【正文】 反向擋水 ▽ ▽ 1）防滲長(zhǎng)度的擬定 防滲長(zhǎng)度初擬值按下式計(jì)算 初擬L =C H? =8 = 式中： 初擬L —— 閘基防滲長(zhǎng)度，包括水平段、鉛直段及傾斜段 H? —— 上、下游最大水位差 (m) C—— 允許滲徑系數(shù)，按表 6（《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》 SL 26520xx 表 ）選用。 本水閘為中粉質(zhì)粘土。由表 6查得允許滲徑系數(shù) C=8。 2)閘底板長(zhǎng)度的初擬 ①滿足閘室上部結(jié)構(gòu)布置的要求： . ??????? 便橋工作橋交通橋 BBBL m ② L應(yīng)為最大 水深的 ～ 倍，則 L 為（ ～ 19m） ③ L應(yīng)為上下游最大水位差 maxH? 的 4～ 5倍，則 L為（ ～ 23m） 綜上，底板的長(zhǎng)度取為 20m。 底板的厚度取 1/5～ 1/8 的閘孔凈寬，閘孔凈寬為 ,則底板厚度取 1m。 齒墻深度取為 ，順?biāo)鞣较虻膶挾热?1m。 閘基滲流計(jì)算 地下輪廓線布置圖如圖 41。 12 圖 41 地下輪廓線布置圖 （單位： m） 由布置圖計(jì)算防 滲長(zhǎng)度： L=+++10+ 22 ? +1++1++18++1+ 22 ? ++1+8++4= 初擬L = 簡(jiǎn)化地下輪廓線并劃分典型段如圖 42 圖 42 典型段劃 分圖（單位： m） 地下輪廓線水平投影： 0L = 地下輪廓線垂直投影： 0S = 因 ??SL5，則 0 ???? LT e m 由于不透水層無(wú)限深，故取有限深度作為計(jì)算深度 ，則 24?eT m。 13 表 ?? 各典型段的滲壓水頭損失按公式 Hhiii ?? ??? 計(jì)算 ,具體計(jì)算見(jiàn)表 段 段別 iS (m) T(m) L(m) i? 各典型段阻尼系數(shù) 計(jì) 算公式： ① 進(jìn) 、出口段 )( 2/30 ?? TS? ②內(nèi)部垂直段 )1(4ln2 TSctgy ?? ??? ③內(nèi)部水平段 T SSLx )( 21 ???? ① 進(jìn)口段 ② 內(nèi)部水平段 0 0 ③ 內(nèi)部垂直段 ④ 內(nèi)部水平段 0 15 ⑤ 內(nèi)部垂直段 ⑥ 內(nèi)部水平段 0 1 ⑦ 內(nèi)部垂直段 23 ⑧ 內(nèi)部水平段 23 8 ⑨ 內(nèi)部垂直段 23 ⑩ 內(nèi)部水平段 0 1 ⑾ 內(nèi)部垂直段 ⑿ 內(nèi)部水平段 0 ⒀ 內(nèi)部垂直段 ⒁ 內(nèi)部水平段 0 0 ⒂ 出口段 14 表 （ m） 表 ，具體見(jiàn)表 表 計(jì)算工況 39。S 39。T T 39。? 39。0h h? 設(shè)計(jì) 正 出 反 出 校核 正 出 反 出 各滲流角點(diǎn)處的滲壓水頭的計(jì)算見(jiàn)表 表 各角點(diǎn)水頭 H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7 H8 H9 H10 H11 H12 H13 H14 H15 H16 計(jì)算情況 h1 H2 h3 h4 h5 h6 h7 h8 h9 h10 h11 h12 h13 h14 h15 H? (m) 設(shè)計(jì)情況 正向 反向 設(shè)計(jì)情況 正向 反向 15 設(shè)計(jì)情況 正向 0 反向 0 設(shè)計(jì)情況 正向 0 反向 0 閘底滲透壓力分布圖 根據(jù)各角點(diǎn)處的滲壓水頭，作閘底滲壓 水頭 力分布圖如下圖所示 圖 43 設(shè)計(jì) 正向擋水時(shí)閘底透壓 水頭 分布圖 （單位： m） 圖 43 設(shè)計(jì)反 向擋水時(shí)閘底透壓 水頭 分布圖 （單位： m） 16 圖 43 校核 正向擋水時(shí)閘底透壓 水頭 分布圖 （單位： m） 圖 43 校核反 向擋水時(shí)閘底透壓 水頭 分布圖 （單位： m） 17 計(jì)算滲透坡降和底板承受的滲透壓力 滲流坡降的計(jì)算 出口坡降按公式： 39。39。0ShJ? 計(jì)算 水平坡降按公式： LHJx ?? 計(jì)算 式中 : J —— 出口段滲流坡降值 xJ —— 水平段滲流坡降值 39。0h —— 出口段修正后的水頭損失值 (m)； 39。S —— 底板埋深于板 樁入土深度之和 (m)； H? —— 水平段水頭損失值 (m)； L —— 水平段長(zhǎng)度 (m)； 具體結(jié)果如表 表 部位名稱(chēng) 計(jì) 算情況 上游消力池水平段 xJ 閘 室水平段 xJ 下游消力池水平段 xJ 出口段 J 設(shè)計(jì) 情況 正向 反向 校核 情況 正向 反向 允 許 坡降 ［ J］ 注：允許滲流坡降值 ][J 由《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》 SL26520xx，表 水平段和 出口段允許滲流坡降值 查得 由 出口坡降與水平段坡降的計(jì)算表可知：實(shí)際滲流坡降都小于允許滲流坡降，故滲流出口穩(wěn)定 ,產(chǎn)生滲透變形的可能性很小。 底板所承受的滲透壓力的計(jì)算 根據(jù)以上 4個(gè)滲透壓力分布圖計(jì)算滲透壓力，閘底板總寬度為 ，以底板中心為矩心 .具體計(jì)算見(jiàn)表 18 表 滲透壓力計(jì)算表 計(jì)算情況 算式 滲透壓力 (kN) 力臂 (m) 力矩 (kNm) 設(shè)計(jì) 情況 正 （ +） 20 反 （ +） 20 校核 情況 正 （ +） 20 反 （ +） 20 5 閘室結(jié)構(gòu)布置 19 閘室底板 根據(jù)《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》 SL26520xx 實(shí)施指南 條規(guī)定：對(duì)于大、中型水閘，閘室平底板厚度可取閘孔凈寬的 1/6～ 1/8,其值約為 ～ ，最小厚度不宜小于 。 條規(guī)定齒墻深度采用 ～ 初步擬定：閘室底板厚度取 ，順?biāo)鞣较虻拈L(zhǎng)度取 L =20m，齒墻深度取 ，齒墻底寬取 ，斜坡比取 1:1。 閘墩 閘墩順?biāo)鞣较蜷L(zhǎng)度、閘墩高度 閘墩長(zhǎng)度的選定應(yīng)滿足兩個(gè)因素： ①閘墩長(zhǎng)度應(yīng)滿足上部結(jié)構(gòu)布置要②要使閘室基底荷載強(qiáng)度順?biāo)鞣较虻姆植荚诟鞣N工作條件下都比較均勻，避免閘室上 下端產(chǎn)求，生過(guò)大的不均勻沉降而傾斜。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，一般情況下該值等于底板長(zhǎng)度，也可以大于底板長(zhǎng)度，但伸出的閘墩懸臂長(zhǎng)度一般不宜超過(guò)閘墩底板厚度的 1倍。 初步擬定本擋潮閘閘墩的順?biāo)鞣较虻拈L(zhǎng)度與閘底長(zhǎng)度相同，為 20m。 閘墩高度根據(jù)《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》表 ，擋水時(shí)水閘的安全超高取 。 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 閘墩頂部高程 =校核水位 +浪高 +波浪中心至靜水面距離 +安全超高 取兩者中的大值（規(guī)范實(shí)施指南 ） 浪高和波浪中心至靜水面距離的計(jì)算： 設(shè)計(jì)正向：計(jì)算風(fēng)速 0v =20 =30m/s；風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度 D=1km, mH =,水閘級(jí)別為 2 級(jí)對(duì)應(yīng)的波列累積頻率為 2% 設(shè)計(jì)反向：計(jì)算風(fēng)速 0v =20 =30m/s；風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度 D=1km, mH =,水閘級(jí)別為 2級(jí)對(duì)應(yīng)的波列累積頻率為 2% 校核正向：計(jì)算風(fēng)速 0v =20 =30m/s；風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度 D=1km, mH =,水閘級(jí)別為 2 級(jí)對(duì)應(yīng)的波列累積頻率為 2% 校核反向：計(jì)算風(fēng)速 0v =20 =30m/s；風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度 D=1km, mH =,水閘級(jí)別為 2 級(jí)對(duì)應(yīng)的波列累積頻率為 2% 20 平均波高和平均波周期按莆田試驗(yàn)站公式計(jì)算，平均波長(zhǎng)和波浪中心線超出計(jì)算水位的高度分別按下式計(jì)算 }])([)({])([2022020vgHthvgDthvgHthvghmmm ? 200 ?????????vghvgT mm mmm LHthgTL ?? 22 2? mmz LHcthLhh ?? 22%5? 式中 mh —— 平均波高； 0v —— 計(jì)算風(fēng)速（ m/s）； D —— 風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度（ m）； mH —— 風(fēng)區(qū)內(nèi)平均水深（ m）； mT —— 平均波周期 (s)。 mL —— 平均波長(zhǎng)（ m） H —— 閘前水深（ m）； zh —— 波浪中心線超出計(jì)算水位的高度 (m） )； 設(shè)計(jì)正向：平均波高 mh =；波高 %2h =；平均波周期 ?mT s；平均波長(zhǎng) mL =；波浪中心線超出計(jì)算水位的高度 zh =。因此，墩頂高程=+++= 設(shè)計(jì)反向：平均波高 mh =；波高 %2h =；平均波周期 ?mT s；平均波長(zhǎng) mL =；波浪中心線超出計(jì)算水位的高度 zh =。因此，墩頂高程=+++= 校核正向：平均波高 mh =；波高 %2h =；平均波周期 ?mT s；平均波長(zhǎng) mL =；波浪中心線超出計(jì)算水位的高度 zh =。因此，墩頂高程=+++= 校核反向：平均波高 mh =；波高 %2h =；平均波周期 ?mT s；平均波21 長(zhǎng) mL =；波浪中心線超出計(jì)算水位的高度 zh =。因此，墩頂高程=+++= 綜合以上計(jì)算結(jié)果：閘墩頂高程取 。 閘墩厚度、門(mén)槽位置和尺寸的擬定 （ 1）根據(jù)《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》 SL26520xx 實(shí)施指南 條規(guī)定：閘墩厚度應(yīng)根據(jù)閘孔孔徑、受力條件、結(jié)構(gòu)工程和施工方法確定，平面閘門(mén)閘墩門(mén)槽處最小厚度不宜小于。兼做岸墻的邊墩還應(yīng)考慮承受側(cè)向土壓力的作用，其厚度應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)抗滑穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的需要計(jì)算確定?；炷梁蜕俳罨炷灵l墩的厚度約為 ～ 。 條規(guī)定：閘墩的外形輪廓設(shè)計(jì)應(yīng)能滿足過(guò)閘水流 平順、側(cè)向收縮小、過(guò)流能力大的要求。上游墩頭可采用半圓形，下游墩頭采用流線形。 根據(jù)以上要求初步擬定：中墩厚度為 ，邊墩厚度為 。上游墩頭采用半圓形，下游墩頭采用流線形。 （ 2）根據(jù)《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》 SL26520xx 實(shí)施指南 條規(guī)定：工作閘門(mén)門(mén)槽應(yīng)設(shè)在閘墩水流較平順部位，其寬深比取 ～ 。根據(jù)管理維修需要設(shè)置的檢修閘門(mén)門(mén)槽，其與工作閘門(mén)門(mén)槽之間的凈距離不宜小于 。當(dāng)設(shè)有兩道檢修閘門(mén)門(mén)槽時(shí)，閘墩和底板必須滿足檢修期的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求。 初步擬定工作閘門(mén)的門(mén)槽深度取 ，寬度取 。檢修門(mén)槽深度取 ，寬度取。具體尺寸如圖 51所示邊墩布置圖及 52所示中墩布置圖。 圖 5－ 1 邊墩的平面布置圖 （單位： mm） 22 圖 5－ 2 中墩的平面布置圖 （單位： mm） 閘門(mén) 閘門(mén)高度與形式與胸墻 （ 1）閘門(mén)的高度取 8m，故閘門(mén)頂?shù)母叱虨楱?,寬度為 。 （ 2）采用平面鋼閘門(mén)，雙吊點(diǎn)，配卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)，滾輪式支承。 （ 3）閘門(mén)的具體結(jié)構(gòu)及重力等見(jiàn)平面鋼閘門(mén)設(shè)計(jì)。 閘門(mén)重量與啟閉機(jī)的估算 根據(jù)《閘門(mén)與啟閉機(jī)》 露頂式平面閘 門(mén)自重的估算經(jīng)驗(yàn)公式： 閘門(mén)自重 ? ?KNBHKKKG ? 式中： H、 B—— 分別為孔口高度（ m）及寬度（ m）； 支K —— 閘門(mén)行走支承系數(shù)；對(duì)滾動(dòng)支承 支K =； 材K —— 材料系數(shù)：閘門(mén)用普通低合金結(jié)構(gòu)鋼材料時(shí) 材K =； 高K —— 當(dāng)閘門(mén)高度 5m≤ H≤ 8m， 高K = 則閘門(mén)自重為： ? ?KNG ?????? 閘門(mén)啟閉所需的啟門(mén)力的估算 閘門(mén)啟閉所需的啟門(mén)力有近似公式 GPF Q )~( ?? 式中： QF —— 啟門(mén)力（ kN）； P —— 閘門(mén)上的總水壓力（ kN）； bhhP )2121( 22下上 ?? ?? G —— 閘門(mén)自重（ kN）； 計(jì)算結(jié)果如 表 所示 表 閘門(mén)啟閉所需的啟門(mén)力和閉門(mén)力計(jì)算