【正文】 ——閥門(mén)前廊道斷面平均流速（），； ——水流收縮斷面處平均流速（）； 其中：——閥門(mén)開(kāi)啟度；——收縮系數(shù)，查表（47）。當(dāng)?shù)拙壒ぷ骺栈瘮?shù)大于相應(yīng)的臨界空化數(shù)時(shí)，閥門(mén)段廊道頂部可容許產(chǎn)生不超過(guò)3m的負(fù)壓。通過(guò)計(jì)算表4－10計(jì)算可知，小于3m 的負(fù)壓，校核滿足要求。表410輸水閥門(mén)的工作條件校核輸水閥門(mén)工作條件校核T（s）n0000002040608010012014016018020011220112401126011續(xù)表410 輸水閥門(mén)工作條件校核T（s）n280113001132011340113601138011400115．船閘結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)船閘水工建筑物是船閘工程的主體，有閘首、閘室、導(dǎo)墻及靠船結(jié)構(gòu)等組成，其中閘室、閘首為擋水結(jié)構(gòu)，導(dǎo)墻及靠船結(jié)構(gòu)為非擋水結(jié)構(gòu)。 結(jié)構(gòu)選型閘首是將閘室和上下游引航道分開(kāi)的擋水建筑物，其上設(shè)有閘閥門(mén)和輸水系統(tǒng)啟閉機(jī)械等，以便調(diào)整閘室內(nèi)的水位升降,使船舶通過(guò)船閘，克服水位落差。閘首由邊墩墻和底板構(gòu)成。船閘閘首的結(jié)構(gòu)形式有整體式和分離式兩種。為了保證閘首有足夠的整體剛度避免由于閘首邊墩相對(duì)沉陷而影響船閘的正常工作，在土基上通常采用整體式結(jié)構(gòu)，即邊墩和底板剛性的連接在一起。在巖基上。在較堅(jiān)實(shí)的土基上，如經(jīng)論證邊墩的沉降不致影響閘門(mén)等設(shè)備的正常工作，可采用分離式結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)雖然是建筑在巖基上的船閘，但是為了防止邊墩的沉降影響閘門(mén)等設(shè)備的正常工作，所以選用整體式鋼筋混凝土閘首結(jié)構(gòu)。整體塢式結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)地基反力分布比較均勻，兩側(cè)閘墻相對(duì)變位小，不需要考慮閘墻的滑移穩(wěn)定性和閘室的滲流穩(wěn)定問(wèn)題。由于閘墻與底板剛性連接，可以適應(yīng)不均勻沉陷。閘首底板一般采用平底板，底板厚度可取為等于（～）的邊墩自由高度，但不應(yīng)小于其凈寬的（～），即上閘首底板厚度為3 m。 上下閘首排水管，墻后回填料根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，結(jié)合施工的方便經(jīng)濟(jì)等因素，在以上的基礎(chǔ)上并能減小土壓力。根據(jù)以上原則， 閘首的回填料就地取材，并能減小土壓力。 閘首結(jié)構(gòu)斷面圖閘首基本尺度 閘室結(jié)構(gòu)選型船閘閘室是由上、下閘首和兩側(cè)閘墻環(huán)繞而形成的空間，是船閘實(shí)現(xiàn)其調(diào)整水位、升降船舶、使船舶克服航道集中落差的結(jié)構(gòu)，由閘室墻和閘室底構(gòu)成，為保證過(guò)閘船舶能隨閘室水面安全地升降和可靠得停泊，閘室中設(shè)有系船設(shè)備和其他輔助設(shè)備。 閘室的斷面型式閘室按斷面形狀，基本上可分為梯形和矩形兩種，前者稱為斜坡式，后者稱為直立式。斜坡式閘室由兩側(cè)岸坡和閘底構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、施工方便等優(yōu)點(diǎn)。但是其使用不方便、閘室容積大、耗水量大、輸水時(shí)間長(zhǎng)；其次，閘室內(nèi)經(jīng)常而又迅速變化的水位，容易是岸坡坍塌。此外，閘室內(nèi)設(shè)置的垂直棧橋的維修工程量大。直立式閘室避免了斜坡式閘室在使用上的缺點(diǎn)，現(xiàn)代船閘一般均采用這種型式。. 閘室結(jié)構(gòu)型式直立式閘室根據(jù)地基的性質(zhì)，可分為巖石地基上的閘室和土基上的閘室兩類。建造在土基上的閘室又分為整體式閘室和分離式閘室兩種結(jié)構(gòu)型式。土基上的分離式閘室結(jié)構(gòu)型式有重力式結(jié)構(gòu)、懸臂式結(jié)構(gòu)、扶臂式結(jié)構(gòu)、樁臺(tái)式結(jié)構(gòu)等，其中重力式結(jié)構(gòu)、懸臂式結(jié)構(gòu)、扶臂式結(jié)構(gòu)為工程實(shí)踐中常用的結(jié)構(gòu)形式，重力式結(jié)構(gòu)中的混凝土重力式結(jié)構(gòu)、漿砌塊石重力式結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土重力式結(jié)構(gòu)較為常用；整體式閘室結(jié)構(gòu)型式有塢式結(jié)構(gòu)和反拱底板結(jié)構(gòu)。巖基上的閘室結(jié)構(gòu)型式有重力式、襯砌式和混合式三種。閘室結(jié)構(gòu)型式應(yīng)根據(jù)地基條件、水頭大小、輸水系統(tǒng)型式、材料來(lái)源和施工條件等，進(jìn)行比較而確定。連江西牛航運(yùn)樞紐船閘閘址區(qū)具有較好的地基條件，擬訂采用分離式結(jié)構(gòu)形式中的鋼筋混凝土重力式閘墻。重力式閘墻是靠自重維持穩(wěn)定的，地基反力較大，且又承受有水平力，其合力產(chǎn)生偏心矩，致使地基反力不均勻，對(duì)地基承載能力要求較高，因此重力式結(jié)構(gòu)只適用于較好的地基。鋼筋混凝土重力式按斷面可分為梯形斷面和衡重式斷面。表51 閘室墻斷面型式特點(diǎn)及適用條件斷面型式特 點(diǎn)適 用 條 件梯形底寬較大，能適應(yīng)荷載變化，穩(wěn)定可靠。但不能充分發(fā)揮墻身材料強(qiáng)度，工程量大，投資大。適用較廣，一般船閘和溢洪船閘均可采用。衡重式衡重式斷面下部為倒梯形，可減小土壓力。比梯形斷面減小工程量10%~15%，但對(duì)地基要求較高，荷載變化反應(yīng)敏感。適用于地基條件較好的船閘，不適用于溢洪船閘。經(jīng)過(guò)比較，本設(shè)計(jì)船閘閘室墻斷面型式選取梯形斷面。閘墻分縫設(shè)計(jì)：伸縮縫與溫度縫都在變形縫處，每13設(shè)一變形縫，縫寬2。. 重力式閘墻的構(gòu)造根據(jù)《船閘水工建筑物設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ3072001）以及《船閘設(shè)計(jì)》中有關(guān)要求，閘墻斷面尺寸取值如下：（1）重力式閘墻的頂寬，主要根據(jù)交通安全要求，并結(jié)合回填土是否達(dá)到頂以及砌筑石料尺寸等因素而確定， m；（2）~，這里取7m；（3）~，這里取16m；（4）后趾長(zhǎng)度這里取2m；（5）底板厚度?。▇），這里取3m。 閘室斷面圖（單位：m） 閘首結(jié)構(gòu)計(jì)算情況分析閘首結(jié)構(gòu)的計(jì)算情況，本設(shè)計(jì)主要考慮以下四種最不利情況。（1）高水運(yùn)用情況：閘首內(nèi)水位為上游最高通航水位，墻后地下水位為排水管水位，這種計(jì)算情況的特點(diǎn)是指向回填土方向的水平力最大。作用荷載有水壓力、土壓力、自重、揚(yáng)壓力等。（2）低水運(yùn)用情況：閘首內(nèi)水位為上游最低通航水位，下游為下游最低通航水位，這種情況下，由于浮托力較大，雖然側(cè)壓力較其它情況小，但相對(duì)來(lái)說(shuō)所起的傾覆作用大。（3）檢修情況：考慮閘門(mén)檢修時(shí)的最不利組合，閘室內(nèi)水完全抽干，墻后地下水位取檢修情況下可能出現(xiàn)的最高水位，并考慮閘面活荷載的作用。（4）完建情況： 閘首全部建成尚未放水的情況。此時(shí)閘墻已澆筑到頂，墻后填土已達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高，并有閘面活荷載，地下水位尚未抬升，取于底板底面齊平。， 。作用荷載有結(jié)構(gòu)自重、水重、土壓力、水壓力、揚(yáng)壓力、閘門(mén)推力等。 荷載計(jì)算 高水運(yùn)用情況閘首內(nèi)為上游最高通航水位23 ，下游水位為下游最低通航水位18 。作用荷載有結(jié)構(gòu)自重、水重、土壓力、水壓力、揚(yáng)壓力、閘門(mén)推力等。 閘首自重（上閘首一半）上閘首可分為三段，。下閘首自重分為上述的三段Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ計(jì)算，鋼筋混凝土重度為25，廊道的挖空部分自重及力矩以負(fù)值表示。52 上閘首自重計(jì)算表（Ⅰ段 ）編號(hào)計(jì)算塊體高程（）自重力（）自重對(duì)下游斷面自重對(duì)邊墩內(nèi)側(cè)計(jì)算式及結(jié)果1～2～————合 計(jì)————表53 上閘首自重計(jì)算表（Ⅱ段 ）編號(hào)計(jì)算塊體高程（）自重力（）自重對(duì)下游斷面自重對(duì)邊墩內(nèi)側(cè)計(jì)算式及結(jié)果1～2～————3～————合 計(jì)————表54 上閘首自重計(jì)算表（Ⅲ段 ）編號(hào)計(jì)算塊體高程（）自重力（）自重對(duì)下游斷面自重對(duì)邊墩內(nèi)側(cè)計(jì)算式及結(jié)果1～22～27500————3～21400————合 計(jì)———— 表55 上閘首自重主要計(jì)算結(jié)果匯總列表（上閘首一半）編號(hào)自重（）自重對(duì)下游斷面的力矩（）自重對(duì)邊墩內(nèi)側(cè)的力矩（）一側(cè)邊墩自重（KN）半底板自重（KN）Ⅰ1875ⅡⅢ3750合計(jì). 上閘首水重（取上閘首一半來(lái)計(jì)算）上閘首水重包括廊道水重和作用在底板上的水重。同樣分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段計(jì)算，水的重度。表56 上閘首水重計(jì)算表（上閘首一半）計(jì)算段計(jì)算部位水重（）水重對(duì)下游端面水重對(duì)邊墩內(nèi)側(cè)計(jì)算式及結(jié)果Ⅰ閘首底板以上水體1028（）=————Ⅱ閘首底板以上水體108（）=412037698————廊道內(nèi)水體102=721Ⅲ閘首底板以上水體1048（）=2————廊道內(nèi)水體1042=2802560630合 計(jì)————根據(jù)《船閘水工建筑物設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ3072001）要求，作用于船閘邊墩上平行于船閘縱軸線上的土壓力按靜止土壓力計(jì)算。主動(dòng)土壓力系數(shù)水上水上： 水下： 靜止土壓力系數(shù) 水上： 水下： 水上土重度 飽和重度 水的重度 有效重度 A．作用于上閘首上游端的土壓力包括上游翼墻墻后填土對(duì)邊墩的土壓力及作用于底板上的土壓力。首先確定上游導(dǎo)航建筑物的斷面尺寸。見(jiàn)圖： 作用于上閘首上游斷面土壓力分布圖(單位：kpa)作用于邊墩的土壓力列表計(jì)算如下表57 上游端面邊墩土壓力強(qiáng)度編號(hào)高程（m）法向應(yīng)力計(jì)算式法向應(yīng)力（kPa）土壓力強(qiáng)度（kPa）1444=2234+（）=（水上）=（水下）318+（2318）=作用于中間底板的土壓力強(qiáng)度表58 作用于上閘首上游斷面縱向土壓力計(jì)算結(jié)果表（半閘首）編號(hào)高程（m）土壓力強(qiáng)度（kPa）土壓力計(jì)算式（kN/m）作用寬度（m）合力（kN）距下游端面OO軸123（+）（）322318（+）（2318）318150（1815）合計(jì)————————————注：OO軸為上閘首下游端面與地面交界線B．作用于下游端面的土壓力計(jì)算方法與過(guò)程和以上類似。 作用于上閘首下游斷面土壓力分布圖（單位：kpa）作用于邊墩的土壓力列表計(jì)算如下：表59 下游端面邊墩土壓力強(qiáng)度編號(hào)高程（m）法向應(yīng)力計(jì)算式法向應(yīng)力（kPa）土壓力強(qiáng)度（kPa）118（）=（水上）=（水上）2+（）=表510 作用于上閘首下游斷面的縱向土壓力計(jì)算表（半閘首）編號(hào)高程（m）土壓力強(qiáng)度（kPa）土壓力計(jì)算式（kN/m）作用寬度（m）合力（kN）距下游端面OO軸1180（）218（+）（）1合計(jì)——————————作用于閘首上的縱向水壓力包括：作用在邊墩上的縱向水壓力和作用在底板上的水壓力以及作用在閘門(mén)上的水壓力。 上閘首上、下游斷面水壓力分布圖（單位：kpa）A． 邊墩以及底板水壓力計(jì)算表511 上閘首上游斷面邊墩以及底板水壓力計(jì)算表內(nèi) 容一側(cè)邊墩半底板計(jì)算式結(jié)果計(jì)算式結(jié)果頂面強(qiáng)度（）00（2318）50底面強(qiáng)度（）（2318）50（2315）80單寬合力（）50（2318）/2125（50+80）（1815）/2195作用寬度（）水壓力合力（）125195距下游OO軸距離（2318）/3+（1815）對(duì)下游OO軸力矩表512 上閘首下游斷面邊墩以及底板縱向水壓力計(jì)算表內(nèi) 容一側(cè)邊墩半底板計(jì)算式結(jié)果計(jì)算式結(jié)果頂面強(qiáng)度（）0000底面強(qiáng)度（）00（1815）30單寬合力（）0030（1815）/245作用寬度（）0水壓力合力（）0045距下游OO軸距離00對(duì)下游OO軸力矩00B．閘門(mén)水壓力在運(yùn)用工作情況下，工作閘門(mén)關(guān)閉，門(mén)前為上游水位23，門(mén)后為下游最低通航水位18。閘門(mén)承受較大的水壓力作用，閘門(mén)將對(duì)上閘首邊墩產(chǎn)生推力。門(mén)扇寬度10m，夾角。單寬門(mén)前水壓力： 垂直門(mén)扇的單寬水壓力：作用在門(mén)扇上的水壓力合力： 閘門(mén)推力： 縱向分力： 橫向分力： 水壓力合力對(duì)下游斷面O—O軸的距離：于是，縱向水壓力對(duì)下游斷面O—O軸的力矩