【正文】 二 、 主 要 建 筑 物 及 機 電 設備地 基 特 性 砂 土 、 砂 礫 石閘 基 承 載 力 KPa 230閘 室 結 構 露 頂 式閘 頂 高 程 m 閘 底 板 高 程 m 閘 門 型 式 、 尺 寸 扇 32 直 升 鋼 閘 門啟 閉 機 型 式 臺 32 QPQ240 固 定 式卷 揚 啟 閉 機水 閘 孔 數(shù) 孔 口 凈 寬 m 3210水 閘 消 能 方 式 底 流 式 （ 設 消 力 池 ） 消 能水 閘 防 沖 方 式 砼 與 漿 砌 塊 石 海 漫 水 閘 防 滲 方 式 C25 砼 防 滲 墻 及 鋼 筋 砼 鋪 蓋第 2 章 樞紐工程布置及主要建筑物的設計資料 設計基本資料氣象函江水利樞紐工程洪水期多年平均最大風速為 ，風向為垂直壩軸線，吹程為 3 公里。表 2—1 各設計頻率洪水流量及相應壩下水位表設計頻率（%） 2 20洪水流量Q（M 3/S） 12350 10000 5730壩下水位 H（M） 水位流量關系曲線見表 2—2?；靥钔粱靥钔恋牧W性能見表 2—3。）粘聚力c（kg/cm2）含水量ω（%）砂性土 27 0粘性土 18 28 建筑物的設計參數(shù) 船閘(五級航道標準)水位:最高通航水位 ▽ ，最低通航水位 ▽ ；正常蓄水位 ▽；下游最低水位 ▽ 。船閘、引航道尺寸及高程閘室有效尺寸：閘室頂高程 ▽ ，閘底高程 ▽ ；長寬檻上水深=13512。下閘首平面尺寸：長寬=1724m；墩頂高程 ▽ ；門底高程 ▽，基底高程 ▽ 。上下游引航道直線段長度應滿足 L≥5 位設計船隊長度，引航道底寬 35m，邊坡 1:；引航道底高程：上游 ▽ ，下游 ▽ ；引航道轉彎半徑R≥5 倍設計船隊長度；進出口軸線與主河流基本流向的交角 β≤20176。 廠房平面尺寸及高程主廠高度底板長度 48m，總寬度 。6m；中墩厚，邊墩厚 ；進口高程 ▽ ，出口高程 ▽ ；基底最低高程 ▽，基底平均開挖高程 ▽ 。尾水出口后設砼護坦、護坦水平段 15m，并伯 1:5 的倒坡段與尾水渠相連。廠房地面高程 ▽ ，水輪機安裝高程 ▽ ，廠房屋頂高程 ▽ ，廠房邊墻距底板上游端 。②、閘門結構：平面鋼閘門。④、底板與中砂的摩擦系數(shù) f=。梁高 ，梁腹寬 ，梁翼寬，用 5 根梁組成，兩側人行道為懸臂式，每 m 延長重量按 8 噸計。 閘孔凈寬及泄流能力的校核設計水位設計流量 Q2% = 9540 M3/S，相應閘下水位 H 下 =設計水位差△H: △H=（上游水位 H 上 =）校核流量 % = 12350 M3/S，相應閘下水位 H 下 =閘孔凈寬的設計設 計 流 量 Q2% = 9540 M3/S 時 ， 閘 底 板 高 程 為 13m， 上 游 設 計 水 位 為 H上 =， 相 應 的 閘 下 游 水 位 H 下 =。閘 上 水 深 ： H==坎 前 流 速 ： ν 0=9540/500/=坎 上 總 水 頭 ： H0=H+α ν 02/2g=+淹 沒 出 流 條 件 ： Hs/h0=()/=《 水 閘 設 計 規(guī) 范 》 附 錄 A： 表 查 表 得 淹 沒 系 數(shù) ： σ s=假 設 側 收 縮 系 數(shù) : ε =堰流系數(shù)：M=則閘孔凈寬：B=nb=Q/(σ s*ε* m*√2g* H03/2)=9540247。根據(jù)閘墩和邊墩墩頭形狀查得相應的形狀系數(shù)，ζ k=，ζ o =， 則ε=〔ζ k+(n1) ζ o〕Ho 247。 320 =計算閘孔總凈寬 BB= Q247。(√ ) =9540247。閘門總凈寬為 320m 時所通過的設計流量時為 9701 M3/S設計洪水時單位流量的校核：q=Q/B=9540/320= M 3/S/M 30M3/S/M所取閘室總凈寬滿足設計要求。根據(jù) Q=ΣSΕMNB√2GH 03/2經(jīng)試算得，泄水閘在閘孔總凈寬為 320m 時通過校核流量 % = 12350 M3/S 時上游壅水高 ,上游水位 H 上 =，相應閘下水位 H 下 =。第 4 章 泄水閘的消能防沖設計 消能水位根據(jù)水閘設計要求，水閘消能水位為：閘上水位 H 上 =閘下水位 H 下 = 消能計算水閘消能計算按閘門開啟高度 e1= m，e 2= m 及全開三種情況計算：當閘門開啟高度 e1= m 時消能計算水閘消能計算按中間兩孔開啟高度 e1=，e 2= 和全開三種情況計算1．當閘門開啟度 e1= 時消能計算 ▽ H h t▽ e h c①、判別屬于堰流或孔流 堰上水頭 H== m e/H= 為孔流②、判別屬于自由孔流或淹沒孔流因閘孔流量為未知，尚無法判別閘孔出流情況，先假設為自由孔流，算出流量后再行校核。③、校核是否屬于自由出流：閘下收縮斷面水深： h1=hc=εe== (m)單寬流量： q=Q/B=(m 3/s/m)則臨界水深：hk= (αq 2/g) 1/3= () 1/3=(m)躍后水深的計算hc”= hc/2[(1+8aq2/g/hc3)]= [(1+8)]=△Z＝αq 2/2/g/φ 2/ Ht2αq 2/2/g/ / hc”2= ==已知 H 下 = m, 下游水深 t=H 下 = (m)由于 h2t，閘下發(fā)生遠離式水躍銜接，需要做消能設施。同理試算 e＝，全開等時 2 孔開啟下游水位值以及閘門全開時的下游水位值。 消力池深度 d 根據(jù)《水閘設計規(guī)范》附錄 B： 公式估算消力池深度d1= σ 0hc”2 Ht==，取消力池的深度為 d＝ h 2Ht△Z＝＝ m 取消力池 d=。因此取消力池池深 d=, 池長 l=20m?，F(xiàn)取護坦厚度 t0為 。具體尺寸見設計圖紙。根據(jù)設計要求和地基土壤特性，選用的防滲排水布置為（自閘室上游開始）：50cm 厚 20m 長 C20 砼鋪蓋、C25 砼板樁長 6m、C25 砼閘室底板長 20m 厚 、并設 PVC 排水孔。 防滲排水設施尺寸擬定①、底板長度： 設計水位時：L= m校核水位時：L= m上部結構要求凈寬：公路橋加欄桿總寬 ，工作橋寬度由閘門啟閉機安置場地尺寸決定為 ，檢修橋置于檢修門槽之上，寬度選 ，因此，上部結構要求最小寬度為 。②、鋪蓋鋪蓋材料選用砼，厚度為 50cm，長度 20cm，縱縫縫距 ，靠近兩岸翼墻處，縫距為 。③、板樁長度采用 C25 鋼筋砼預制板樁。④、排水設施排水設施向上游布置，即將其置于底板之后護坦下面，首部緊接底板下游齒墻。 閘基滲流計算滲流計算主要內(nèi)容包括設計水位下的閘基滲透壓力、地基抗?jié)B穩(wěn)定性驗算和滲流量。 閘地下輪廊初擬滲徑長度應能滿足水閘上下游水位差最大時的防滲要求，故按上下游水位差最大的情況來確定。相應的上游水位 H 上 為 ，下游水位 H 下=，最大水位差 H=H 上H 下== (m)因本閘水位差較大，基礎透水性強，由結構布置要求確定的閘底板長度較短，僅 20m，故于底板上游增設一長 20m 的鋼筋砼防滲鋪蓋，并于齒墻下設 6m 深板樁，以增加滲徑長度，初步擬定的閘底輪廓線如圖下圖所示。附圖 驗算地下輪廓的合理性 L=L1 + L2 + L3 + L4 + L5 + L6+ L7 =10+++++++ =36(m) 上下最大水位差 H=查表 , 取 C0=C0 H=5= (m)∵ L C 0 H ∴閘底輪廓長度滿足防滲要求,地下輪廓是合適的。 設計情況下滲透壓力計算 已知 H 上 =，H 下 = H=H 上 H 下 =①、各分段的滲壓水頭損失入口段： h Ⅰ =H/Σξξ 1== (m)鋪蓋水平段： h Ⅱ = H/Σξξ 2==(m)內(nèi)部板樁段： h Ⅲ = H/Σξξ 3== (m)底部水平段： h Ⅳ = H/Σξξ 4==(m)出口段： h Ⅴ = H/Σξξ 5== (m)Σh= h Ⅰ + hⅡ + hⅢ + hⅣ + hⅤ=++++= (m)②、角隅點的滲壓水頭 由地下輪廓線末端逐次向首端迭加各分段的滲壓水頭損失值，即得各角隅點的滲壓水頭值： h5=hⅤ =(m) h4=h5+hⅣ =+=(m) h3=h4+hⅢ =+=(m) h2=h3+hⅡ =+=(m) h1=h2+hⅠ =+= (m) 防滲設計采用抗沖蝕能力強的鋼筋砼防滲鋪蓋，長 20m，厚 ，首端齒墻深 ，每 10m 設伸縮縫，與閘底板交接部位及伸縮縫都必須設止水。為了降低閘底板的滲透壓力，緊接底板出口下設反濾層，以利排水，要求反濾層級配良好。第 6 章 泄洪閘閘室布置和穩(wěn)定計算 泄洪閘的閘室布置 閘室總寬泄洪閘閘孔總凈寬為 320m。為了防止地基的不均勻沉降而將底板折斷，閘孔采用分塊式。則閘身總寬為：L=n*L0+n1*d1+n2*d2+ n3*d4 +(n4+1)*δ式中： n—閘孔孔數(shù)； L 0——每孔凈寬(m)；n1——中墩數(shù)； d 1——中墩厚(m)；n2——分縫中墩數(shù)； d 2——邊墩厚(m)； n3——邊墩數(shù)； d 3——邊墩厚(m)；n4——閘底板分塊數(shù)；δ——縫寬。 閘身高度閘身擋水高度的確定：h=hl+ h2+ h3式中 h l——閘上游最高靜水位(m)； h2——閘前波浪壅高(m)； h3—— 安全超高(m)。 閘底板順水流方向和長度的確定在滿足上部結構布置要求的前提下，底板長度的初步估算公式 B=（H+2h+a）(1+△H)ξ(m) (815)式中 ： H——上游最大水深(包括設計和校核兩種情況，m)； △H——相應最大水深丑時的上、下游水位差(m)； 2h——波浪高度(m)； α——安全超高(m)； ξ——與閘址地質有關的系數(shù)，ξ=。上部結構要求凈寬：公路橋加欄桿總寬 ，工作橋寬度由閘門啟閉機安置場地尺寸決定為 ，檢修橋置于檢修門槽之上，寬度選 ，因此，上部結構要求最小寬度為 。閘底板厚為 ，上下游齒墻深為 1m，齒墻底寬為 。閘墩長度采用與底板同長 ，同時用階梯形式由底板向上部結構過渡，以減少工程量。檢修門槽深 20cm，寬 30cm，工作門槽深 30cm，寬 60cm。閘墩的高度在迎水面為最高水位加超高，閘墩下游適當降低，取同公路橋梁底高程 25m。 閘門高度根據(jù)閘身高度的計算，水閘正常水位時所需的閘門高度為 ，故取閘門高度為 。本水閘擋水水位較低而泄水洪水位較高，故不宜采用胸墻,本水閘不設胸墻。故取工作橋的橋底高程為 。交通橋公路橋載重按汽—20 設計，掛—100 校核，雙車道橋面凈寬 ，兩側人行道2，總寬 9m，采用 T 型結構。每 m 延長重量按 8 噸計。交通橋布置在上游側。 設計情況下水閘穩(wěn)定計算荷載組合因本區(qū)地震基本烈度小于 6 度，可不