【正文】 the water quality of inland river. Longterm main task is to lead the Qing flushing as well as a plementary regional flood control and drainage engineering. The design includes the calculation of the size, the stilling basin, the calculation of seepage calculation, stability calculation, structure design and calculation of reinforcement. Keywords： Zhu Jiabang sluice structural calculation 前言 本課題來(lái)自于朱家浜泵站改建工程，朱家浜泵閘改造工程對(duì)長(zhǎng)寧區(qū)西部臨空的防汛排澇以及外環(huán)西河建設(shè)后的整個(gè)西部河道水質(zhì)的環(huán)境改善有著重要意義。為充分利用地區(qū)南北兩條東西向的排水河道，均勻承擔(dān)澇水出境，在縱涇港及朱家浜分別設(shè)置泵站應(yīng)更有利于排水除澇。 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。 （請(qǐng)?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打“√”） 作者簽名： 2021 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 2021 年 月 日 目 錄 一、工程資料 .............................................. 3 工程概況 .......................................................... 3 編制依據(jù)及設(shè)計(jì)規(guī)范 ................................................ 5 水文、氣象 ........................................................ 6 外河水位 .......................................................... 7 工程地質(zhì) .......................................................... 9 工程任務(wù)和規(guī)模 ................................................... 11 二、消能設(shè)計(jì) ............................................. 11 消能防沖設(shè)計(jì)控制情況 ............................................. 11 消力池設(shè)計(jì) ....................................................... 11 三、防滲排水設(shè)計(jì) ......................................... 15 閘底地下輪廓線的布置 ............................................. 15 防滲排水計(jì)算滲流壓力計(jì)算 ......................................... 16 防滲排水設(shè)施和細(xì)部構(gòu)造防滲排水設(shè)施和細(xì)部構(gòu)造 ..................... 22 基礎(chǔ)處理設(shè)計(jì) ..................................................... 24 四．閘室布置 ............................................. 24 閘底板、閘墩 ..................................................... 24 工作橋、檢修便橋、公路橋 ......................................... 27 閘門和啟閉機(jī) ..................................................... 27 閘室的分縫和止水設(shè)備 ............................................. 29 五、閘室穩(wěn)定計(jì)算 ......................................... 30 荷載及其組合 ..................................................... 31 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ......................................................... 37 六、閘室結(jié)構(gòu)計(jì)算 ......................................... 37 閘底版內(nèi)力計(jì)算 ................................................... 37 6． 2配筋計(jì)算 ........................................................ 47 裂縫校核 ......................................................... 48 1 朱家浜水閘設(shè)計(jì) 1 學(xué)生：徐義根 指導(dǎo)老師：高柱 三峽大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院 摘要 ：水閘是修建在河道、渠道或湖、海口，利用閘門控制流量和調(diào)節(jié)水位的水工建筑物。 關(guān)鍵詞 ：朱家浜水閘機(jī)構(gòu)計(jì)算 Abstract: the sluice is built in the river or lake, Haikou, channels, the gate control flow and water level adjustment. For the drainage channel makes full use of local two northsouth eastwest, even bear the flood water exit, in the longitudinal Jing Hong Kong and zhujiabang respectively set should be propitious to the drainage pumping station. If the longitudinal Jing Hong Kong or zhujiabang a concentrated set of pumping station, area farthest waterlogging or from the south to the north or from north to south, water distance is about 。本章重點(diǎn)是消能設(shè)計(jì)和防滲設(shè)計(jì)，其中包括消能防沖的水位組合，消力池的尺寸的計(jì)算，海漫設(shè)計(jì)，防沖槽的設(shè)計(jì)，閘底板地下輪廓線的布置，排水設(shè)備及細(xì)部構(gòu)造，難點(diǎn)在于防滲計(jì)算。 朱家浜位于臨空經(jīng)濟(jì)園區(qū)北塊范圍內(nèi)，是一條東西走向的河道，東與蘇州河相連，向西穿越聯(lián)通河、聯(lián)涇港后與即將新建的外環(huán)西河連接，河道全線長(zhǎng)約為 。長(zhǎng)寧區(qū)政府從臨空發(fā)展的前瞻性考慮，也希望利用朱家浜內(nèi)河原上糧十庫(kù)朱家浜碼頭、港 池作為今后公共水上設(shè)施?？奎c(diǎn)。不利于泵閘的布置，因此泵閘布置在距福泉路 120m，蘇州河口 180m 處，泵閘段相對(duì)較順直。 本工程的防洪標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)“關(guān)于頒發(fā)市區(qū)部分內(nèi)河除澇防御水位標(biāo)準(zhǔn)的通知〈滬汛辦（ 95）第 32 號(hào)文〉”，內(nèi)河設(shè)計(jì)防御水位為 。 外河水位 最高水位 影響蘇州河設(shè)計(jì)高水位的主要因素是洪、澇、潮、控的不同組合作用，即蘇州河兩翼地區(qū)的排澇 (含城市雨水泵站的強(qiáng)排水 )、上游的洪水下泄、下游高潮的頂托、洪澇水的不同調(diào)度方案。隨著蘇州河環(huán)境綜合整治的深入開展，水資源調(diào)度頻次的加大，蘇州河的高、低水位會(huì)有所變化，但正常水位基本上在 上下。朱家浜北岸緊鄰居民區(qū)，通協(xié)河南岸緊臨通協(xié)路，通協(xié)河與朱家浜之間為原糧庫(kù)舊址，上部建筑已拆除，現(xiàn)為平地。 各土層的主要指標(biāo)參數(shù) 各土層的物理力學(xué)性質(zhì)參數(shù)地基土承載力設(shè)計(jì)值 fd﹑樁基設(shè)計(jì)參數(shù) fs和 fp建議值分別見表 ﹑表 。 引水工況：內(nèi)河在控制水位為 引水時(shí)，外河水位應(yīng)在 以下（內(nèi)外河水位差控制在 ）。易得臨界水深 hk=,同時(shí)取φ =。 ()= 池長(zhǎng) Lk=(~)Lj=(~)179。因?yàn)閷?duì)海漫的要求為有一定的粗造度一邊進(jìn)一步消除余能，有一定的透水性，有一定的柔性。 （ 3）地下輪廓線的布置 1）閘基防滲的長(zhǎng)度的確定。鋪蓋 長(zhǎng)度根據(jù) 3~5 倍的上下有水位差，確定為了 10m, 防滲排水計(jì)算滲流壓力計(jì)算 計(jì)算原理 （ 1）滲流計(jì)算的目的 計(jì)算閘底板各點(diǎn)的滲透壓力；驗(yàn)算地基土在初步擬定的地下輪廓線下的滲透穩(wěn)定性。再?gòu)暮?jiǎn)化的低下輪廓線上各角點(diǎn)和板樁尖端引出等勢(shì)線，將整個(gè)滲流區(qū)域劃分為幾個(gè)典型流段：進(jìn)、出口段，內(nèi)部垂直段和水平段。0 hh ??? （ 37） 式中 39。39。 確定地基的有效深度。根據(jù)水流的連續(xù)條件，經(jīng)過(guò)各流段的單寬滲流流量均應(yīng)相等。 1== KN 單位寬鋪蓋所受的滲透壓力： P2 =21 ( H3+ H4)179。 1== KN 單位寬鋪蓋所受的滲透壓力： P2 =21 ( H3+ H4)179。 、排水設(shè)備的作用 采用排水設(shè)備，可降低滲透壓力，排除滲水，避免滲透變形，增加下游的穩(wěn)定性。 （ 3）側(cè)向排水設(shè)計(jì)側(cè)向防滲排水布置（包括刺墻、板樁、排水井等），并應(yīng)根據(jù)上、下游水位、墻體材料和墻后土質(zhì)以及地下水位變化等綜合考慮，并應(yīng)與閘基的防滲排水布置相適應(yīng)，在空間上形成防滲整體。 樁尖未嵌入硬土層的摩擦樁仍有一定沉降量。 閘室的結(jié)構(gòu)形式、布置和構(gòu)造，應(yīng)在保證穩(wěn)定的前提下，盡量做到輕型化、整體性好、剛性大、布置勻稱，并進(jìn)行合理的分縫、分塊，使作用在底基單位面積上的荷載較小，較勻稱，并能適應(yīng)地基可能的沉降變形。初擬底板長(zhǎng)度時(shí)，對(duì)于砂礫石、砂壤土地基可?。?~） H，對(duì)于粘壤土地基可?。?~） H，對(duì)于粘土地基可?。?~） H， H為上下游最大水頭差。其順流向長(zhǎng)度可根據(jù)閘身穩(wěn)定和地基應(yīng)力分布較均勻等條件來(lái)確定，同時(shí)應(yīng)滿足上層結(jié)構(gòu)布置的需要。 4．垂直水流方向布置 為了滿足閘門的順利提升及滿足地基不均勻沉陷的要求，垂直水流方向一般要進(jìn)行分段。平面閘門的門槽尺寸應(yīng)根據(jù)閘門的尺寸確定，檢修門槽深 ，寬 ，主門槽深，寬 。 、檢修便橋、公路橋 工作橋和檢修橋 工作橋是供設(shè)置啟閉機(jī)和管理人員操作時(shí)使用。僅供人畜通行用的橋，其寬度為 3m。用以抬高水位，泄洪時(shí)開啟，控制流量 。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本設(shè)計(jì)采用鋼筋混凝土平板閘門。閘門槽深為 20cm，寬為 20cm，閘門形式如圖 4— 2。水閘一般多建在軟土地基上，為了能適應(yīng)地基的不均勻沉降，在閘軸線方向，閘身均設(shè)置了沉降縫。上游翼墻除擋土外，最主要的作用是將上游淶水平順地導(dǎo)入閘室，其次是配合鋪蓋起到防滲作用，因此，其平面布置要與上游進(jìn)水條件和防滲設(shè)施向協(xié)調(diào)。為降低作用于邊墩和岸墻上的滲流壓力，可在墻上設(shè)排水孔，或在墻后底部設(shè)排水暗溝，將滲水導(dǎo)向下游。 （ 1）．完建無(wú)水期 完建無(wú)水期是水閘建好尚未投入使用之前，豎向荷載最大，容易發(fā)生沉陷或不均勻沉陷，這是驗(yàn)算地基承載力的設(shè)計(jì)情況。 （ 3）根據(jù)《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》第 條規(guī)定，各種荷載組合情況下的閘首平均基底應(yīng)力不大于地基允許承載力，最大基底應(yīng)力不大于地基允許承載力的 倍，閘室基底應(yīng)力最大值與最小值之比的允許值見表 。 采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，驗(yàn)算閘底板底面的抗滑穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)計(jì)入樁體材料的抗剪短能力。 179。 179。 179。 25 = 工作橋及啟閉機(jī)設(shè)備重力如下 工作橋重力： G5180。 179。 179。 (1)截面法 38 此法假定在垂直于水流方向底板下的地基反力均勻分布。但該法在計(jì)算中考慮了底板變形和地基沉陷的一致性，又計(jì)入了邊荷載的影響，與實(shí)際情況相符，比較合理，適用于較大和較重要的水閘設(shè)計(jì)。 （ 2） 倒置梁法 該法將單寬板帶看作支撐在閘墩上的倒置梁，假定垂直于水流方向的地基反力均勻分布，由閘墩承受全部不平衡剪力。 表 內(nèi)外河翼墻穩(wěn)定計(jì)算成果表 部位 荷載組合工況 墻前水位（ m) 墻后地下水位 (m) 整體穩(wěn)定安全系數(shù) 外河翼墻 運(yùn)行期 地震期 施工期 0 內(nèi)河翼墻 運(yùn)行期 2 地震期 施工期 0 37 表 朱家浜水閘穩(wěn)定計(jì)算成果表 工況 計(jì)算成果 備注 Kc [Kc] Pa (KPa) Pb (KPb) η fd (KPa) 基本組合 反向擋水 Kc:抗滑安全系數(shù)； 正向擋水Ⅰ [Kc]:允許抗滑安全系數(shù)； 正向擋水Ⅱ Pa:最大應(yīng)力； 完建期 / 130 63 Pb: 最小