【正文】 取 ； 由趙振興、何健京主編的《水力學(xué)》第二版表 查知 8 淹沒系數(shù) ? 具體計(jì)算如下表 23 所示： 表 23 閘門總凈寬計(jì)算表 序 號 流量 Q（ m3/s） 側(cè)收縮系數(shù)? 流量系數(shù) m 上游水頭 H0（ m） 0Hhs 淹沒系 ? 總凈寬 0B （ m） 1 設(shè)計(jì)流量 937 2 校核流量 1220 9 閘孔尺寸設(shè)計(jì)和布置 根據(jù)《閘門設(shè)計(jì)規(guī)范》 SL 2652021 中閘孔尺寸和水頭系列標(biāo)準(zhǔn)，選定單孔凈寬 9bm? ，同時為了保證閘門對稱開啟，防止不良水流形態(tài)，選用 7 孔， 閘墩 的邊墩寬度設(shè)計(jì)為 1m， 中墩寬 。0 ? （ 36） 22239。 0 .1 8 1 4 .4 9 2 1 0 .2 0 .4 5 8 ( )t k q H m? ? ? ? （ 313） 由于泄洪時 取消力池底板的厚度 t=。采用漿砌石護(hù)坡，厚 米，下設(shè) 米的砂墊層。 校核地下輪廓線的長度 根據(jù)以上設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，實(shí)際的地下輪廓線布置長度應(yīng)大于理論的地 21 下輪廓線長度，通過校核，滿足要求。 計(jì)算方法 計(jì)算方法有直線比例法、流網(wǎng)法和改進(jìn)阻力系數(shù)法，由于改進(jìn)阻力系數(shù)法計(jì)算結(jié)果精確，采用此種方法進(jìn)行滲流計(jì)算。板樁另一側(cè)地基透水層深度 (m). 各段滲透壓力水頭損失具體計(jì)算如下表 51 所示： 表 51 各段滲透壓力水頭損失 分段編號 分段名稱 S （ m） 1S 2S T L i? ih ih? ① 進(jìn)口 — — 8 — ② 水平 — 0 40 ③ 垂直 — — — ④ 水平 — 0 0 ⑤ 垂直 — — — ⑥ 水平 23 ⑦ 垂直 — — — ⑧ 水平 — 0 0 ⑨ 出口 — — 8 — 合計(jì) 27 進(jìn)出口阻力系數(shù)和水頭損失修正計(jì)算具體如下表 53 所示： 表 52 進(jìn)出口段的阻力系數(shù)修正表 序號 段 別 S′ T′ ?? ho′ Δ h ?xh 1 進(jìn)口段 0..0962 2 出口段 計(jì)算各角點(diǎn)的滲透壓力值。檢修門槽與工作門槽之間留 的凈距，以便于工作人員檢修。此時閘門前水位為，本次設(shè)計(jì)的水閘為中型水閘，系數(shù)采用 ，經(jīng)計(jì)算啟閉力 QF 32 為 ，閉門力 WF 為 。采用預(yù)制 T 型梁和活蓋板型式。取中間三孔一聯(lián)為單元進(jìn)行計(jì)算，需計(jì)算的荷載見表 1 所示?；瑒用嫜亻l底板與地基的接觸面，采用公式 74進(jìn)行計(jì)算，其中的閘底板與地基之間的摩擦系數(shù)，根據(jù)閘址處地 層分布可知為重粉質(zhì)壤土和細(xì)砂，查閘室基礎(chǔ)底面與地基之間的摩擦系數(shù)查水閘設(shè)計(jì)規(guī)范 SL 2652021 表 得 ，允許的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)根據(jù)本工程主要建筑物為 3 級，查 查水閘設(shè)計(jì)規(guī)范 SL 2652021表得 。泄洪期工作閘門全開，水位差較小，對水閘無大的危害，故不考慮此種情況。交通橋的位置應(yīng)根據(jù)閘室穩(wěn)定及兩岸連接等條件確定，布置在下游。 BHkkG 材支? （ 62） 式中 : G — 閘門結(jié)構(gòu)活動部分重量， t； 支k — 閘門的支承結(jié)構(gòu)特征系數(shù)，對于滑動式支承取 ；對于滾輪式支承取 ，對于臺車式支承取 ,這取 。上游 墩頭采用半圓形，下游墩頭采用流線型。TSTT? (58) 式中 h39。止水分鉛直和水平止水兩種。 3）齒墻具體尺寸見圖 1。 具體計(jì)算見下表 34 所示： 表 3 沖刷坑深度計(jì)算表 序號 計(jì)算情況 q? 相應(yīng)過水水面積 A 濕周 x 51R ??0v sh? d? 1 設(shè)計(jì) 情況 900 118 2 校核 情況 1020 根據(jù) 規(guī)范 確定防沖槽的深度為 2m。為了便于施工，消力池的底板做成等厚，為了降低底板下部的滲透壓力，在水平底板的后半部 設(shè)置排水孔，孔下鋪設(shè)反濾層，排水孔孔徑為 10cm，間距為 2m，呈梅花形布置。 泄流量： 002 ( )cQ e g H h????? （ 32） 其中： ? 取 ， g 取 。因此，采用無底坎平頂板寬頂堰，堰頂高程與河床同高，即閘底板高程為 。 工程 水文氣象 條件 氣溫 本地區(qū)年最高氣溫 ? C，最低氣溫 ? C，平均氣溫 ? C。 ................................................................... 27 驗(yàn) 算滲流逸出坡降 .................................................................................... 27 第六章 閘室結(jié)構(gòu)布置 ................................ 28 底板和閘墩設(shè)計(jì) .......................................................................................... 28 閘底板的設(shè)計(jì) ........................................................................................ 28 閘墩設(shè)計(jì) ............................................................................................... 28 閘門與啟閉機(jī)設(shè)置 ...................................................................................... 30 上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .............................................................................................. 32 工作橋設(shè)計(jì) ............................................................................................ 32 交通橋設(shè)計(jì) .............................................................................................. 33 檢修橋設(shè)計(jì) ............................................................................................ 33 閘室的分縫與止水 .................................................................................... 34 第七章 閘室穩(wěn)定計(jì)算 ................................ 35 設(shè)計(jì)情況及荷載組合 .................................................................................. 35 完建元無水期荷載計(jì)算及地基承載力驗(yàn)算 .............................................. 35 完建無水期荷載計(jì)算 .............................................................................. 36 地基承載力驗(yàn)算 ..................................................................................... 37 正常擋水期地基承載力驗(yàn)算 ...................................................................... 38 正常擋水期閘室荷載計(jì)算 ....................................................................... 38 地基承載力驗(yàn)算 ..................................................................................... 39 閘室抗滑穩(wěn)定計(jì)算 .................................................................................. 40 參考文獻(xiàn)： ........................................................................................................... 41 1 前 言 為了能更好的理解 水工建筑物 的基本原理，掌握 水工建筑物設(shè)計(jì)的基本方法，了解經(jīng)濟(jì)評價(jià)的的基本依據(jù)和課程要求，靈活運(yùn)用本課程所學(xué)的方法。 工 程 地質(zhì)條件 根據(jù)鉆孔了解閘址地層屬河流沖積相，河床部分地層屬第四紀(jì)蟓更新世 Q3 與第四紀(jì)全新世 Q4 的層交錯出現(xiàn)，閘址兩岸高程均在 41m左右。 材料供應(yīng)情況 水泥由某水泥廠運(yùn)輸 260 Km 至某市，再運(yùn)輸 80 Km 至工地倉庫；其它他材料由市汽車運(yùn)至工地；電源由電網(wǎng)供電，工地距電源線 ；地下水位平均為 ~。 11 第二章 消能防沖設(shè)計(jì) 由于本閘位于平原地區(qū)，河床的抗沖刷能力較低，所以采用底流式消能。 14 消力池尺寸及構(gòu)造 計(jì)算 消力池深度計(jì)算 根據(jù)所選擇的控制條件，估算池深為 ，用 下式 31 312 用式算法計(jì)算 收縮斷面水深 ： 00T H d?? （ 311） 200 2202ccqThgh??? （ 312） 其中： ? ， ?? ， 38. 62 8 /q m s? ， 0 ? 。HqKL ssp ?? (314) 表 33 海漫長度計(jì)算表 序號 流量 Q 上游水深 H 下游水深 sh? q H?? PL 1 100 2 200 3 300 4 400 5 500 6 600 7 700 17 海漫構(gòu)造 因?yàn)閷Ｂ囊鬄橛幸欢ǖ拇植诙纫员氵M(jìn)一步消除余能，有一定的透水性，有一定的柔性。 根據(jù)公式 41 計(jì)算閘基理論防滲長度為 。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。結(jié)果列入（表 1）中。 圖 52 閘底板下滲透壓力分布圖 (單位： m) 28 第六章 閘室結(jié)構(gòu)布置 底板和閘墩 設(shè)計(jì) 閘底板的設(shè)計(jì) （ 1）作用 閘底 板是閘室的基礎(chǔ)，承受閘室及上部結(jié)構(gòu)的全部荷載，并較均勻地傳給地基，還有防沖、防滲等作用。 檢修閘門采用疊梁式，閘門槽深為20cm，寬為 20cm，閘門型式如 右圖 所示。由于是平面鋼閘門，采用固定式卷揚(yáng)啟閉機(jī)，閘門提升后不能影響泄放最大流量，并留有一定的富裕度。 凡是有防滲要求的縫，都應(yīng)設(shè)止水設(shè)備。 36 完建無水期荷載計(jì)算 完建無水期和在分布如下圖所示： 圖 71 完建無水期荷載分布圖 完建無水期和在具體計(jì)算見下表 72 所示： 表 72 完建無水期荷載計(jì)算表 荷 載