiàn)機會較多的荷載等。2. 特殊荷載主要有下列各項:1)相應(yīng)于校核洪

47、水位情況下水閘底板上的水重;2)相應(yīng)于校核洪水位情況下的靜水壓力;3)相應(yīng)于校核洪水位情況下的揚壓力;4)相應(yīng)于校核洪水位情況下的浪壓力;5)地震荷載;6)其他出現(xiàn)機會較少的荷載等。備注:計算水閘基礎(chǔ)底面(即浮托力與滲透壓力之和)的水位組合條件,應(yīng)和計算靜水壓力的水位組合條件相對應(yīng)。計算工況閘室穩(wěn)定應(yīng)在各種工況下進行穩(wěn)定計算,但是根據(jù)實際經(jīng)驗,主要進行幾種工況下的穩(wěn)定計算,即完建情況,正常蓄水位情況,檢修情況,校核洪水位情況。在所有荷載中,土壓力只作用于邊墩上的翼墻和護坡上,所以在中墩處不考慮土壓力。經(jīng)過上游水庫調(diào)蓄后,下泄水流含沙量已很小,平均含沙量為0.5Kg/m3,淤沙壓力很小,可以忽略

48、不計。風(fēng)壓力也很小,可以忽略不計。荷載組合計算工況荷載基本組合完建情況自重,土壓力等正常蓄水情況自重,水重,靜水壓力,揚壓力,土壓力,淤沙壓力,風(fēng)壓力,浪壓力等特殊組合檢修情況自重,靜水壓力,揚壓力,土壓力,淤沙壓力,風(fēng)壓力,浪壓力等校核洪水情況自重,水重,靜水壓力,揚壓力,土壓力,淤沙壓力,風(fēng)壓力,浪壓力等7.3 穩(wěn)定計算閘室穩(wěn)定計算宜取兩相鄰順?biāo)飨蛴谰每p之間的閘段作為計算單元。閘室穩(wěn)定計算的計算單元應(yīng)根據(jù)水閘結(jié)構(gòu)布置特點確定。對于未設(shè)順?biāo)飨蛴谰每p的單孔,雙孔或多孔水閘,則以未設(shè)縫的單孔,雙孔或三孔水閘作為一個計算單元;對于采用順?biāo)飨蛴谰每p進行分段的多孔水閘,一般情況下,由于邊孔閘段和

49、中孔閘段的結(jié)構(gòu)邊界條件及受力狀況有所不同,因此應(yīng)將邊孔閘段和中孔閘段分別作為計算單元。土基上的閘室穩(wěn)定計算,應(yīng)包括兩方面的含義:一是地基承載能力的計算,要求在各種計算情況下地基不致發(fā)生剪切破壞而失去穩(wěn)定;另一是閘室抗傾覆和抗滑穩(wěn)定的計算,要求在各種計算情況下閘室不致發(fā)生傾覆或過大的沉降差,且不致發(fā)生沿地基表面的水平滑動。7.3.1 基本要求土基上的閘室穩(wěn)定計算應(yīng)滿足下列要求:1在各種計算情況下,閘室平均基底應(yīng)力不大于地基允許承載力,最大基底應(yīng)力不大于地基允許承載力的1.2倍。通常計算出的地基允許承載力是指整個閘室地基的允許承載力,常有應(yīng)力平均的性質(zhì),因而不允許閘室平均基底應(yīng)力超過整個閘室地基的

50、允許承載力,即允許地基內(nèi)出現(xiàn)局部的塑性變形。至于局部的基底應(yīng)力允許超過多少,當(dāng)然是有一定限制的,這就要求最大基底應(yīng)力不超過整個閘室地基允許承載力的1.2倍。對于巖基上的水閘,顯然是不難滿足上述要求的;而對于土基上的水閘,特別是修建在軟土基上的水閘,要滿足上述要求,有時卻比較困難,需要通過減輕閘室結(jié)構(gòu)重量或?qū)Φ鼗M行人工處理才能達到。因此,如果不能滿足要求,地基就將因發(fā)生剪切破壞而失去穩(wěn)定。2在各種計算情況下,要求閘室基底應(yīng)力的最大值與最小值之比不大于水利規(guī)范7.3.5條規(guī)定的允許值。提出這一要求,主要是為了減少和防止由于閘室基底應(yīng)力分布的不均勻狀態(tài)而發(fā)生過大的沉降差,以避免閘室結(jié)構(gòu)發(fā)生傾覆。3

51、在各種計算情況下,要求沿閘室基底面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)不小于水利規(guī)范7.3.13條規(guī)定的允許值。提出這一要求,顯然是為了防止閘室結(jié)構(gòu)因阻滑力小于滑動力發(fā)生沿地基表面的水平滑動。7.3.2 計算方法本樞紐閘室結(jié)構(gòu)布置及受力情況對稱,按下式計算閘室基底應(yīng)力: (7.1)式中 閘室基底應(yīng)力的最大值或最小值(kPa); 作用在扎實上的全部豎向荷載(包括閘室基礎(chǔ)地面上的揚壓力在內(nèi),kN); 作用在閘室上全部豎向和水平向荷載對于基礎(chǔ)底面垂直水流方向的形心軸的力矩(kN·m); A閘室基底面的面積(m2); W閘室基底面對于該底面垂直水流方向的形心軸的截面距(m3)。土基上沿閘室基底面的抗滑穩(wěn)定安全

52、系數(shù),按下式計算:淺層滑動: (7.2)深層滑動: (7.3)式中 沿閘室基底面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù); 閘室基底面與地基之間的摩擦系數(shù),可按規(guī)范的7.3.10條的規(guī)定采用。 作用在閘室上的全部水平向荷載(kN); 閘室基礎(chǔ)底面與土質(zhì)地基之間的摩擦角?。?#176;),可按規(guī)范7.3.11條的規(guī)定采用; 閘室基底面與土質(zhì)地基之間的粘結(jié)力(kPa),可按規(guī)范7.3.11條的規(guī)定采用。圖7.1 閘室計算簡圖當(dāng)閘室設(shè)有兩道檢修閘門或只設(shè)一道檢測閘門,利用過閘閘門與檢修閘門進行檢修時,按下式進行抗浮穩(wěn)定計算: (7.4)式中 閘室抗浮穩(wěn)定安全系數(shù); 作用在閘室上全部向下的鉛直力之和(kN); 作用在閘室基

53、底面上的揚壓力(kN)。無論水閘級別和地基條件,在基本荷載組合條件下,閘室抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)不應(yīng)小于1.10,在特殊荷載組合條件下,閘室抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)不應(yīng)小于1.05。7.3.3 計算成果要求一. 正常情況下(檢驗抗滑穩(wěn)定):正常情況下最危險工況為上游水位為正常水位35m,下游水位為最低水位32.5m。檢驗是否發(fā)生淺層滑動。即抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)kc是否大于允許值。查土基上沿閘室基底面抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)的允許值得1.30。檢驗是否發(fā)生深層滑動。二檢修情況下(檢驗抗浮和抗滑穩(wěn)定):假設(shè)相鄰三個閘室得閘門同時需要檢修,此工況對抗浮和抗滑都為最不利工況??够嬎銜r,上游水位為正常水位35m,下游水位為最低水位32.5m。抗浮計算時,上游水位為正常水位35m,下游水位為

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