【文章內容簡介】 26044=30P1=nNG2=305003002=106 t123 耗水量1. 單項一次過水的用水量：V0=CH=23184m32. 閘閥門漏水量：q=eu=3. 船閘一天內平均耗水量：Q=+q= m3/s 輸水系統(tǒng)選型及廊道斷面尺寸擬定 輸水系統(tǒng)選擇根據(jù)船閘輸水系統(tǒng)選型計算公式: m =T/，當T = 11min , H = , m = ，船閘輸水宜使用集中輸水系統(tǒng)。采用短廊道集中輸水，對沖方式消能。輸水廊道布置在兩邊墩下部。兩側廊道對稱布置，以便充分發(fā)揮對沖消能的作用。 輸水廊道斷面尺寸本船閘為單級船閘，根據(jù)公式，取=，H=，=608=480m，T為閘室灌泄水時間t=660s，，代入解得輸水廊道斷面面積= m，寬1m高1m。滿足前面L3的要求在(~)+b=~。 引航道布置及尺寸引航道是連接閘首與主航道的一段航道，設有導航及靠航建筑。其作用是保證船舶（隊）順利地進、出船閘，并為等待過閘的船舶（隊）提供臨時的停泊場所。本船閘引航道根據(jù)地形地質條件和河道實際情況采用反對稱布置形式；上游將靠船建筑物布置于靠右岸一側，下游將靠船建筑物布置于靠河床一側，如圖1所示。圖1 引航道平面布置型式引航道一般由直線段、過渡段及制動段三部分組成，因制動段一般與過渡段重合使用，故制動段長度不計。而直線段一般又由導航段、調順段及停泊段組成，如圖2所示。圖2 引航道平面示意圖根據(jù)《船閘總體設計規(guī)范》（JTJ 3052001）規(guī)定：導航段長度為調順段長度為停泊段長度為式中—頂推船隊為設計最大船隊長，拖帶船隊或單船為其中的最大船長（m）。取=109m，則推得導航段長度為，調順段長度為，停泊段長度為，直線段長度為：L1=l1+l2+l3=109+109+218=436m根據(jù)《船閘總體設計規(guī)范》（JTJ 3052001）規(guī)定，對單線反對稱型引航道寬度按下式計算：式中—設計最低通航水位時，設計最大船舶、船隊滿載吃水船底處的引航道寬度(m)；—設計最大船舶、船隊寬度(m)，設計取16m；——一側等候過閘船舶、船隊的總寬度(m)，設計取16m；——船舶、船隊之間的富裕寬度(m)，?。弧?、船隊與岸之間的富裕寬度(m)，取。故擬定引航道寬度為：B0=16+16+16+10=58m 人字閘門尺寸擬定 門扇長度人字閘門宜采用平面橫梁人字閘門，人字閘門位于關門位置時，176。L=[(Bc+d)/2cosθ]其中：Bc為閘首的口門寬度，單位為m，取為16m。d為門龕深度，單位為m。θ為閘門與船閘橫軸線的夾角，176。所以門龕段長度為：L2= [(Bc+d)/2cosθ] =[(16+)/176。]=圖3 人字閘門閘首分段圖示閘門支持段主要須滿足結構穩(wěn)定及強度的要求，并須考慮輸水廊道進出口布置的要求。擬定閘門支持段長度為。故閘首段總長為L=。對于閘首寬中的B段，擬定其大小為B=21m。 船閘的穩(wěn)定及結構設計 船閘閘首墻及閘室墻的結構形式根據(jù)樞紐附近地質及地形情況，擬定閘室采用分離式結構，右閘墻（即靠岸側）采用有錨筋鋼筋混凝土的襯砌式閘室墻，左閘墻（即靠近欄河閘側）采用重力式閘室墻，如圖5和6所示。圖4 下閘首墻結構型式圖5 上閘首墻結構型式圖6 閘室墻結構型式圖6 閘室墻結構型式船閘所在右岸為巖石基礎，風化層2~3m，為花崗巖，承載力高，同時船閘的作用水頭也不大，故閘室采用分離式閘室結構。閘底將風化層剝除，開挖一定深度后，用混凝土底板，底板厚1m，齒墻底寬1m，斜坡系數(shù)為1。底板與閘墻接觸處設止水，在中部設一橫向伸縮縫。重力式閘墻采用高標號混凝土，墻頂厚度根據(jù)水工建筑的設計標準，，，上部為高3m的鉛直面，下部為高3m的鉛直面，中間設置斜坡。閘墻底寬與閘墻高之比為B/h=，故閘墻底寬為B=。右側襯砌式閘墻需采用錨筋錨固。，擬定內邊坡坡度為1：，為確保襯砌結構穩(wěn)定可靠，將襯砌底部嵌入基巖。 確定荷載及其組合 閘首墻荷載及其組合由于上閘首與攔河閘相鄰，其穩(wěn)定性校核應與攔河閘一起考慮，假設攔河閘是穩(wěn)定的，那么上閘首也一定滿足穩(wěn)定性要求。故這里校核閘墻抗滑、抗傾穩(wěn)定和基底應力時只需計算閘室和下閘首閘墻。如圖7所示，分析下閘首左側墻荷載及分布。圖7 下閘首墻荷載示意圖1. 閘墻自重G：船閘自重與其幾何尺寸及建筑物的重度有關，混凝土的重度取24KN/m3。其計算式如下： G=γsV混=γsHB取，設計值B=21m，H=。G=2421=其作用點見圖所示。2. 土壓力：因左側重力式閘墻左右兩側均無填土，故土壓力為0。3. 靜水壓力：與閘墻前后水位及有關，計算式如下：。靜水壓力的大小與具體工況下的設計設計水位有關。4. 揚壓力：我國在巖基上興建的船閘，一般不設防滲和排水設施，將滲透壓力簡化為直線分布。根據(jù)《船閘水工建筑物設計規(guī)范》（JTJ307—2001）規(guī)定，對未設帷幕和排水的船閘，單位長度上的總滲透壓力為：；單位長度上的浮托力為。其中：、分別為單位長度上的總滲透壓力及單位長度上的浮托力，單位均為。為滲透壓力折減系數(shù)。為水的重度，單位為。、為計算面到水面的深度和上、下游水位差，單位。為墻截面的寬度，單位為。5. 船舶荷載：船舶荷載包括船舶撞擊力PC和系纜力PB ，根據(jù)《船閘水工建筑物設計規(guī)范》計算如下：撞擊力：系纜力：故得：因船舶的撞擊力與船舶的系纜力方向相反，且這兩個力均為集中力作用于建筑物上，并從作用點向下傳遞逐漸擴散，而閘室分塊長度為20，故船舶荷載對閘墻穩(wěn)定影響較小，可略去。6. 水流力及波浪力：對閘室穩(wěn)定而言，因水流力及波浪力作用均較小，故略去不計。7. 荷載組合：閘室穩(wěn)定分析需考慮荷載在不同工況下的不利組合，本例中不考慮特色組合，按設計規(guī)范，在正常情況下，荷載組合情況如下表：表3 重力式閘墻荷載基本組合荷載組合計算情況自重水壓力揚壓力船舶荷載備注基本組合校核情況√√√，運用情況√√√，檢修情況√√√，根據(jù)設計規(guī)范，IV船閘的永久性建筑物閘首閘室建筑物的級別為3級。8. 校核情況下荷載：在校核情況下的荷載及其彎矩如表4所示。表4 校核情況下荷載及彎矩名稱垂直力W(KN)水平力P(KN)力臂L(m)彎矩(kNm)向下向上向左向右+自重0墻前水平水壓力墻后水平水壓力浮托力00滲透水壓力總計（注：重力式閘墻計算時將其分解為兩個矩形和一個三角形；彎矩順時針方向為“+”，逆時針方向為“”。）9. 運用情況下荷載：在運用情況下的荷載及其彎矩如表5所示。表5 運用情況下荷載及彎矩名稱垂直力W（KN）水平力P（KN）力臂L（m）彎矩（kNm）向下向上向左向右+自重0墻前水平水壓力墻后水平水壓力浮托力100800滲透水壓力總計（注：重力式閘墻計算時將其分解為兩個矩形和一個三角形；彎矩順時針方向