【正文】 濾層，由上至下分別為中石子 10cm、小石子10cm、粗砂 10cm。消力池的構(gòu)造如圖 3圖 32 所示。則下游翼墻的擴散角 θ=176?！?2176。揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計11圖 31 消力池的構(gòu)造縱剖圖 （單位：cm）圖 32 消力池的構(gòu)造半平面圖 （單位：cm） 海漫的設(shè)計 海漫長度的確定 當 =1～9，且消能擴散良好時，海漫長度可按公式計算。Hqs?39。游水位差，m； 為海漫長度計算系數(shù)，按下表 36 查得。表 37 海漫長度計算表揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計12工況 Q（m 3/s） b2（m ） qs(m3/) ΔH39。sqH?設(shè)計情況 40 校核情況 40 綜合設(shè)計與校核情況，最后確定海漫長度為 21m。厚度為 40cm，塊石直徑大于30cm 砌石下層鋪 10cm 卵石、10cm 毛砂墊層。海漫末端的流速驗算設(shè)計情況： =＜ =；??/().vQA?????v校核情況： = m/s＜ = m/s。??v??v 沖刷坑深度的計算，防沖槽尺寸的確定 沖刷坑深度的計算海漫末端的河床沖刷深度可按下面公式計算 ??mmhvqd??01.式中： 為海漫末端河床沖刷深度，m； 為海漫末端單寬流量，m 2/s； 為河床土d ??0v質(zhì)允許不沖流速，m/s。分設(shè)計與校核兩種情況計算如表 38。若太大，開挖困難。底寬 L=(～) dm，上游邊坡 1:2～1:4，下游邊坡根據(jù)施工開挖情況而定。n 為上有邊21n????坡系數(shù)） 初定防沖槽深度為 =，底寬 L=。A= = =39。防沖槽構(gòu)造圖如圖 33 所示。表 41 滲流計算水位組合表計算情況 上游水位（m） 下游水位(m)設(shè)計情況 ▽ ▽校核情況 ▽ ▽ 地下輪廓線布置 地下輪廓線布置防滲長度的擬定防滲長度初擬值按下式計算L=C H?式中：L 為閘基防滲長度，包括水平段、鉛直段及傾斜段； 為上、下游最大水位差，?m；C 為允許滲徑系數(shù)，按表 6（《水閘設(shè)計規(guī)范》SL 2652022 表 ）選用。 =▽▽=?本水閘持力層為含少量礫的粉質(zhì)粘土。則 =C擬L=3=鋪蓋、垂直防滲體與閘室底板的擬定1） 鋪蓋、垂直防滲體的擬定本水閘持力層為棕黃夾灰色粘土、粉質(zhì)粘土，局部含砂礫，含鐵錳質(zhì)結(jié)核及砂礓，揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計15根據(jù)《水閘設(shè)計規(guī)范》SL 2652022 規(guī)定閘室上游可采用鋪蓋。鋼筋混凝土鋪蓋的厚度不易小于 。順水流方向設(shè)沉1LmaxH?陷縫。閘室底板順水流方向的長度參照《水閘設(shè)計規(guī)范 》SL2652022P27 表 5 所列數(shù)值初步擬定，可知粉質(zhì)粘土上閘室底板的順水流方向長度與上、下游最大水位差的比值為 ～。底板長度初步擬定：滿足閘室上部結(jié)構(gòu)布置要求：L 2=B 交通橋+B 工作橋+B 工作便橋。故 L=。則L2=(11～)m。底板厚度初步：厚度取 ，齒墻深度取 ，齒墻底寬取 。圖 41 閘基地下輪廓布置示意圖 （單位：高程 m；長度 cm） 驗算防滲長度實際長度防滲長度：揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計16=LmL??????實 初 擬 閘基滲流計算 簡化地下輪廓線根據(jù)地下輪廓的特點，采用改進阻尼系數(shù)法計算，由圖可得到地下輪廓簡化和分段，具體布置見圖 42 所示。即計算深度 Tc=Te=。揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計17表 43 各典型段阻尼系數(shù)計算表段號 段 別 S（m） T（ m） L（ m） 　i?備 注(1) 進口段 　 (2) 內(nèi)部垂直段 　 (3) 水平段 (4) 內(nèi)部垂直段 　 (5) 內(nèi)部垂直段 　 (6) 水平段 (7) 內(nèi)部垂直段 　 (8) 出口段 　 各典型段阻尼系數(shù)計算公式：①進、出口段 )(??TS?②內(nèi)部垂直段 )(4lnctgy??③內(nèi)部水平段　TSLx)(??? 各典型段滲壓水頭損失計算各典型段滲壓水頭損失按公式 計算，由于設(shè)計與校核情況的水位組合iihH????相同，所以只需按照其中一種情況計算即可，各典型段滲壓水頭損失具體計算結(jié)果見表 44 所示。iiihH????揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計18 進、出口段修正及各區(qū)段滲壓水頭損失調(diào)整阻力修正系數(shù)，進、出口水頭損失與修正后水頭損失值的計算按下式： 039。 39。211.[()][]TS??其中： 為進、出口水頭損失，m； 為修正后的進出后損失值， m； 為阻力修正0h39。?系數(shù)，當 1 時，取 =； 為底板埋深與板樁入土深度之和，或為齒墻外側(cè)埋39。 39。Tm； 為地基透水層深度， m。表 45 阻力修正系數(shù)，進、出口水頭損失與修正后水頭損失值計算表計算情況 h0(m) β’ T39。(m) h039。各典型段末的滲壓水頭計算見表 46。揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計19表 47 各滲流角點處的滲壓水頭的計算表滲壓水頭 H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7 H8 H9設(shè)計情況 0校核情況 0閘底滲壓水頭分布圖根據(jù)各角點處的滲壓水頭，作閘底滲壓水頭力分布圖如下圖 444 所示。39。0h失值，m； 為底板埋深于板樁入土深度之和，m； 為水平段水頭損失值，m ；39。L具體結(jié)果如表 48 所示。由出口坡降與水平段坡降的計算表可知：實際滲流坡降都小于允許滲流坡降，故滲流出口穩(wěn)定,產(chǎn)生滲透變形的可能性很小。 表 49 滲透壓力計算表計算工況 算式 滲透壓力（kN） 力臂(m) 力矩()設(shè)計情況 （+）161/2 校核情況 （+）161/2 揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計215 閘室結(jié)構(gòu)布置 閘室底板根據(jù)《水閘設(shè)計規(guī)范》SL2652022 實施指南 條規(guī)定：對于大、中型水閘，閘室平底板厚度可取閘孔凈寬的 1/6～1/8,其值約為 ～，最小厚度不宜小于。 條規(guī)定齒墻深度采用 ～ 初步擬定：如前擬定，閘室底板厚度取 ，取順水流方向的長度取 =16m，齒墻深度取2L，齒墻底寬取 ，斜坡比取 1:1。根據(jù)工程經(jīng)驗，一般情況下該值等于底板長度，也可以大于底板長度，但伸出的閘墩懸臂長度一般不宜超過閘墩底板厚度的 1 倍。閘墩頂部高程=設(shè)計水位+浪高+波浪中心至靜水面距離 +安全超高；閘墩頂部高程=校核水位+浪高+波浪中心至靜水面距離 +安全超高取兩者中的大值（規(guī)范條文說明 ）平均波高和平均波周期按莆田試驗站公式計算 }])([.{])([13. vgHthDvgHthvg mmm?揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計22???????vghvTmm式中： 為平均波高； 為計算風速，m/s； 為風區(qū)長度， m； 為風區(qū)內(nèi)平均水mh0vDH深，m； 為平均波周期，s。p%5具體計算如表 51 所示。其余意義同上。表 52 平均波長和波浪中心線超出計算水位的高度計算表計算情況 H(m) Tm(s) h5%(m) Lm(m) hz(m)設(shè)計情況 校核情況 安全超高由《水閘設(shè)計規(guī)范》SL2652022 表 水閘安全超高下限值查的為設(shè)計情況為 ，校核情況為 。揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計23表 53 閘墩高程計算表位置 計算情況 水位 浪高 波浪中心至靜水面距離 安全超高 閘墩頂高程設(shè)計情況 上游閘墩校核情況 設(shè)計情況 下游閘墩校核情況 由閘墩高程計算表可初步擬定上游閘墩閘墩高程為 。 閘墩厚度、門槽位置和尺寸的擬定1）根據(jù)《水閘設(shè)計規(guī)范》SL2652022 實施指南 條規(guī)定：閘墩厚度應(yīng)根據(jù)閘孔孔徑、受力條件、結(jié)構(gòu)工程和施工方法確定，平面閘門閘墩門槽處最小厚度不宜小于 ?；炷梁蜕俳罨炷灵l墩的厚度約為～。上游墩頭可采用半圓形，下游墩頭采用流線形。上游墩頭采用半圓形，為便于施工，下游墩頭也做成半圓形。根據(jù)管理維修需要設(shè)置的檢修閘門門槽，其與工作閘門門槽之間的凈距離不宜小于 。初步擬定上游檢修門槽深度 ,寬度 位于閘墩上游段 處；工作閘門的門槽深度取 ，寬度取 （經(jīng)后面計算改為 ） ，位于閘墩上游段 處；為方便閘底板的檢修，在閘墩下游段也布置檢修閘門，尺寸與上游檢修閘門相同，位于閘墩下游段 處。揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計24圖 51 中墩尺寸布置圖 （單位： cm） 閘門與胸墻 閘門的布置根據(jù)《水閘設(shè)計規(guī)范》SL2652022 條文說明 條規(guī)定：當永久縫設(shè)置在閘室底板上，由于底板的整體性能比較差，在地基不均勻沉降的情況下，較易造成閘底板高低不清、閘墩側(cè)向傾斜的情況，從而改變閘孔形狀，使得對閘孔變形很敏感的弧形閘門很難適應(yīng)，宜采用平面閘門。故閘門高度取 ，則閘門門頂高程為 +=，寬度為 6+=。其底部高程以不影響閘孔過水為準，胸墻底緣與閘門頂部需設(shè)置止水，故胸墻底緣應(yīng)比閘門頂緣低 ～ 。胸墻頂部高程與閘墩頂部高程相同，為 。胸墻厚度為 。因為閘孔凈寬 6m,故胸墻采用板梁式結(jié)構(gòu)。因為下梁背水面與閘門頂部緊靠，要求下梁有較大的剛度以免影響閘門頂部止水失效，所以下梁高度一般不小于閘孔寬的1/6～1/9.。因為在閘室底板上設(shè)置了沉陷縫，故采用胸墻與閘墩簡支的形式，連接處涂以瀝青，并設(shè)油毛氈。揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計25 圖 52 閘門與胸墻的尺寸 （單位：cm） 閘門重量與啟閉機的估算閘門自重估算：平面閘門自重約 3～4kN/m 2，此處取 kN/m2閘門自重 G=A=() = kN閘門啟閉所需的啟門力和閉門力的估算：閘門啟閉所需的啟門力和閉門力由近似公式： ).0~1.(??w9?式中： 為啟門力，kN； 為閉門力，kN； 為閘門上的總水壓力，kN；QF； 為閘門自重，kN。表 54 閘門啟閉所需的啟門力和閉門力計算表計算情況 P1（kN） P2（kN） P(kN) G(kN) FQ(KN) Fw(KN)消能防沖 穩(wěn)定水位 加重塊后 +23= 注：閘上水位呈梯形分布， ；閘下水位呈三角形分布，1()????下上 221Phb??揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計26由計算結(jié)果可以看出穩(wěn)定水位時閉門力 ＞0，所以閘門在關(guān)閉時需要增加配重wF塊。w 啟閉機與工作橋 啟閉設(shè)備的初步選定由表 52 計算所得啟門力，初步選用平面閘門雙吊點卷揚式啟閉機，根據(jù)《閘門與啟閉機》選定啟閉機型號如下：閘門啟閉機型號：QPQ21啟門力 2160kN 地腳螺栓的間距 Q1Q2=1208mm、Q 1Q3=1569mm。圖 53 啟閉機基礎(chǔ)布置圖（單位： mm） 工作橋的形式和尺寸的擬定初步擬定:按業(yè)主要求，需在工作橋上建房屋，故擬定建 π 型梁。橫梁主要為安裝啟閉機而設(shè)置，其位置決定于啟閉機的安裝位置。其中， 工作橋跨度 L=700020=6980mm,凈距 Ln=6000mm，縱梁高度 h=(1/8～1/12)Ln=(～)m，初步擬定為 ；縱梁寬度 b=(1/2～1/3)h=(～)m，初步擬定為 。機墩高 ,與橫梁同寬。房屋凈寬 2=。具體尺寸如圖 54 所示。板寬變化幅度在 4050cm，長度為兩根縱梁凈距加上兩邊 8cm 的支撐寬度。該工作橋選用兩種規(guī)格的活動鋪板，分別為①146cm54cm；②146cm75cm ，厚度均為 8cm。揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計28圖 55 工作橋布置圖 （單位：cm） 工作橋設(shè)置高程，工作橋支墩的高度、尺寸的擬定工作橋高度視閘門的形式、閘孔水面線而定。工作橋橫梁底高程=++= ，工橋縱梁底高程== ，上游工作橋排架高為 =，下游工作橋排架高 =。具體尺寸見如圖 56 所示。則公路橋面寬度定為 ，兩邊人行道各為 ,欄桿的厚度取 ,交通橋總寬度為 。圖 57 交通橋布置圖 （單位：長度 cm；高程 m） 工作便橋尺寸具體尺寸如圖 58。具體分縫布置如圖 59。揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計31輕 質(zhì) 找 坡 材 料1:3%:1 2. i= i=50 140 506180302050 30501580 650 80156,4 85015120221301030424 342 24251083210,6圖 510 閘室布置圖 (單位：高程 m；其余 cm)揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計326 閘室穩(wěn)定計算由《規(guī)范》 規(guī)定，閘室穩(wěn)定計算宜取兩相鄰順水流向永久縫之間的閘段作為計算單元，故取閘室沉陷縫之間的典型段為計算對象，底板順水流方向長度 ，底板寬度 。 閘室結(jié)構(gòu)自重計算取混凝土重度為 25kN/m3，閘室結(jié)構(gòu)自重具體計算見表 61。 水重水位組合水重計算水位組合見表 62。表 63 閘室水重計算表（以底板下邊緣中心點為矩心）計算情況 算式 水重(kN) 力臂(m) 力矩（kNm）上游63+(1^2)3+6 設(shè)計情況 下游63+(1^2)3+6 上游