【正文】 礫石和中更新統(tǒng)沖積冰水堆積的砂、沙礫、層質(zhì)碎石層構(gòu)成。其中水稻畝產(chǎn)可達400公斤。梧桐河進水閘位于鶴崗市東山區(qū)團結(jié)鄉(xiāng)，距小山村1km，工程建于1985年，由于年久失修，進出口段的邊墻傾斜、斷裂現(xiàn)象嚴重，加上今年來灌區(qū)內(nèi)部的發(fā)展，由于水量的增加，原有的進水閘已經(jīng)不能滿足灌區(qū)的灌溉需求，同時，為了提高該地區(qū)的人民生活水平，增加人民收入，今后灌區(qū)內(nèi)的水田面積還繼續(xù)怎家，供水矛盾日加激烈，為解決灌區(qū)內(nèi)作物灌溉需水問題，必須重新建設(shè)一座能夠滿足供水需要的進水閘。日）灌水天數(shù)灌水定額（m3/畝）灌水率（m3/s/萬畝）泡田期~25128反青期~1245分蘗初期~1245分蘗盛期~1373分蘗末期~1057拔節(jié)孕穗~531拔節(jié)孕穗~1300抽穗開花期~1547乳熟期~1310合計118436 圖31 灌區(qū)灌水率圖（水稻）梧桐河干流小山渠首以上流域面積為2750km2，,按設(shè)計保證率P=75%，因其上沒有調(diào)節(jié)能力，扣除損失后，灌溉期可利用水資源量3080萬立方米。進水閘不采用底砍，所以進水閘可視為寬頂堰型的閘孔出流，計算公式如下：Q=μSsbe2gHo其中，μ=Ss－淹沒系數(shù)；b－閘孔寬度；e－閘門的開度；H0－閘前水頭；計算結(jié)果如下表，（） 表32進水閘計算表Qμe/HeH0b2222222222222222222122222由上表可以看出，e/H=，閘門的流量Q就可以滿足設(shè)計要求。 涵洞斷面、進出口段應(yīng)滿足排水流量要求。 閘室段總體布置 閘室基本尺寸閘室單孔，上接支撐啟閉機平臺的排架柱、啟閉機平臺、啟閉機平臺與堤頂高程齊平。 涵洞布置 涵洞總長21m,依據(jù)堤防設(shè)計斷面而確定。當(dāng)涵洞進出口無明顯河槽時，為縮短翼墻長度和節(jié)省工程量，進口常做成末端為短墻的潛入式八字形翼墻。左右。 下游消能防沖段 消能段消力池為擴散式。 在進口干砌石護坡段下設(shè)排水反濾層，由干砌石、碎石、無紡布三層組成。 涵洞進出口的防沖加固水流經(jīng)涵孔擠壓后，其流速在洞內(nèi)和進出口一定范圍顯著增加，涵洞雖經(jīng)設(shè)置進出口連接斷后使水流條件得到改善，但進出口范圍以外的流速還往往超過土壤的容許沖刷流速。當(dāng)涵洞進口河槽坡度平緩時，一般進口沖刷力不大。當(dāng)沖刷嚴重時將危及涵洞的安全。 擬定涵洞的布置型式涵洞的布置型式包括：進出口型式，相應(yīng)高程，涵洞縱坡，洞身斷面型式與孔徑尺寸等。由于堤頂寬度 ,迎、背水邊坡m=1,堤壩的高度 h＇=4m所以涵洞的長度 L=B+2h＇=6+2(4－)3 =21m本工程中取涵洞長度為21m。水躍計算的主要內(nèi)容為躍前水深、躍后水深和水躍長度L的計算。共軛水深為： 所以水躍長度可按公式，計算：式中： ——水躍越長（）； ——躍前水深（）； ——躍后水深（）； 下游出口處水流銜接形式及消能計算一般工程均采用底流式消能，即消力池消能。當(dāng)尾水深度不能滿足要求時，可采?。航档鬃o坦高程；在護坦末端設(shè)消力坎；既降低護坦高程又建消力坎等措施形成消力池，促使水流在池內(nèi)產(chǎn)生一定淹沒度的水躍。為防止產(chǎn)生波狀水躍，可在閘室后留一水平段，并在其末端產(chǎn)生折沖水流，還可在消力池前端設(shè)置散流墩。消力池深度是在某一給定的流量和相應(yīng)的下游水深條件下確定的。 水流銜接型式的判斷： 即 所以涵洞水流產(chǎn)生遠驅(qū)式水躍。d=σhc″ht==E0=hc+q22gφ2hc2=P1+H0帶入數(shù)據(jù)得：E0=E039。= ξc″= ξc1= hc1=ξc1?hk==hc″=ξc1″?hk=646=Lj=(q2ghc13)=Lk=Lj==所以消力池長度Lk= 海漫的設(shè)計水流經(jīng)過消力池后，雖然已經(jīng)消除了大部分多余能量，但仍有一部分剩余能量沒有消除。海漫的長度計算海漫長度應(yīng)根據(jù)可能出現(xiàn)的最不利水位和流量的情況進行設(shè)計，它與消力池出口的單寬流量及水流擴散情況、上下游水位差、地質(zhì)條件、尾水深度以及海漫本身的粗糙程度等因素有關(guān)。4．涵閘的防滲設(shè)計涵閘防滲設(shè)計主要包括地下輪廓的合理選擇、設(shè)計防滲、排水設(shè)施的型式、布置、構(gòu)造與尺寸。灌排渠系中的小型涵洞，一般可采用直線比例法確定所需要的不透水段長度，當(dāng)涵洞的長度不滿足滲徑長度要求時，多采用設(shè)截水環(huán)的辦法增加滲徑長度。因此，在寒冷地區(qū)的渠下排涵設(shè)計中，除滿足基本滲徑長度要求外，還往往加截水環(huán)，以加長滲徑長度。 選擇適當(dāng)?shù)姆椒▽Τ醪綌M定的布置方案進行滲流計算，求出涵閘底所受的滲透壓力以及滲透坡降，特別是滲流出口處的坡降（逸出坡降）。因此，設(shè)計時應(yīng)保證地下輪廓具有足夠的防滲長度。對于一般砂土地基，打一道主板樁即能滿足要求。本次設(shè)計涵閘的；地基土壤類別為粗砂，查《水閘》第二版、張世儒、夏維城編著表31，查得。鋼筋混凝土鋪蓋換可以協(xié)助閘室抗滑穩(wěn)定。剛性鋪蓋的材料是混凝土和鋼筋混凝土。翼墻之間也要分縫，以適應(yīng)地基變形和溫度變化?！?，否則施工困難。為了防止地基土的滲透變形，應(yīng)在滲流進入排水的個個方面都設(shè)置濾層，并使濾層與滲流方向大致成正交。布置平鋪式排水時，一定要慎重選擇其起點的位置和高程，勿使排水濾層的地面和底板齒墻齊平，造成嚴重沖涮。 反濾層反濾層的作用是濾土排水，它是提高抗?jié)B破壞能力、防止各種類滲透變形特別防止管涌的有效措施。 反濾層的材料反濾層的材料應(yīng)具有以下性質(zhì)：質(zhì)地堅硬，抗水性和抗風(fēng)化能滿足工程的要求；具有良好的級配；具有要求的透水性；%。綜合上述，本設(shè)計反濾層為三層，最上層為干砌石，厚度為25；最下層為無紡布一層；中間層為碎石，厚度為15。水平逢主要設(shè)在閘前鋪蓋與閘底板之間，鋪蓋與兩側(cè)翼墻之間，閘底板之間，翼墻底板之間，有時閘后護坦與底板之間和護坦與翼墻之間，也用水平止水縫。本設(shè)計采用采用橡膠止水帶。根據(jù)運用中可能出現(xiàn)的最不利情況進行荷載組合，以便確定涵洞最危險的受力情況。國內(nèi)外震災(zāi)調(diào)查資料表明，地下結(jié)構(gòu)的震害比地面結(jié)構(gòu)小得多，埋深愈大，震害愈輕，因此按SL 203—97《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，只對設(shè)計烈度為9度的地下結(jié)構(gòu)或設(shè)計烈度為8度的1級地下結(jié)構(gòu)(主要指隧洞)驗算抗震強度及穩(wěn)定性。由于涵洞的洞頂均有一定厚度的填土，人群荷載傳至洞頂時其值已很小(從當(dāng)洞頂填土較厚時，甚至汽車荷載的影響都很小)，因此一般也可不予考慮。 圖 51 涵洞的垂直土壓力計算作用于填埋式涵洞單位長度洞頂?shù)拇怪蓖翂毫姸葮藴手蛋词?5—1)計算。 （52） （53）式中：、——頂板及底板厚度重心線處的水平土壓力強度，；——頂板厚度，；——底板厚度，；——填土內(nèi)摩擦角；——洞身凈高，；其余符號意義同前。為簡化計算，當(dāng)?shù)叵滤辉诙吹滓陨系母叨炔怀^洞高的1/2，可不考慮外水壓力作用；當(dāng)?shù)叵滤辉诙吹滓陨系母叨瘸^洞高的1/2而低于洞頂時，可按地下水位平頂?shù)孛嬗嬎阌嬎阃馑畨毫?。在有外水壓力作用的情況下，按式（51）～式（52）計算地下水位的垂直土壓力及側(cè)向水平土壓力時，式中土的重度應(yīng)采用浮重度。根據(jù)車輛荷載分部以及一般涵洞的規(guī)模及洞頂?shù)奶钔梁穸?，位于堤下的涵洞，一般最不利的車輛荷載多是一個汽車的后軸重力單獨作用于洞頂之上。對于箱涵及蓋板涵洞等矩形斷面的涵洞，是分別降自重力與其他荷載之和作用于頂板及底板。用填埋式結(jié)構(gòu)，如圖52。 作用在箱涵頂上的總均布荷載(包括自重) 作用于箱涵底部的地基反力由式（518）得： 內(nèi)力計算單孔箱涵，在豎軸對稱荷載作用下，由于沒有結(jié)點豎向相對線位移，故可直接采用力矩分配法進行內(nèi)力計算。m) (c)N(KN)圖57 內(nèi)力簡圖 涵洞的配筋計算箱涵構(gòu)件的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)按SL/T191—96《水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（以下簡稱《規(guī)范》）的規(guī)定計算。即當(dāng)時，在正常配筋范圍內(nèi)一般均屬于大偏心受壓破壞；（2）若時，則可按小偏心受壓構(gòu)件設(shè)計。 （1） 抵抗系數(shù)計算 （519）（2）相對受壓高度計算 （520） 檢查值是否滿足使用條件。說明：為結(jié)構(gòu)系數(shù)，此涵洞??；為混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值，此設(shè)計取；為受拉區(qū)縱向鋼筋截面面積，此設(shè)計??；為矩形截面寬度； 為相對界限受壓計算高度，此設(shè)計區(qū)；為受壓構(gòu)件縱向受拉鋼筋最小配筋率，此設(shè)計?。黄溆喾栆饬x同前。截面有效高度：式中：——矩形截面的寬度，在箱涵計算中取等于單寬，即 選用 兩端彎距 選用 底板配筋計算跨中最大彎距 選用 兩端彎距 選用 側(cè)墻配筋計算側(cè)墻端彎距 屬于大偏心受壓構(gòu)件，按受彎構(gòu)件計算。 頂板AB斜截面配筋計頂板最大剪力發(fā)生在兩端。；檢查截面尺寸是否滿足要求：故截面尺寸滿足要求。單孔箱涵以底板端彎距最大。水閘閘室布置應(yīng)根據(jù)水閘擋水、泄水條件和運行要求，結(jié)合考慮地形、地質(zhì)因素，做到結(jié)構(gòu)安全可靠，布置緊湊合理、施工方便、運用靈活、經(jīng)濟美觀。2閘門本次設(shè)計采用平板鋼閘門，閘門底部，兩側(cè)和頂部均安裝P型橡膠止水，閘門厚度根據(jù)規(guī)范選取適宜的閘門。本設(shè)計只采用完建期情況下作為基本組合。閘底板自重：==360KN 。 涵洞頂板自重采用鋼筋混凝土材料，容重為25，體積：自重：。水閘底板的結(jié)構(gòu)型式根據(jù)地基、泄流條件可選用平底板、低堰底板或折線型底板。 底板的分縫 為了防止和減少由于地基不均勻沉降、溫度變化和混凝土干縮引起的裂縫，對于多孔閘的閘室底板，必須進行分段，即設(shè)置若干道順水流向的永久縫，但分段不宜過大也不宜過小。閘底板厚度通常是相等的， m，最大厚底不能超過兩米，取閘孔凈寬的。其內(nèi)力數(shù)值與按彈性地基梁法計算結(jié)果比較，出入較大，且偏差較多。采用彈性地基梁法對閘底板進行配筋計算。 用彈性地基梁法計算底板內(nèi)力的具體方法和步驟如下：1. 選定計算情況2. 計算閘底的地基反力3. 不平衡剪力及剪力分配值4. 確定梁的計算荷載 在剪力分配百分比確定后，須修正并確定作用于彈性地基梁上各種計算荷載，以便計算梁的彎矩。但是近年來設(shè)計工程設(shè)計中又常將砂類土按粘性土一樣考慮其對底板內(nèi)力的影響。因為超出這一范圍的邊荷載影響很小，可忽略不計。如因邊荷載而增加了底板內(nèi)力，在粘性地基土上則需考慮其全部影響。不難得知，如兩項數(shù)值的符號相同，取絕對值較大著；如符號相反，則并取兩值。工程設(shè)計中，為了簡化計算，通常借助于郭爾布諾夫波硰多夫表簡稱﹝郭氏表﹞以及華東水利學(xué)院編制的集中邊荷載的計算表，計算彈性地基反力以及梁的內(nèi)力。在計算式中，應(yīng)為全部荷載對底板底面垂直流向的形心軸的力矩之和。 t—梁的柔性指數(shù)q—均布荷載 （）p—集中荷載 （KN）表62 閘底板彎矩計算表彎 矩 系 數(shù) 段別均布荷載集中荷載邊荷載邊荷載﹙1﹚﹙2﹚⑶⑷上 游 段0000下游段000063閘底板彎矩計算表板 帶 上 荷 載 產(chǎn) 生 彎 矩 值 完 建 時 期段別上游段