【正文】 應(yīng)力； 特殊組合（ I） 正向擋水 η: 應(yīng)力比； 正向檢修 fd:地基土承載力設(shè)計(jì)值 反向檢修 特殊組合（ II） 反向地震校核 正向地震校核 根據(jù)計(jì)算結(jié)果，水閘抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)滿足要求。 179。 179。 10179。 ） ]179。 4179。 179。閘底板座落于③層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土夾粉土上，③層的直剪固快強(qiáng)度指標(biāo)為： C=14kpa，Ф =176。 荷載組合 完建無(wú)水期和正常擋水期均為基本荷載組合，校核洪水位情況為特殊荷載組合。這種型式進(jìn)、出閘水流平順，工程量較省，但施工復(fù)雜，是工程中使用最廣泛的一種； 斜降式：翼墻在平面上呈八字形，高度隨其向上、下游延伸而逐漸降 低，至末端與河底齊平。 下游翼墻除擋土外，其主要作用是導(dǎo)引出閘水流沿翼墻均勻擴(kuò)散，避免在墻前出現(xiàn)回流漩渦等不利流態(tài)。 、止水設(shè)備 凡是具有防滲要求的縫中都應(yīng)設(shè)置止水設(shè)備。油壓式啟閉機(jī)是利用油泵產(chǎn)生的液壓傳動(dòng)，可用較小的動(dòng)力獲得較大的啟閉力，但造價(jià)高。采用平面鑄鐵閘門(mén)。 （ 2）．按制作材料分可分為鋼閘門(mén)，混凝土閘門(mén)或鋼絲網(wǎng)水泥閘門(mén)，木閘門(mén)及鑄鐵閘門(mén)等。事故排除后充水平壓，在靜水中開(kāi)啟。檢修橋的作用為放置檢修閘門(mén)，觀測(cè)上游水流情況，設(shè)置在閘墩的上游端。各種運(yùn)用情況下水閘的安全超高下限值《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定如下： 采用以下三種方法計(jì)算，取較大值。上游墩頭采用半圓形，下游墩頭采用流線型。大中型水閘可取閘孔凈寬的 1/5~1/8，一般為1~2m，最薄不小于 ，底板內(nèi)配置鋼筋。常用的底板有平底板和鉆孔灌注樁底板。平底板按底板與閘墩的聯(lián)結(jié)方式，有整體式和分離式兩種。 高壓噴射注漿法 適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、砂土等地基 . 適應(yīng)各種地層、可靠性好。在黏土 鋪蓋與閘底板沉降縫中設(shè)置瀝青麻袋止水。層次排列應(yīng)盡量與滲流的方向垂直，各層次的粒徑則按滲流方向逐層增大。 20179。 16179。= T= S= 則 ? 2 =,故亦不需修正。 滲流區(qū)域的分段和阻力系數(shù)的計(jì)算 過(guò)地下輪廓的角點(diǎn)、尖點(diǎn)，將滲流區(qū)域分成十個(gè)典型段。 各段滲壓水頭 =上段滲壓水頭－此段滲壓水頭損失值 7．驗(yàn)算滲流逸出坡降 為保證閘基的抗?jié)B穩(wěn)定性，要求出口段逸出坡降必須小于規(guī)定的容許值。 ? ? 01 hh ????? （ 39） 有關(guān)進(jìn)、出口段水頭損失值的詳細(xì)計(jì)算如下，先用進(jìn)出口段的前一段水頭損失的減少值相比較： 若 hx≥Δ h，則按 hhh xx ???39。 （ 4） 計(jì)算各典型段的水頭損失 ????niii iHh1?? （ 36） 式中 ξ i— 各分段的阻力系數(shù)； N— 總分段數(shù)。再?gòu)暮?jiǎn)化的地下輪廓線上各角點(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)簡(jiǎn)單的典型流段。由于閘基土質(zhì)以粘性土為主，防滲設(shè)備采用粘性鋪蓋，閘底板設(shè)置齒墻。 表 海漫長(zhǎng)度計(jì)算表 工況 內(nèi)河水位 (m) 外河水位 (m) 單寬流量(m3/s) △ H (m) ks Lp(m) 排澇（一） 排澇（二） 排澇（三） 引水 防沖槽設(shè)計(jì) 海漫末端河床沖刷坑深度按以下公式計(jì)算： ? ? tvq m ?? 0m (28) 由于海漫末端的流速 v=3/9=[v]=~,所以不需要設(shè)置防沖槽，但考慮實(shí)際情況，設(shè)置防沖槽的深度為 . 三、防滲排水設(shè)計(jì) 閘底地下輪廓線的布置 （ 1）防滲的目的。 15 HqksP ??L (27) 其中， Lp— 海漫長(zhǎng)度， m?？紤]成本等因素取池深 . 消力池長(zhǎng)度計(jì)算 閘室與消力池之間用一個(gè) 1:3 的斜坡連接。 表 最大過(guò)閘流量計(jì)算值 工況 內(nèi)河水位 (m) 外河水位 (m) 過(guò)閘流量 (m3/s) 排澇 (一 ) 排澇 (二 ) 排澇 (三 ) 引水 表 內(nèi)河河道允許最大流量 河道名稱(chēng) 工況 內(nèi)河水位 (m) 允許流量 (m３ /s) 朱家浜 最高水位 常水位上限 常水位下限 根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，受內(nèi)河河床不沖流速的限制，考慮水閘消能防沖設(shè)計(jì)的富余，因此本工程取水閘排澇允許流量 25m3/s，引水允許流量 11m3/s。根據(jù)區(qū)域防汛除澇和水資源調(diào)度方案的計(jì)算結(jié)果，根據(jù)《水利水電工程鋼閘門(mén)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ SL7495）中閘孔尺寸和水頭系列標(biāo)準(zhǔn)，朱家浜泵閘工程規(guī)模為雙向泵站一座，設(shè)計(jì)流量 3m3/s；節(jié)制閘一座，凈孔寬 9m。 經(jīng)鉆孔揭露，自地表以下深度 范圍內(nèi)共分布有 5 個(gè)土層，其中①、⑤層分各為 2 個(gè)亞層。區(qū)域防洪標(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 。 多年平均年最高潮位 根據(jù)水文總站對(duì)新涇港自建站至 2021 年的年最高潮位統(tǒng)計(jì)，新涇港站的多年平均年最高潮位為 。光照充足，年平均日照時(shí)間為 1800~2021 小時(shí)，平均日照率為 40~50%，無(wú)霜期長(zhǎng)。四季分明，降水充沛，光照充足，溫度適中。從節(jié)省工程投資方面，在滿足水力要求的條件下，泵閘應(yīng)盡量布置在蘇州河口，以縮短外河防汛墻長(zhǎng)度。根據(jù)《長(zhǎng)寧區(qū)西部地區(qū)防洪除澇規(guī)劃》、《上海虹橋臨空經(jīng)濟(jì)園區(qū)水系調(diào)整修編方案（送審稿）》及區(qū)域防汛除澇和水資源調(diào)度方案的計(jì)算結(jié)果，在蘇州河河口處建泵閘。這章是難點(diǎn)，而且計(jì) 算量很大，包括計(jì)算閘底板縱向地基反力、計(jì)算閘墩上的不平衡剪力、確定不平衡剪力在閘墩和底板上的分配、配筋。 本次設(shè)計(jì)主要參考由丁秀英、張夢(mèng)宇主編的《水閘設(shè)計(jì)與施工》，根據(jù)書(shū)中所講的知識(shí)和參閱《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》，本次主要集中在以下幾個(gè)大塊進(jìn)行設(shè)計(jì)： （ 1）水閘布置。所有這些對(duì)保境安民、促進(jìn)生產(chǎn)及改善環(huán)境等起到了積極的作用。 作者簽名： 2021 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū) 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保障、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向有關(guān)學(xué)位論文管理部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)省級(jí)優(yōu)秀學(xué)士學(xué)位論文評(píng)選機(jī)構(gòu)將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本次設(shè)計(jì)的朱家浜水閘的主要任務(wù)是 防汛、除澇和水資源調(diào)度、改善生態(tài)環(huán)境，工程建成后可解決長(zhǎng)寧西部臨空經(jīng)濟(jì)園區(qū)的排水出路，通過(guò)泵閘的引排水調(diào)度，可改善上述內(nèi)河河道的水質(zhì)。其中包括閘址的選擇及水閘等級(jí)的確定、閘孔形式的選擇、閘底板高程的確定等，該章的設(shè)計(jì)主要 根據(jù)《長(zhǎng)寧區(qū)西部地區(qū)防洪除澇規(guī)劃》、《上海虹橋臨空經(jīng)濟(jì)園區(qū)水系調(diào)整修編方案（送審稿）》及區(qū)域防汛除澇和水資源調(diào)度方案的要求及計(jì)算結(jié)果。經(jīng)過(guò)比較采用彈性地基梁法，就完建無(wú)水期和校核水位期兩種情況進(jìn)行了計(jì)算，然后進(jìn)行比較選擇最大的彎矩及荷載對(duì)底板進(jìn)行了統(tǒng)一的配筋。設(shè)計(jì)流量 3m3/s；新建節(jié)制閘一座，凈孔寬 4m。但凱萊酒店游艇會(huì)所將建在蘇州河河口，原有泵閘位置與游艇會(huì)所布置有沖突，同時(shí)河口建泵閘影響了整個(gè)酒店的景觀效果。多年平均氣溫 ℃，極端最高氣溫 ℃，極端最低氣溫 ℃。全年多東南風(fēng)，年平均風(fēng)速為 。 8 多年平均年最低潮位 同樣，根據(jù)水文總站對(duì)新涇港站自建站至 2021 年的年最低潮位統(tǒng)計(jì)，新涇港站的多年平均年最低潮位為 。 因此，內(nèi)河控制最高水位按設(shè)計(jì)防御水位為 ；突擊預(yù)降的最低水位為 ；河網(wǎng)正常水位 ；泵站排澇起用水位 為 。工程區(qū)① 1 層填土分布于河道兩岸 ，上部為水泥地坪，下部以粘性土夾碎石為主；① 2 層灰色淤泥，呈流動(dòng)狀，分布于河床底部，淤泥厚度一般約 ～；② 2 層褐黃～灰黃色粉質(zhì)粘土厚約 ～ ，呈可塑～軟塑狀態(tài)；③層灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土夾粉土，呈流塑狀，局部夾粉土薄層較多，土質(zhì)不均勻，厚度約 ～，分布穩(wěn)定；④層灰色淤泥質(zhì)粘土，流塑狀，厚約 ～ ，厚度大，分布 10 穩(wěn)定；⑤ 1 層灰色粉質(zhì)粘土，軟塑，高壓縮性，土質(zhì)均勻，厚度約 ～ ，分布穩(wěn)定；⑤ 2 層粉質(zhì)粘土夾砂，軟塑， ZK11 孔為砂質(zhì)粉土，稍密～中密，土質(zhì)不均勻，未揭穿。 二、消能設(shè)計(jì) 消能防沖設(shè)計(jì)控制情況 由于本閘位于平原地區(qū)，河床的抗沖刷能力比較低，所以采用底流式效能。 消力池設(shè)計(jì) 為了降低工程成本，保證水閘安全運(yùn)行，應(yīng)制定合理的閘門(mén)開(kāi)啟程序。消力池水平段的長(zhǎng)度由最大泄流量下的水躍長(zhǎng)度控制。 q— 消力池末端單寬流量， m3/s； △ H— 泄水時(shí)的上下游水位差， m。防止閘基滲透變形；減少水量損失；合理選用地下輪廓尺寸。 3） max底L ???? 根據(jù)閘基土質(zhì)的為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 A 取 ，則 L 底 =179。 17 由于改進(jìn)阻力系數(shù)法計(jì)算結(jié)果精確，本設(shè)計(jì)采用此種方法進(jìn)行滲流計(jì)算。 （ 5） 進(jìn)出口段水頭損失局部修正 進(jìn)、出口水力坡降呈急變曲線形式，算得的進(jìn)、出口水頭損失與實(shí)際情況相差較大，需進(jìn)行必要的修正。 修正； 若 hxΔ h，則按進(jìn)出口段的前兩段水頭損失的和相比較： 若 hx+hy≥Δ h，則按 xyyxx hhhhhh ????? ,239。出口處的逸出坡降 J為： SJ ?? 39。 9段為進(jìn)出口段， 8二段為內(nèi)部水平段， 7則為內(nèi)部垂直段。 (c）作出滲透壓力分布圖：根據(jù)以上算得滲壓水頭值，從上游進(jìn)口段開(kāi)始，逐次從作用水頭值減去個(gè)分段水頭損失值，即可求得各角隅點(diǎn)的滲壓水頭值。 1=21 179。 1== KN 抗?jié)B穩(wěn)定驗(yàn)算 閘底板水平段的平均滲透坡降和出口處的平均逸出坡降閘底板水平段的平均滲透坡降為 JX =XLh6 = =＜ [JX ]=～ 滲流出口處的平均逸出坡降 J0 為 J0 =39。 反濾層的材料應(yīng)該是能抗風(fēng)化的砂石料，并滿足：被保護(hù)土壤的顆粒不得穿過(guò)反濾層；各層次的顆粒不得發(fā)生移動(dòng)；相臨兩層間，較小一層的顆 粒不得穿過(guò)較粗一層的空隙；反濾層不能被阻塞，應(yīng)具有足夠的透水性，以保證排水通暢；同時(shí)還應(yīng)保證耐久、穩(wěn)定。 針對(duì)本工程地基特點(diǎn)，本階段主要考慮樁基礎(chǔ)、深層攪拌法和高壓噴射注漿加固三種方法并進(jìn)行了比較，各處理方法主要優(yōu)缺點(diǎn)見(jiàn)表 。 水泥用量大，工藝復(fù)雜，價(jià)格較貴。 （ 1）整體式底板 閘墩與底板澆筑成整體即為整體式底板。在特定的條件下，也可采用低堰底板、箱式底板、斜底板、反拱底板等。底板混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)滿足強(qiáng)度，抗?jié)B及防沖要求，一般選用 C15或 C20。其長(zhǎng)度為 24m。 ▽閘墩 =校核水位 +安全超高 =+=（ m） ▽閘墩 =設(shè)計(jì)水位 +安全超高 =+=（ m） ▽閘墩 =正常水位 +Δ h≈ ++=（ m） 表 4— 1 水閘安全超高下限值（ m） 運(yùn)用情況水閘級(jí)別 1 2 3 5 擋水時(shí) 正常蓄水位 遭遇地震 泄洪時(shí) 設(shè)計(jì)洪水位 1 校核洪水位 1 27 式中，Δ h為波浪高度，其計(jì)算查《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》。工作橋與檢修橋的尺寸總寬度為 6m。檢修閘門(mén)用以臨時(shí)擋水，一般在靜水中啟閉。鋼閘門(mén)門(mén)體輕，一般用于大、中型水閘， 混凝土或鋼絲網(wǎng)水泥閘門(mén)可以節(jié)省鋼材，不需要除銹。 檢修閘門(mén) 作用用以臨時(shí)擋水，檢修工作閘門(mén)時(shí)用。在有防洪要求的水閘重，一般要求啟閉了迅速可靠，能夠多孔同步開(kāi)啟，這里采用卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)，一門(mén)一機(jī)。對(duì)止水設(shè)備的要求是：①應(yīng)防滲可靠；②應(yīng)能適應(yīng)混凝土收縮及地基不均勻沉降的變形③應(yīng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工方便。翼墻的平均擴(kuò)散角每側(cè)宜采用 7 ~12 ，其順?biāo)鞣较虻耐队伴L(zhǎng)度應(yīng)大于或等于消力池的長(zhǎng)度，下游端插入岸坡。這種型式翼墻工程量省，施工方便，但水流在閘孔附近容易產(chǎn)生立軸漩滾、沖刷安 排，而且岸墻后滲徑較短，有時(shí)需要另設(shè)刺墻，只適用于小型水閘。需計(jì)算的荷載見(jiàn)下表 。 ；基礎(chǔ)底面與地基土之間的摩擦系數(shù)取 f=。 25+1/2179。（ ） 3+23179。 6179。 25+179。 25+179。 2179。 六、閘室結(jié)構(gòu)計(jì)算 閘室中組成部件很多，如底板、閘墩、胸墻、閘門(mén)、交通橋、工作橋等等，但由于客觀原因，在此僅以閘底板進(jìn)行計(jì)算。它的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)便，單只適用于小型水閘。 該法假定底板和地基都是彈性體，底板下的地基反力是未知量，計(jì)算比較復(fù)雜。常用的方法有以下幾種。 179。 179。 10179。= 閘門(mén)重力為： ?? BHkkG ,考慮其他因素取閘門(mén)自重為 110KN 胸墻重力為： 36 G4=179。 179。 1179。 (2）閘首基底應(yīng)力 yYxx W MW MA GP ??? ???ma xmi n (52) 式中 minaxp— 閘室基底應(yīng)力的最大值或最小值（ kPa）； ∑ Mx﹑ ∑ My— 作用在閘室上的全部豎向和水平向荷載對(duì)于基礎(chǔ)底面形心軸 x﹑ y 的力矩（ kNm）；