【正文】 5050自由水躍長度：Lj=(hc” hc) =*() =消力池的總長度為：L=(34)d+(~)Lj當取3d ，=3*+*=當取4d ， L=4*+*=在這里由上面的計算取消力池的總長度為20m. 確定底板厚度水閘進水時池內(nèi)水流強烈紊動，護坦承受水流沖擊力，脈動壓力和底部揚壓力等作用，因此要求護坦應(yīng)具有足夠的強度，整體性和穩(wěn)定性。否則護坦因承受向上的揚壓力作用還必須滿足抗浮穩(wěn)定要求。表43Qqhtqmaxqmaxk1q’=aq(a=)q’4002015280040205000。海漫起始段一般布置為510m或1/3海漫總長度的水平段，以穩(wěn)定水流，其后布置為不陡于1：10的斜坡段，以使水流豎向擴散，加大水深，減小流速。如地形地質(zhì)條件許可，海漫應(yīng)順水流方向作成斜坡，使水流在水平面上擴散的同時也在鉛直方向擴散。則：ht”=iL+ hc”式中：i——坡率hc” ——消力池中的水深，取hc”=ht”=1/10*45+= 防沖槽設(shè)計當由上可計算V=Q控/ ht”，若在沖刷坑內(nèi)不設(shè)塊石鋪砌，保持原河床，則不沖流速[V不沖]=則V= Q控/ ht”= [V不沖]=故應(yīng)在河床內(nèi)設(shè)一層塊石鋪砌，則不沖流速[V不沖]=。 本設(shè)計為安全方面考慮，設(shè)取t″=1m， 沖坑上游邊坡一般取為m2=2~3 ~，本設(shè)計取m2=2。下游m3=3。消力墩和消力池應(yīng)采用更高強度的砼，并配以構(gòu)造鋼筋。池寬較大時，護坦還應(yīng)設(shè)置順水流方向的沉降縫。護坦一般在垂直與水流方向一般不分縫，以保證護坦的整體穩(wěn)定性。第5章防滲排水設(shè)計 設(shè)計說明 為了延長滲透途徑，以減少滲透坡降，降低滲透壓力，防止地基土產(chǎn)生滲透變形，需要設(shè)置防滲設(shè)備和排水設(shè)備。滲流不僅損失水量，更不利的是降低閘室基連桿兩岸建筑物的穩(wěn)定性，還可能會引起土壤滲透變形及滲透破壞，甚至導(dǎo)致水閘失事，為此水閘必須做好防滲排水設(shè)計。水閘的防滲排水設(shè)計內(nèi)容一般包括：（1）滲透壓力計算；（2）抗?jié)B穩(wěn)定性驗算；（3）反濾層設(shè)計；（4）分縫止水設(shè)施和構(gòu)造設(shè)計。滲透量一般較小通?？刹挥嫛！端l設(shè)計規(guī)范》（試行）（SD133—84）建議：對于重要的大型水閘，宜采用改進阻力系數(shù)法和流網(wǎng)法計算，并由試驗法進行驗證。 本設(shè)計閘基滲透壓力計算宜采用改進阻力系數(shù)法當驗算閘基抗?jié)B穩(wěn)定性時要求水平段和出口段滲流坡降必須分別小于規(guī)定的水平段和出口段允許坡降值，即：J水平≤[J水平]=～，取[J水平]= J出≤[J出]=～[J出]= 取引水時的工況為設(shè)計工況，即▽上= ，▽下= 水閘地下輪廓線的型式和尺寸的設(shè)計 由于砂性土壤與閘地板之間的摩擦系數(shù)較大，閘室抗滑穩(wěn)定性易于滿足，但因土粒之間無凝聚力，易產(chǎn)生管涌。一般認為，垂直滲徑對消減滲流能量作用更好，且砂性土無穩(wěn)定的天然結(jié)構(gòu)，故防滲設(shè)施一般采用鋪蓋與板樁相結(jié)合的形式，一般在閘底板上游端齒墻內(nèi)設(shè)垂直板樁。；初設(shè)底板長度為20m。T計=min{Ta，Te}=min{20，}= 分區(qū)并計算各區(qū)的阻力系數(shù)ξi進出口段按公式：ξ0=（S/T）3/2+ [10]式中：S——進出口段板樁長度，mξ0——阻力系數(shù)。M內(nèi)部垂直段：ξy=2/πl(wèi)nctgπ/4（1s/t） 式中 ξy——垂直段阻力系數(shù)內(nèi)部水平段：ξx =[（s1+s2）]/T 式中： L ——對應(yīng)的底板或鋪蓋水平長度。I區(qū)的阻力系數(shù)ξ1=（s/t）3/2+=Ⅱ區(qū)的阻力系數(shù)ξ2=[（s1+s2）]/T=[（2+）]/=Ⅲ區(qū)的阻力系數(shù)ξ3=2/πl(wèi)nctgπ/4（1s/t）=2/*lnctgπ/4（）=Ⅳ區(qū)的阻力系數(shù)ξ4=[（s1+s2）]/T=[（1+3）]/=Ⅴ區(qū)的阻力系數(shù)ξ5=（s/t）3/2+=（1/）3/2+= 求每一區(qū)的水頭損失hi由公式hi=Hξi/∑ξi（∑ξi=+.0760+++0496=） [11] 得：hⅠ=* hⅡ=* hⅢ=* hⅣ=* hⅤ=* 求滲壓水頭HiH6=0H5=H6+ hⅤ=0+=H4=H5+ hⅣ=+=H3=H4+ hⅢ=+=H2=H3+ hⅡ=+=H1=H2+ hⅠ=+= 求滲壓水頭Hi分布圖見下圖52 求逸出坡降J出出口水頭損失h0=h5=修正后的出口水頭損失為h0’=βh0 [12] β= 式中：S/—底板與板樁在黏土內(nèi)的埋深（下游側(cè)）即出口滲徑長度，m； T/—板樁下游側(cè)地基透水層深度（自閘底板底部算起），m T—板樁下游側(cè)地基透水層深度（自反濾層底部算起），m β—阻力修正系數(shù)，當β1時，取 β=1。第6章閘室結(jié)構(gòu)設(shè)計 ,性質(zhì)也不相同,但布置這些分部結(jié)構(gòu)物的總原則只有一個,即安全穩(wěn)定,. 底板 按閘墩與底板連接方式不同,閘底板又可分為整體式底板和分離式底板兩種.(1) 整體式底板整體式底板是將閘墩與底板澆筑成整體,閘室分縫常設(shè)在閘墩內(nèi),其特點是結(jié)構(gòu)整體性好,對地基不均勻沉降的適應(yīng)性強,并有較好的抗震性,地基受載后保證不會產(chǎn)生過大的不均勻沉降而影響閘門正常啟閉時,也可將縫設(shè)在底板上,又可減少底板上彎矩.(2) 分離式底板分離式底板是在閘孔內(nèi)設(shè)置二道沉降縫,底板只起抗沖和防滲作用,這時可由混凝土或漿砌塊石建造.,施工期間閘墩沉降可基本完成,當采用樁基處理時,也采用分離式底板,閘基的基礎(chǔ)同時也是樁柱承臺,閘室荷載直接傳給樁柱.分離式底板整體性較差,不宜建在地震區(qū)不宜建在地震區(qū)(樁基水閘除外).另外當發(fā)生地基不均勻沉降時,易造成閘底板頂面高低不平,不宜采用對閘墩變形較敏感的弧形閘門.綜上所述, 61(1)閘墩的長度 閘墩用以分隔閘孔,支撐閘門和橋梁,一般閘墩與底板等長,或稍短與底版,由于閘門形式不同,閘墩長度也不同,弧型閘門的支臂較長,弧形閘門啟閉時里原弧形的旋轉(zhuǎn)面,有的工作橋與便橋合而為一,有的將胸墻頂擴大而形成便橋或便橋的一部分,，有的工作橋與便橋合而為一，有的將胸墻頂擴大而形成便橋或便橋的一部分，也有不設(shè)交通橋而徑在便橋上通行的行人。.(3) 閘墩的形狀閘墩的外形須滿足過水平順的要求,一般具有如圖的三種形式,而最常用的形式是(a),因這種形式便于設(shè)置沉降縫,外形比較平順,也便于施工.有將閘墩作成框架形式的,雖然重量減輕了,污工數(shù)量省了,但過閘水流的流態(tài)較差,. (4)閘墩的高程的部分閘墩高程一般應(yīng)使交通橋橋面能與地面相銜接為準(交通橋可支于閘墩頂?shù)亩讨?。其閘墩具體尺寸見圖 62 閘門 閘門是設(shè)于水工建筑物口門處的活動控制結(jié)構(gòu)，用來調(diào)節(jié)流量，控制上下游水位，宣泄洪水，排泄沉沙，排放冰塊、漂浮物、放運船只等，是水工建筑物的重要組成部分?；⌒伍l門門頁與支臂間采用斜撐的形式，主橫梁為雙懸臂支撐，兩段懸臂長約跨度的1/4，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并對支鉸即閘墩產(chǎn)生側(cè)向推力。支撐雖然構(gòu)造簡單，便于制造，但主橫梁為簡支梁跨中彎距大，綜合考慮選斜撐式，兩段臂取b/4=。工作橋供設(shè)置啟閉機和管理人員操縱閘門之用。工作橋底免高程應(yīng)使閘門開啟后門底高于最高泄洪水位并有一定的安全余度，且應(yīng)滿足閘門能從閘孔中取出檢修。即：，檢修門槽深為30cm ，、支承方式、跨度、縱梁尺寸等與工作橋基本相同，檢修橋支承結(jié)構(gòu)之間多采用單跨簡支形式。在不需要通行汽車的水閘中，可根據(jù)情況，只要求滿足通行行人，畜力車輛或小型拖拉機的需要。當渠首閘的交通橋根據(jù)需要必須布置在臨河的一邊，橋面高程必須在上游最高水位加風(fēng)浪涌高以上，以免受風(fēng)浪侵襲而影響交通。2=，2=。L=，L跨=，梁高取跨度的1/10～1/8。當有交通要求時，閘上須設(shè)置公路橋。交通橋一般設(shè)在水閘下游部位，有時根據(jù)結(jié)構(gòu)布置需要也可設(shè)在上游側(cè)。交通橋的支承方式、跨度、縱梁尺寸等基本同于工作橋。啟閉機的啟門高程應(yīng)滿足運用要求，露頂式工作閘門底緣，應(yīng)能高出水面1～2m，～。 門的重量： 門自重可按附錄公式計算 當B10m時 G= 式中：HS——設(shè)計水頭，m。W啟=36KN第7章閘室穩(wěn)定及基底應(yīng)力計算 設(shè)計說明 計算的任務(wù)計算的任務(wù)是驗算閘室基底穩(wěn)定性和基底應(yīng)力是否滿足規(guī)范要求， 計算單元對于閘室內(nèi)設(shè)有分縫的多孔水閘，應(yīng)取兩縫之間的閘段作為計算單元，順水流方向取閘室總長。當垂直菏載也過大時也可能產(chǎn)生深層滑動，當正常擋水時，在加上地震，慣性力和地震引起的激蕩水壓力對閘的穩(wěn)定更為不利。因此必須驗算水閘在各種工況下的安全性，必要時進行地基處理，本次設(shè)計只驗算以上所述的三種情況。[KC]— 容許抗滑穩(wěn)定的安全系數(shù)。②最大最小應(yīng)力公式： [14]式中：—作用在基底以上的所有鉛直力總和KN，所有鉛直力與水平力基底順河向?qū)ΨQ中心的力矩總和。B—計算閘段垂直河流向?qū)挾?，m；L—閘底板順順河流向長度，m；③平均壓應(yīng)力公式： [15]地基應(yīng)力不均勻系數(shù) [16]式中： —閘基平均壓應(yīng)力，Kpa，地基應(yīng)力不均勻系數(shù)。 []—地基應(yīng)力不均勻系數(shù)容許值。[Kc]取值：基本組合對取[Kc]=，特殊組合時取[Kc]=。 荷載計算作用在閘時上的荷載主要有：結(jié)構(gòu)自重（包括底板、閘墩、工作橋與啟閉機、交通橋等）水重、水平水壓力、揚壓力、浪壓力即地震荷載等。 KH—水平地震系數(shù)。 αi—地震加速度分布系數(shù)，沿閘室及工作橋高度而變化。 水閘上下游翼墻的平面布置形式水閘上下游翼墻的平面布置型式常用的是八字形翼墻,圓弧形反翼墻,圓弧式翼墻和扭曲面翼墻. 自邊墩兩岸開始以擴散形式向上下游分別延伸至鋪蓋始端或消力池末端后,轉(zhuǎn)彎以垂直于水流方向插入岸坡內(nèi),轉(zhuǎn)角可為折線(稱八字形翼墻)或圓弧形(圓弧形翼墻)圓弧轉(zhuǎn)角半徑常用2到5米,為改善水流條件,上下游翼墻收縮角不宜大于12度到18度,下游翼墻收縮角不宜大于7度到12度,以避免水流脫壁形成折沖水流(水流自由擴散角為10度到20度)為減小地基開挖量和墻體工程量,插入河岸部位的翼墻可分段做成臺階狀,分段長度一般采用15米或20米,這種形式水流條件和防滲效果均較好,但工程量較大,一般使用于大中型水閘。上游圓弧半徑常用15到20米，下游圓弧半徑30到40米，其水流條件較好，但施工復(fù)雜，適用于單寬流量大，閘身高，地基承載力較低的大中型水閘。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。 岸翼墻結(jié)構(gòu)形式 從受力情況而言，作為兩岸連接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。當采用漿砌石結(jié)構(gòu)時，墻頂與底板多用砼澆筑，迎水面常為直立面，以下以1：:,穩(wěn)定性與地基應(yīng)力難以滿足要求時,加長前趾改善地基應(yīng)力分布。底板寬度由其擋土后的抗滑穩(wěn)定及基底壓力分布條件確定。 綜合上述，本設(shè)計重力式岸翼墻。 2 下游翼墻底部設(shè)排水孔，孔后設(shè)反濾層。4 上下游翼墻隨渠道邊坡和消力池底部變化而變化。前者平面布置形式有大圓弧、反翼墻、扭面、八字墻等，后者有邊墩直接擋土、另設(shè)岸翼墻擋土和護坡無岸墻等形式，根據(jù)閘室高度、地基條件和水流情況確定其布置形式。 由于我們設(shè)計的是欄河閘，其邊上三孔設(shè)計為了沖沙閘，因此在這里就只設(shè)計欄河閘與沖沙閘之前的直導(dǎo)墻，而不用設(shè)計閘室與兩岸的建筑物了。 河底到閘頂設(shè)臺階，寬2米且上下游都設(shè)。(2)計算公式： [19]抗滑穩(wěn)定Kc= 抗傾穩(wěn)定 基底應(yīng)力 不均勻系數(shù)式中： Kc—抗滑穩(wěn)定系數(shù)K0—抗傾穩(wěn)定系數(shù)∑P—所有水平力之和∑G—所有鉛直力之和[Kc]—允許的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)[K0]—允許的抗傾穩(wěn)定安全系數(shù)f—擋土墻底板與基土之間的摩擦系數(shù) ∑MA+—抗傾力矩∑MA－—傾覆力矩—擋土墻地基應(yīng)力的最大最小值B—擋土墻地基在橫截面方向的寬度L—擋土墻地基長度—各種荷載對地基中心點的力矩eo—合力矩地基中心點的偏心矩(3) 控制標準本樞紐為二等工程，樞紐中的主要建筑物為二級，次要建筑物為三級，臨時建筑物為四級。的取值：基本組合時取=，特殊組合時取=[σ]取120Kpa。謝 辭在畢業(yè)設(shè)計中，對所設(shè)計內(nèi)容缺乏感性的認識，是馬老師用他那淵博的學(xué)識，豐富的實踐經(jīng)驗豐富了我的設(shè)計內(nèi)容， 在此非常感謝馬老師對畢業(yè)設(shè)計的認真負責的指導(dǎo)和愛心，讓我們充分了解到了作為一名水利工作者的責任和義務(wù)，并且在設(shè)計的過程中，對于遇到的問題又詳細的解答，還有馬文英老師無私無畏的學(xué)者精神，我表示衷心的感謝。他們都熱情認真地講解。同時還要感謝我同組同學(xué)的大力幫助。在此向他們表示無限敬