水閘工程設(shè)計(jì)計(jì)算與地基處理方案報(bào)告

水閘工程設(shè)計(jì)計(jì)算與地基處理方案報(bào)告第一章工程位置和任務(wù)本工程是一宗以擋潮御咸和蓄淡、具有灌溉、供水、交通、航運(yùn)和發(fā)電為效益的綜合大型水利工程。它與汕頭市的下埔橋閘，梅溪橋閘和澄海的東里橋閘、蓮陽橋閘以及連接它們的堤防一起，構(gòu)成以城市供水、防洪、灌溉為主要效益的水利系xx及其下游西溪是汕頭連接潮洲、留隍及梅縣松口的內(nèi)河運(yùn)輸通道，歷史上水運(yùn)發(fā)達(dá)，現(xiàn)仍是上游大宗貨物煤炭，水泥，建筑砂石運(yùn)往汕頭的主要通道。西溪下可改善西溪枯水期的通航條件，其分?jǐn)傂б姘唇谖飨晖ê搅?50萬噸計(jì)為475于1973年建成，廠房為漿砌石混合結(jié)構(gòu)，現(xiàn)已成危房。東站裝機(jī)6×125千瓦，于1992年建成。由于機(jī)組小，效率低，已不能正常安全運(yùn)行。為了管理方便，將兩小第二章工程興建緣由本閘屬于重建工程。原閘建于1959年，運(yùn)行40多年來，發(fā)揮了巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。限于當(dāng)時(shí)的建設(shè)條件及工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)太低，現(xiàn)已不適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，且閘孔小，啟閉設(shè)備陳舊，橋墩和閘底板漿砌石結(jié)構(gòu)縫膠結(jié)材料強(qiáng)度低，局部脫落，閘地基未經(jīng)處理，不符合抗震要求。近年來閘下河床下切，消能防沖設(shè)施屢次遭沖刷破壞。經(jīng)安全鑒定和汕頭市組織水利水電工程專家組進(jìn)行評(píng)定，xx橋閘溉澄城、xx、新溪等6.05萬畝農(nóng)田外，更主要的是它與汕頭市的下埔橋閘，梅閘和連接它們的堤防一起，構(gòu)成一個(gè)以城市供水，兼有灌溉，發(fā)電、交通航運(yùn)的水取水提供安全可靠的清潔水源。它對(duì)保證汕頭、澄海、潮安一百幾十萬人民的生活用水，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著非常重要的作用。由于下埔橋閘和梅顯得非常重要，如果工程一旦失事，它不但對(duì)澄海造成嚴(yán)重?fù)p失，還將對(duì)汕頭經(jīng)濟(jì)特區(qū)造成嚴(yán)重影響，將會(huì)在政治上、經(jīng)濟(jì)上造成不可估計(jì)的第三章水文及氣象資料澄海市地處粵東沿海，屬亞熱帶海洋氣候，沒有嚴(yán)寒及酷暑，氣候溫和濕潤(rùn)，雨水充沛，日照充足，無霜期長(zhǎng)。根據(jù)汕頭毫米。常風(fēng)向和強(qiáng)風(fēng)向均為東北東方向，風(fēng)向頻率18%，夏季多為偏南風(fēng)，年平均xx流域地處亞熱帶，流域多年平均降雨量1611毫米：雨型主要為前汛期(4～6間約近一個(gè)月，雨量相對(duì)較少；前汛期三個(gè)月雨量占全年雨量的40～50%，汛期七雨量分配一致，汛期約占全年的75～85%，枯季只占20%左右。實(shí)測(cè)多年平均徑流量253億立方米，但徑流年際變化極大，最大年徑流478億立方P項(xiàng)站目名QZQZQZ00括號(hào)內(nèi)數(shù)字為韓基高程=珠基+2.353法求得，并與汕頭水文分局的測(cè)流成果比較，考慮今后環(huán)的不利影響，從有利工程安全的角度出發(fā)，確定計(jì)算選用的水位流量關(guān)系曲線，如xx橋閘施工洪水計(jì)算成果表P項(xiàng)份QZQZQZQZQZABCDEQZ0-0.1-1.56-1.56-0.09-1.55300-0.705000.20-0.13-1.396000.152.020.770.64-0.9820002.322.92-0.0430002.983.742.750.82P=5%41103.694.553.60P=2%48504.155.034.092.16P=1%54104.485.384.452.52備注起推水位-0.10-1.56-1.56潮位組合取河口媽嶼站與東率n=0.024歷年平均最高潮位與現(xiàn)狀組合歷史平均最高潮位與淤砂高1米組合平均潮位與現(xiàn)狀組合歷年平均最低潮位與現(xiàn)狀組合歷年平均最低潮位與挖砂深2米組合根據(jù)表中計(jì)算，將結(jié)果制成各Z～Q曲線，工程設(shè)xx橋閘下游為潮感區(qū)，潮汐屬于不規(guī)則半口潮，在蓮陽河出口和新津河出口設(shè)12520高程媽嶼站2.712.21東溪口3.453.082.612.26第四章地質(zhì)資料場(chǎng)址位于xx三角洲前緣，區(qū)內(nèi)地層表面為人工填筑層，其余為第四系全新世~晚更新世地層，分屬濱海相堆積層，河流三角洲相堆積層，根據(jù)組成各層的物質(zhì)及砂ⅡⅢⅢⅡⅡ8據(jù)地質(zhì)剖面揭露，潛水層主要貯蔵于細(xì)砂～粗砂及淤泥層之空隙中，靠大氣降水及河水補(bǔ)給。層間承壓水貯蔵于粗砂之中，當(dāng)鉆穿隔水層頂板時(shí)，未見地下水溢從滲透性上看：細(xì)砂～粗砂、中粗砂為強(qiáng)透水層，滲透水層，滲透系數(shù)場(chǎng)址位于泉州～汕頭主斷裂及古巷～澄海斷裂交匯部位旁側(cè)，處于東向泉州~第五章工程布置及建筑物根據(jù)汕頭市區(qū)用水要求確定xx橋閘的正常蓄水位從原來的2.047米抬高至的防潮長(zhǎng)度，減少澄海市區(qū)的淡水面積，特別是由于現(xiàn)有橋閘上游附近存在大量的取水口，水閘上移新建后勢(shì)必影響到這些取水口及引水渠系的正常使用，需擇址破堤重建。另外，水閘上移新建后勢(shì)必打亂原有城市的規(guī)劃框架，導(dǎo)致大量拆遷費(fèi)用可利用現(xiàn)有河中砂洲經(jīng)加高后作為縱向圍堰分二期二年施工。優(yōu)點(diǎn)：現(xiàn)有橋閘建成已有大幅提高且其最終沉降已基本完成；從地質(zhì)剖面圖看出，現(xiàn)有閘底板下有厚達(dá)閘址是因?yàn)槌魏Ｊ谐鞘幸?guī)劃中有一條城市干道延伸至此且新閘址地處市郊、河面相對(duì)開闊，河道水流較為平順等有利條件。但此時(shí)需在河中填筑一道縱向圍堰和上、開敞式及涵洞式兩種基本閘型均可以采用，但若考慮運(yùn)用和檢修方便，則采用采用4～10米。因采用大孔徑可以減少孔數(shù)，且方便運(yùn)行管理，所以選用閘孔凈寬因橋閘地基為軟土層，閘室結(jié)構(gòu)按規(guī)范要求采用整體性強(qiáng)，剛性大、基底壓力較均勻、閘室重量輕的結(jié)構(gòu)型式—開敞式二孔一聯(lián)的由于閘下水位變化較大，下游河床及岸坡抗沖刷能力較弱，橋閘消能建筑物采米，閘底板高程-1.80米。水閘孔數(shù)為36孔，其中東閘16孔，西閘20孔(其中4孔123ε—堰流側(cè)收縮系數(shù)，對(duì)于本水閘閘孔凈寬b0=10m，中縫bs=11.2m，縫墩(2從地形圖上量得進(jìn)水口總寬度B上=460米(不計(jì)局的測(cè)流成果比較，考慮今后環(huán)境變化，人類活動(dòng)對(duì)工程的不利影響，從有利工程安全的角度出發(fā)，確定消能防沖計(jì)算時(shí)選用低潮位與挖砂深2米的組合水位流量關(guān)0a、當(dāng)he/H≤0.65即he≤2.9米時(shí)為孔流，查閱《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》(H=2.65-0he式中0he式中計(jì)算時(shí)下游水深hs采用上一級(jí)流量查H～Q關(guān)系曲線得到。零流量閘下水位為he(m)算“D－3”程序計(jì)算得：消力池深1.2米，消力池βLj長(zhǎng)度取18米，則池總長(zhǎng)t=k1式中PZ上(m)q,—消力池未端單寬流量；ΔH,—泄洪時(shí)上、下游水頭差；PV=q/ht”,ht”=Z下－(-3.90)=Z下+3.90P)Zt(m)b(m)L,=C×△HL,—計(jì)算滲徑長(zhǎng)度；L,=CH=9×[2.65－(-1.56)]=37.89m計(jì)算滲徑長(zhǎng)度L,(m)K=L/L,L0/S0=30/2.4=12.5>5，故地基的有效深度Te=0.5L0=0.5×30=15m，地基實(shí)際深度SS12TLi①———②—00③———④—0⑤——⑥—00⑦———⑧—⑨———⑩—00出口———sT,β,h0hxH10計(jì)算時(shí)綜合考慮了正常運(yùn)用情況、地震情況二種不同工況，有關(guān)荷載取值及組合情況按《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》執(zhí)行，其計(jì)算成果如下(計(jì)算時(shí)作用于水閘閘室的荷載共有閘室自重、水重、揚(yáng)壓力、水壓力、波浪壓力、風(fēng)P1力ηJJJ砂飽和、松ⅡⅢⅢⅡⅡ場(chǎng)地土類別：按場(chǎng)地范圍內(nèi)20米深度以上土層來綜合評(píng)定場(chǎng)地土類別的原則，從表中所列可知，20米深度以上土體主要為淤泥及淤泥質(zhì)土，均屬Ⅲ類土，因而場(chǎng)砂地液化評(píng)定：從砂土層“液化”判定結(jié)果看，表面砂層及淤泥和淤泥質(zhì)土均查閱水閘設(shè)計(jì)規(guī)范，閘基處理主要有剛性方案和柔性方案，其中剛性方案有預(yù)制樁、灌注樁等，柔性方案有換砂墊層、粉噴樁、振沖碎石樁等。很明顯，由于換問題，故將其剔除。對(duì)預(yù)制樁、灌注樁粉噴樁、振沖碎石樁等方案進(jìn)行比較后，經(jīng)流；布置于河中砂洲下游有利于工程運(yùn)行的統(tǒng)一管理，距砂洲上游的管理生活區(qū)有150米的安全