【正文】 ； m Ha—— 底板 a 點(diǎn)的楊壓力頭 ； m S—— 止水片至底板 a 點(diǎn)的距離 ； m 經(jīng)計(jì)算 : P1= KN P3= KN 下游水平水壓力（閘底板下游端不設(shè)止水） BtHP 222 )(21 ?? ? 式中 H2—— 下游的水深； t—— 底板的厚度 ； m 經(jīng)計(jì)算 : P2= KN （四） 揚(yáng)壓力 25 揚(yáng)壓力包括浮力和滲透壓力 浮托力 F=r（ H2+t） BL =2970 KN 滲透壓力 BLHUa?21? = KN （五） 浪壓力 《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》中平均波高計(jì)算公式為 ???????????????????????????????????????????????????????????20202020VgHthVgDthVgHthVghmmm 式中 mh —— 平均波高 （ m） 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)的平均水深 （ m） 已知 0V =18m/s， D =1000m， mH =，經(jīng)計(jì)算，平均波高 mh =。 經(jīng)計(jì)算 : PL=（ KN/m） （六） 風(fēng)壓力 由設(shè)計(jì)基本數(shù)據(jù)可知，設(shè)計(jì)風(fēng)壓力 P 風(fēng) = KN/m2，作用于受風(fēng)面積及作用力臂計(jì)算 （ 1）啟閉機(jī)室 A=6*= m2 y1= （ 2）閘墩水上部 A=6*2=12 m2 y2= （ 3）交通橋 A=6*= m2 y3= 設(shè)計(jì)水位下的風(fēng)荷載 W 風(fēng) =（ +12+） *= KN 對(duì)閘底板 a 點(diǎn)的力距 M 風(fēng) =（ *+12*+*） *= KM （二） 設(shè)計(jì)洪水情況 設(shè)計(jì)洪水情況下的閘室穩(wěn)定及地基應(yīng)力計(jì)算與完建期相似，只不過(guò)計(jì)算中的荷載為相應(yīng)的設(shè)計(jì)洪水情況下的荷載，還應(yīng)對(duì)閘室進(jìn)行抗滑穩(wěn)定分析。查《水工建筑物》表 710，得 ?G —— 作用在閘室的全部豎向荷載 （ KN） ?H —— 作用在閘室的全部水平荷載 （ KN） 30 由表 計(jì)算 可 得 ? ? ????? cc KK 故閘室抗滑穩(wěn)定性 不 滿(mǎn)足要求。 （一） 樁的水平承載力和根數(shù)的確定 假設(shè)水閘傳來(lái)的總水平荷載 H由各樁平均承擔(dān)，每根樁承擔(dān)的水平荷載，應(yīng)小于單樁的允許水平承載力 [T]，據(jù)此確定樁的數(shù)目 N： THn ?? 式中 Σ H— 作用于樁基上的總水平荷 載， KN； T— 每根樁承擔(dān)的水平荷載， KN。樁在順?biāo)鞣较蛞话阍O(shè)一排，等距布置在平面上呈梅花形。即不小于 布置如下圖 滿(mǎn)足布置要求。 m） ； iy —— 第 i根樁至群樁重心軸 x 的距離（ m）。 樁的橫截面面積： 22 mdA ?? ? （當(dāng)樁入土深度 10 米時(shí)） ? ? 2/250 mKNR j ? 號(hào)編 土類(lèi) 土層厚度（ m） 容許摩擦阻力 （ KN/ 2m ） ? ?iuf 1 淤泥質(zhì)土 33 2 淤泥 6 90 3 細(xì)粉沙 合計(jì) 樁壁土的平均容許摩擦阻力 ? ? 2/ mKNf iu ?? 則 ? ? )( lP a ????? ?? 根據(jù)上式，使各樁可能承受的最大垂直荷載等于單樁的垂直容許承載力，就可以求得各樁在可能最大垂直荷載作用下所需要的樁長(zhǎng) l 則 ?? iPl 各樁長(zhǎng)度列表計(jì)算于下表 基樁編號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Pi L 樁的長(zhǎng)度取 ?l 米。 護(hù)坡連接型式 一、 上游連接物 34 上游連接建筑物采用圓弧式翼墻，布置從邊墩開(kāi)始，向上游用圓弧形的鉛直翼墻與河岸連接，圓弧半徑為 ，其優(yōu)點(diǎn)是水流條件好。） ，t? =32176。）； 查表得墻背光滑排水不良時(shí)， ? =（ — ） t? ，取 ? =6176。 由上表得： ? ? .26200 ???? KK 滿(mǎn)足抗傾覆穩(wěn)定要求，不發(fā)生傾覆。直到消力池末端。 地基承載力驗(yàn)算 ?????? ?? ? BeAGP 61m a xm in ???? GMBe 2 由表計(jì)算可得 ???e ??????? ???? 7 a xm inP 36 因： ? ? K P aPK P a 601 0 7 .0 2 9P m a x ??? 故地基承載力不滿(mǎn)足要求，需要地基處理，如開(kāi)挖回填人工質(zhì)土等。 m） ↓ ↑ → ← ↙ ↘ 主動(dòng)土壓力 PV PH 3 扶壁式 G1 140 490 35 擋土墻自重 G2 81 G3 合計(jì) ↓ ← ↘ （ 二） 邊墻的 穩(wěn)定 計(jì)算 擋土墻在任何情況下須滿(mǎn)足以下要求。） ， ? =30176。上游段采用扶壁式擋土墻，扶壁間距為 4m，扶壁厚度為 ，底板用鋼筋混凝土建造，厚 ，直墻頂端厚度為 ， 懸背段長(zhǎng)度 b 為 1/4B。 水閘多建在軟土地基上，由于基礎(chǔ)壓縮性大，承載力低故沉陷量較大，輕則影響使用，重則危及水閘安全；且由于水閘水頭變幅大，過(guò)閘水流往往消能不充分，加上土基抗沖能力低，所以下游沖刷較普遍；此外，閘基和兩岸滲流對(duì)水閘的穩(wěn)定不利，容易引起滲透變形 。 m 基樁編號(hào) iy （ m） 2iy （ 2m ） ? ixyM ??2i ixyyM zNG? iP 1 6 72 2 3 3 18 4 5 0 0 6 7 3 18 8 9 6 72 合計(jì) 225 設(shè)計(jì)洪水位 總垂直力： ?G = KN 總水平力： ?H = KN 對(duì)樁重心的力矩 ?xM =*= KN可先假定樁長(zhǎng)， Pi 由偏心受壓公式確定，而 [Pa]可根據(jù)樁尖支承面的容許承載力及樁周的容許摩擦力確定。即不小于 。查《水閘》表429，選用 的樁徑，允許水平承載力取 130KN。樁的根數(shù)和尺寸按照承擔(dān)底板底面以上的全 部荷載（包括豎向荷載和水平向荷載）確定，不考慮樁間土的承載能力。 不均勻 系數(shù)計(jì)算 查《水工建筑物》表 711，得松軟地基上閘室基本荷載組合的容許值 [η ]= ? ? ???? ?? 故基底壓力不均勻系數(shù)滿(mǎn)足要求。 m） ↓ ↑ → ← ↙ ↘ 閘室自重 上游水重 下游水重 上游水壓力 P1 4 P3 下游水壓力 P2 浮托力 2970 22275 滲透壓力 5 波浪壓力 風(fēng)壓力 合計(jì) W 1W 交W 胸W 門(mén) W 墩W 水P 2W 浮W 滲W 板P 3P 1P LP 風(fēng)W 水Ba點(diǎn) 二、地基承載力計(jì)算 28 （一） 完建期 閘室基底壓力計(jì)算 《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》中基底壓力計(jì)算公式為 ?????? ?? ? BeAGP 61m a xm in ???? GMBe 2 式中 maxminP —— 基底壓力的最大值和最小值（ KPa） e —— 偏心矩 (m) ?G —— 作用在閘室上的全部豎向荷載 （ KN） ?M —— 作用在閘室上的豎向和水平荷載對(duì)于閘底板上游角點(diǎn)處的力矩和，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為正，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為負(fù) （ KN） A —— 閘室基礎(chǔ)底面的面積 （㎡） 由表 計(jì)算 可 得 ???e （偏上游） ??????? ????? 15 a xm inP ? ?? ?下游端上游端KP aKP a 81 .3610 地基承載力驗(yàn)算 已知 [P]=60Kpa 《水工建筑物》地基承載力驗(yàn)算公式為 ? ?m inm ax21 PPP ?? ? ? KP aPKP aP 60][ ?????? 故地基承載力不滿(mǎn)足要求，需要地基處理。 查《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》表 P%=2%， ?mmHh ，查《水 26 閘設(shè)計(jì)規(guī)范》表 ?mphh 則 mhp ? ph —— 相應(yīng)于波列累積頻率 P的波高 由 H= m， mT =，查《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》表 得平均波長(zhǎng) mLm 9? 《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》中的波 浪破碎的臨界水深的計(jì)算公式 pmpmmk hL hLLH ??? 22ln4 ??? 式中 kH —— 使波浪破碎的臨界水深 （ m） mL —— 平均波長(zhǎng) （ m） 經(jīng)計(jì)算，使波浪破碎的臨界水深 kH = 可見(jiàn)，閘前水深 H = 〉 kH ，且 H〉 2mL ，故為深水波。 一、荷載與組合 水閘承受的主要荷載：自重、水重、水平水壓力、揚(yáng)壓力、浪壓力、泥沙壓力、土壓力及地震荷載等。過(guò)大的沉降，特別是不均勻沉降，會(huì)使閘室傾斜，影響水閘的正常運(yùn)行。 HkkG 材支? 式中 G —— 閘門(mén)結(jié)構(gòu)活動(dòng)部分重量， t 支k —— 閘門(mén)行走支承 結(jié)構(gòu)特征 系數(shù)。多采用疊梁式。 22 三、胸墻 胸墻底高程為 。maxh —— 閘底板水平段的水頭損失最大值 （ m） xL —— 閘底板水平段的長(zhǎng)度 （ m） 因此 ??xJ 本工程地基水平段允許坡降 ~][ ?xJ ，滿(mǎn)足要求 出口處的平均出逸坡降 , 根據(jù)《水工建筑物》中的公式計(jì)算 ShJ ?? 39。= 修正量應(yīng)轉(zhuǎn)移到相鄰各段，則 H439。） 《水工建筑物》中計(jì)算各典型段的阻力系數(shù)公式為 進(jìn)、出口段： 320 1 .5 0 .4 4 1ST? ???????? 式中 0? —— 進(jìn)、出口段的阻力系數(shù) S —— 板樁或齒墻的入土深度 （ m） T —— 地基透水層深度 （ m） 內(nèi)部垂直段： 2 ln 14y Sc tg T?? ? ?????????????? 式中 y? —— 內(nèi)部垂直段的阻力系數(shù) 水平段： ? ?120 .7x L S ST? ??? 式中 x? —— 水平段的阻力系數(shù) L —— 水平段長(zhǎng) 度 （ m） 1SS —— 進(jìn)、出口段板樁或齒墻的入土深度 （ m） 經(jīng)計(jì)算得： 進(jìn)口段阻力系數(shù)為ζ 1= 鋪蓋水平段阻力系數(shù)