【正文】 B——底板沿水流方向的寬度； G——作用在基底以上的所有鉛直力總和； ——所有鉛直力與水平力對基底順河向?qū)ΨQ中心的力矩總和。所以：= = 地基承載力驗算由《水工建筑物》（8—34）（8—35）得：= ） （） （） = =147 滿足要求。==147=。式中:——加大系數(shù)，~。===。反映閘室基底反力分布的不均勻性。由《水閘設(shè)計規(guī)范》=， =。為地基容許承載力本工程為=147。⑵正常運用情況：計算正常運用情況下作用荷載、： 正常運用情況下荷載、力矩計算表（對底板形心求矩）荷載名稱豎向力（KN）水平力（KN）力臂（m）力矩（KNm）備注逆順閘室結(jié)構(gòu)重力0..0水壓力浮托力滲透壓力水重力0..0合計（）（）（順）閘室地基壓力計算，由表可知=，=m由公式（）得： = = =147 滿足要求。 不均勻系數(shù)： =。閘室抗滑穩(wěn)定驗算：水閘擋水時閘室最不利滑動面是底板與地基接觸面，閘室沿該面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)由《水閘設(shè)計規(guī)范》:≥ （）式中：——沿閘室基底面與地基之間的摩擦系數(shù)。對于壤土，粉質(zhì)壤土，～。 ——作用在閘底板以上的全部垂直荷載總和KN； ——作用于閘底板上的全部水平向荷載總和KN；?！菰S抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)，由《水閘設(shè)計規(guī)范》，對于三級建筑物。所以：==≥=，抗滑穩(wěn)定滿足要求。⑶正常運用+地震情況：水閘正常擋水遭遇地震情況下，屬于非常運行情況荷載組合是特殊荷載組合。，本閘的地震設(shè)計烈度為7度，在此時考慮順河流方向的水平地震慣性力和地震動水壓力。 正常運用+地震荷載情況下的荷載力矩計算表（對底板形心求矩）荷載名稱豎向力（KN）水平力（KN）力臂（m）力矩（KNm）備注逆順正常擋水時全部荷載地震荷載底板部分閘墩部分0..0啟閉機(jī)0..0工作橋部分交通橋部分閘門地震動水壓力合計（）（）（順）閘室基底壓力計算，由表可知，=，=m = 。 由公式（）得：= = = = =147 滿足要求。 不均勻系數(shù)： ===。 閘室抗滑穩(wěn)定驗算：由公式（）得: =≥=，抗滑穩(wěn)定滿足要求。最后將抗滑穩(wěn)定及地基承載力計算結(jié)果列表算出如下： 抗滑穩(wěn)定計算結(jié)果運用情況荷載組合計算K值允許K值備注完建基本組合（設(shè)計條件）不必驗算正常擋水安全正常擋水+地震特殊組合（校核條件）安全 地基承載力計算結(jié)果運用情況荷載組合計算值允許值備注安全完建基本組合（設(shè)計條件）147正常擋水147正常擋水+地震特殊組合（校核條件）147⑴水閘擋水時承受最大的水平向水推力，這時基礎(chǔ)喪失穩(wěn)定有兩種可能，一種是沿基礎(chǔ)與地基的接觸面滑動，稱表面滑動。另一種可能是基礎(chǔ)帶動一部分地基土向下游滑動，稱為深層滑動。水閘在一般情況下均受有鉛直力和水平力的共同作用，當(dāng)閘基鉛直壓應(yīng)力較小時，地基的塑性變形只限于地表，當(dāng)水平力達(dá)到某一限度時閘室即沿基底面滑動。但當(dāng)閘基所受鉛直壓應(yīng)力也較大時，地基內(nèi)部的塑性區(qū)域?qū)⑦B成一片致使閘室發(fā)生深層滑動。閘室是否會發(fā)生深層滑動可由臨界深層滑動壓應(yīng)力公式判別： （）式中: ——地基產(chǎn)生深層滑動時的臨界鉛直壓應(yīng)力（）； B ——底板順河流向的長度，取12 m（m）； A——系數(shù)，一般取3～4，本閘取3； ——地基土浮容重，（）； C ——地基土在飽和狀態(tài)下的粘聚力，㎡（㎡）； ——地基土在飽和狀態(tài)下的內(nèi)摩擦角，為25度（度）。所以： =312+2（1+）=則 ==，故閘室不會發(fā)生深層滑動。⑵地基的沉降計算水閘的天然地基，一般采用單向壓縮的分層總和法計算最終沉降量，對于軟土地基，有時還需要計算地基沉降與時間的關(guān)系。由《水閘設(shè)計規(guī)范》，對于中小型水閘標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)大于10擊的壤土及粘土地基，可不計算沉降量。本工程試驗得=11，所以不必進(jìn)行沉降計算。4 兩岸連接建筑物設(shè)計水閘與兩岸連接是指閘室與兩側(cè)河岸和閘室與上下游河道的連接，建筑物包括邊墩或岸墻、上下游翼墻與防滲刺墻等。其作用是側(cè)向擋土保護(hù)兩岸邊坡不受進(jìn)出閘水流的沖刷，岸墻與上游翼墻的背面輪廓起側(cè)向防滲作用，下游翼墻可排出側(cè)向繞流滲水防止發(fā)生滲透變形，獨立的岸墻可減少邊載對閘室結(jié)構(gòu)的不利影響，改善其受力狀況。閘室與兩岸的連接形式主要取決于地基情況和閘身高度，常見的有以下幾種：⑴當(dāng)?shù)鼗^好閘身高度不大時，可用邊墩直接擋土，結(jié)構(gòu)簡單，工程量省。⑵當(dāng)閘身較高地基較軟弱時，若仍采用邊墩直接擋土，由于邊墩地基所受荷載常遠(yuǎn)大于閘身地基上荷載，地基可能會產(chǎn)生較大的不均勻沉降影響閘門開啟，或在底板和邊墩內(nèi)產(chǎn)生較大的應(yīng)力，惡化結(jié)構(gòu)受力條件，這時宜在邊墩后設(shè)輕型岸墻擋土，岸墻可起到使作用在地基上的荷載從閘室向兩岸進(jìn)行過渡的作用，減小地基不均勻沉降對閘室結(jié)構(gòu)的不利影響。⑶當(dāng)?shù)鼗休d力過低時，還可采用護(hù)坡無岸墻的連接形式，即邊墩不擋土，也不設(shè)岸墻擋土，而是自邊墩及上下游翼墻背面底部作斜坡與堤頂連接，這種形式可改善閘室邊孔受力狀態(tài)，但側(cè)向防滲和防凍性能差，為了增加側(cè)向滲徑可在邊墩背部作齒墻伸入岸坡內(nèi)，齒墻與邊墩之間設(shè)止水。本設(shè)計屬于第⑵種情況。閘室一般采用翼墻與上下游河道連接，上游翼墻一般與鋪蓋同長或稍長，也可取不小于3～5倍水閘上下游最大水位差，下游翼墻一般至消力池末端或稍長。水閘上下游翼墻的平面布置型式常用的有以下幾種：⑴八字形翼墻和圓弧形反翼墻。⑵圓弧式翼墻：自邊墩兩端開始，用圓弧形直立翼墻與上下游兩岸連接。⑶扭曲面翼墻：由邊墩處的直立面，隨著向上下游延伸逐漸變?yōu)榕c河岸坡度相同的斜坡面。水流條件好，且工程量小，多采用漿砌石結(jié)構(gòu)適宜建在堅硬的黏土地基上。⑷一字翼墻和斜降翼墻：對小型工程，為節(jié)省工程量，也可采用一字翼墻，翼墻自邊墩端部開始沿垂直水流向直接插入岸坡。本設(shè)計采用扭曲面翼墻。、翼墻的結(jié)構(gòu)型式及防滲排水設(shè)計、翼墻的結(jié)構(gòu)型式從受力情況而言，作為兩岸建筑物的岸墻與翼墻屬于擋土墻，常用的結(jié)構(gòu)型式有以下幾種：⑴重力式：主要靠自重維持擋土向的穩(wěn)定性，多由漿砌石或混凝土建造，因地基應(yīng)力較大，一般用于墻高不超過5～6米的情況，～。⑵懸臂式：一般為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，由直墻和底板組成，適宜墻高為6～9米，具有厚度小、自重輕、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點。⑶扶臂式：當(dāng)墻高度大于9米時，為增加懸臂式擋土墻立墻與底板的剛度或為減小墻厚，可在立墻與底板之間設(shè)置與之固結(jié)的鋼筋混凝土扶臂即成為扶臂式結(jié)構(gòu)，與同高度的懸臂式結(jié)構(gòu)相比扶臂式較為經(jīng)濟(jì)，但施工復(fù)雜。⑷空箱式：當(dāng)擋土高度較大且地基承載力較底時，可采用空箱式岸（翼）墻，它由底板、前墻、后墻、扶臂、頂板和隔墻組成。它可利用前后墻之間形成的空箱充水或填土來調(diào)整地基應(yīng)力的大小和分布情況，以滿足地基承載力要求，具有重量輕、地基壓應(yīng)力分布均勻等優(yōu)點，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，模板和鋼筋用量大，造價較高，僅用于某些地基松軟的大型水閘，多用于岸墻。本設(shè)計采用空箱式岸墻，扶臂式翼墻。 空箱式岸墻 （單位：cm)兩岸防滲必須與閘基防滲布置協(xié)調(diào)一致，構(gòu)成統(tǒng)一的防滲系統(tǒng)。為排出側(cè)向繞流滲水，應(yīng)在下游翼墻或護(hù)坡上設(shè)排水孔，孔后設(shè)反濾層。5 閘室（底板）的結(jié)構(gòu)計算 確定不平衡剪力閘室尺寸圖（單位：m）⑴以閘門為界將閘室分為上下游兩段，并分別在其中央截取單寬板條進(jìn)行計算。底板自重：／12=／地基反力：（+）／2= KN／根據(jù)上游段閘墩自重及上部結(jié)構(gòu)荷重∑G計算：上游段閘墩自重為：兩個中墩重= 兩個邊墩重= 上游段上部結(jié)構(gòu)荷重為：／4工作橋+1／2啟閉機(jī)重= 則兩個中墩承受的荷重=2／3= 兩個邊墩承受的荷重=1／3= 迭加得：每個中墩荷重（+）／2= 每個邊墩荷重（+）／2= 根據(jù)門前上游段中間板條的平衡條件即∑Y=0求單寬板條上的不平衡剪力:△Q: 得:⑵不平衡剪力的分配:確定截面重心軸位置: 計算得用積分法確定閘墩與底板剪力分配系數(shù): dy= dy= = = dy= dy===閘墩剪力分配系數(shù)：℅底板剪力分配系數(shù)：℅則閘墩和底板所承受的不平衡剪力按以上分配系數(shù)進(jìn)行分配。分配給閘墩的不平衡剪力：℅分配給底板的不平衡剪力：℅ 不平衡剪力分布圖（單位：m） （基礎(chǔ)梁）上的荷載上游段單寬板條上的荷載均布荷載q:集中荷載、:中墩 = = 邊墩 = = 底板內(nèi)力計算⑴梁的柔性指數(shù)2=2460cm,h=150cm則：=當(dāng)t＜10(集中荷載)， t＜50（均布荷載）時。梁屬于短梁，取t=3. 上游段梁上荷載圖（單位：m）⑵梁內(nèi)彎矩計算（因梁上荷載左右對稱，只計算左半梁）梁上荷載 ①由均布荷載 所引起的彎矩： KNm 由《水閘設(shè)計》表9–4查得,則梁內(nèi)各截面處彎矩值見下表 在均布荷載作用下梁內(nèi)彎矩計算表②由集中力所引起的彎矩: KNm的相對位置取由集中力所引起的彎矩: KNm的相對位置取由《水閘設(shè)計》表9–5(d)查得,則梁內(nèi)各截面處彎矩值見下表 在集中力作用下梁內(nèi)彎矩計算表左邊右邊左邊右邊③由邊載產(chǎn)生的彎矩計算（荷載左右對稱只計算半梁）：根據(jù)基坑開挖和回填土的范圍以及相鄰閘段的平均地基反力可得邊荷載。在計算時將連續(xù)分布的梯形邊荷載簡化為15個集中力，其中～，～。底板底面以上4m范圍內(nèi)填土按浮容重計算（地下水位以下），以上的土層（）按自然容重計算，則：……=……由于邊荷載引起的梁的內(nèi)力可根據(jù)和從《水閘設(shè)計》表9–7（）中查出，然后按以下轉(zhuǎn)換公式計算彎矩M 式中分別為：……= KNm……= KNm彎矩計算結(jié)果見下表（其中為對應(yīng)于右邊邊荷載的系數(shù)，為對應(yīng)于左邊邊荷載的系數(shù)） 在邊荷載作用下梁內(nèi)彎矩計算表力56565952594150283115070200424244