【正文】 19 穩(wěn)定計(jì)算 27 七、 閘室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 27 閘墩設(shè)計(jì) 27 底板結(jié)構(gòu)計(jì)算 28 閘基的地基反力計(jì)算 28 不平衡剪力及剪力分配 33 板條上荷載的計(jì)算 34 彎矩計(jì)算 35 配筋計(jì)算 36 裂縫校核 37 4 八、 兩岸連接建筑物 37 九、 水閘細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì) 38 十、 基礎(chǔ)處理 38 十一、 總結(jié) 38 參考文獻(xiàn) 40 1 水閘課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 設(shè)計(jì)任務(wù) 興化閘為無壩引水進(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)是確定興化閘的型式、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。 設(shè)計(jì)基本 資料 概述 興化閘建在興化鎮(zhèn)以北的興化渠上，閘址地理位置見圖 221。該閘的主要作用有防洪、灌溉和引水沖淤。 北 至大成港 渠 化 興 閘管所 興化閘 興 化 河 興 化 鎮(zhèn) 圖 221 閘址位置示意圖（單位： m） 防洪 當(dāng)興化河水位較高時(shí)，關(guān)閘擋水，以防止興化河水入侵興化渠下游兩岸農(nóng)田，保護(hù)下游的農(nóng)田和村鎮(zhèn)。 2 灌溉 灌溉期引興化河水北調(diào)，以灌溉興化渠兩岸的農(nóng)田。 引水沖淤 在枯水季節(jié)，引興化河水北上至下游的大成港，以沖淤保港。 規(guī)劃數(shù)據(jù) 興化渠為人工渠道，其剖面尺寸如圖 22所示。渠底高程為 ，底寬 ，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： 圖 22 興化渠剖面示意圖（單位： m） 孔口設(shè)計(jì)水位、流量 根據(jù)規(guī)劃要求，在灌溉期由興化閘自流引興化河水灌溉，引水流量為 300m3/s，此時(shí)閘上游水位為 ，閘下游水位為 ；在冬季枯水季節(jié)由興化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 ，下游為 。 閘室穩(wěn)定計(jì)算水位組合 （ 1）設(shè)計(jì)情況：上游水位 ，浪高 ，下游水位 。 （ 2）校核情況：上游水位 ，浪高 ，下游水位 。 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 ，下游水位為 。 （ 2）下游水位流量關(guān)系 下游水位流量關(guān)系見表 221。 3 表 221 下游水位流量關(guān)系 地質(zhì)資料 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 231。 表 231 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） Ⅰ ～ 重粉質(zhì)壤土 9～ 13 Ⅱ ～ 散粉質(zhì)壤土 8 Ⅲ ～ 堅(jiān)硬粉質(zhì)粘土 （局部含鐵錳結(jié)核） 15～ 21 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=；天然孔隙比 e=，天然容重γ =，比重 G=，變形模量E0= 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= 107KPa。 閘的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》 SL26520xx，興化閘按Ⅲ級(jí)建筑物設(shè)計(jì)。 其它有關(guān)資料 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 ，總寬 ，采用板梁式結(jié)構(gòu)，見圖 251，每米橋長約重80KN。 Q（ m3/s） H 下 （ m） 4 2﹪ 2﹪ 圖 251 交通橋剖面圖 （單位： cm） 該地區(qū)“三材”供應(yīng)充足。閘門采用平面鋼閘門，尺寸自定，由于廠設(shè)計(jì)加工制造。 該地區(qū)地震烈度設(shè)計(jì)為 6度，故可不考慮地震影響。 該地區(qū)風(fēng)速資料不全，在進(jìn)行浪壓力設(shè)計(jì)時(shí)，建議取 Ll=10hl 計(jì)算。 樞紐布置 興化閘為無壩引水進(jìn)水閘。整個(gè)樞紐主要由引水渠、防沙設(shè)施和進(jìn)水閘等組成。 防沙設(shè)施 閘所在河流為少泥沙河 道，故防沙要求不高，僅在引水口設(shè)攔沙坎一道即可。攔沙坎高 ，底部高程 ，頂高程 ，迎水面直立，背流坡為 1:1的斜坡， 其斷面見圖 31： 圖 31 樞紐布置圖 Ⅰ Ⅰ 剖面 5 引水渠的布置 興化河河岸比較堅(jiān)穩(wěn)，引水渠可以盡量短（大約 65m），使興化閘靠近興化河河岸。為了保證有較好的引水效果，引水角取 35176。，并將引水口布置在興化河凹岸頂點(diǎn)偏下游水深較大的地方。為了減輕引水口處的回流，使水流平順的進(jìn)入引水口，引 水口上、下游邊角修成圓弧形。引水渠在平面上布置成不對(duì)稱的向下游收縮的喇叭狀，見圖 31。 進(jìn)水閘布置 進(jìn)水閘（興化閘）為帶胸墻的開敞式水閘。共 5 孔，每孔凈寬 。胸墻底部高程為 ，閘頂高程為 ，閘門頂高程為 。 閘室段布置 閘底板為倒∏型鋼筋混凝平底板，縫設(shè)在底板中央。底板頂面高程為 ，厚 ，其順?biāo)鞣较蜷L 16m。 閘墩為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，順?biāo)鞣较蜷L和底板相等，中墩厚 ，邊墩與岸墻結(jié)合布置，為重力式邊墻，既擋水，又擋土，墻后填土高程為 。 閘墩上設(shè)有工作門槽和檢修門槽。檢修門槽距閘墩上游邊緣 ，工作門槽距閘墩上游邊緣 ，胸墻與檢修門槽之間凈距為 。 閘門采用平面滾輪鋼閘門，尺寸為 。啟閉設(shè)備選用 QPQ2 25 卷揚(yáng)式啟閉機(jī)。工作橋支承為實(shí)體排架，由閘墩縮窄而成。其順?biāo)鏖L ，厚 ,底面高程 ，頂