目錄第一章概述第一節(jié)流域概況.................................2第二節(jié)樞紐任務(wù).................................2第三節(jié)閘址水文氣象..............................2第四節(jié)閘址地質(zhì)................................2第五節(jié)設(shè)計參考數(shù)據(jù)............................7第六節(jié)設(shè)計成果要求.............................8第二章樞紐工程布置第一節(jié)樞紐總體布置概述.........................9第二節(jié)建筑物布置..............................9第三章水閘設(shè)計第一節(jié)水閘型式的選擇............................10第二節(jié)水力設(shè)計..............................13第三節(jié)防滲排水設(shè)計............................20第四節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計................................27第六章參考文獻................................35第一章概述第一節(jié)流域概況xx水閘位于xx市某區(qū)xx村，處于xx航道北邊，水流自北向南匯入珠江，流域內(nèi)地勢北高南低，流域?qū)僦榻侵藓訁^(qū)。樞紐任務(wù)本工程是主要承擔排澇任務(wù)，并結(jié)合擋潮等綜合效益的工程。建設(shè)本工程是十分必要的。本次設(shè)計的主要任務(wù)是對該樞紐中的水閘進行全面的結(jié)構(gòu)選型設(shè)計和定性的論證樞紐總體布置方案,進行初步設(shè)計。閘址水文氣象本地區(qū)地處北回歸線以南，屬熱帶海洋季風氣候，溫暖濕潤，無霜期長達346天，季候風明顯且多受強風和海潮侵襲。降雨主要是冷暖氣流相遇而形成的鋒面雨以及夏季臺風引起的臺風雨，雨量充沛，年內(nèi)降雨分布不均，暴雨多集中于夏秋兩季，為年內(nèi)降雨的80%，冬季雨量稀少。多年平均氣溫21.3℃，最高氣溫37.7℃，最低氣溫-1.9℃，七八月份平均氣溫28.6℃，一月平均氣溫13.3℃。年均日照總時數(shù)1953.5小時，日照率50%，年太陽輻射總量109千卡/厘米。常年季節(jié)性風向，冬季偏北風，夏冬季多偏東南風，最大風力九級，風速23m3/s。xx水閘所處的珠江干流屬感潮河段，受潮汐的影響明顯，漲潮歷時短，落潮歷時長，年最高潮位多出現(xiàn)在汛期，最低潮位出現(xiàn)在冬季枯水期，潮差的年際變化不大，年內(nèi)變化相對較大，汛期潮差略大于枯水期潮差，根據(jù)《xx市江河流域（區(qū)域）防洪(潮)規(guī)劃》東江北干流洪潮水面線成果，200年一遇設(shè)計洪潮水位為2.58m。xx水閘斷面20年一遇24小時暴雨形成的設(shè)計排澇洪峰流量Q=58.0m3/s。閘址地質(zhì)xx水閘工程閘址，共布置5個鉆孔。場地屬珠江三角洲平原地貌，單元鉆孔高程為-1.49-3.39m。本場地巖性上部為素填土，其下伏地層有第四系沖積層，白堊系泥質(zhì)粉砂巖。本場地經(jīng)鉆探，未發(fā)現(xiàn)有構(gòu)造斷裂痕跡。本場地地下水主要為第四系沖積層的孔隙性潛水，主要含水層是砂層。本場地從ZK3和河涌取水樣2組。根據(jù)水質(zhì)簡易分析試驗成果，HCO3-含量1.659～1.734mmol/L，pH值7.0～7.1，侵蝕CO2含量4.52～6.69mg/l，Mg2+含量2.31～5.10mg/l，SO42-含量43.67～44.81mg/l，（詳見附表），按《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》所附環(huán)境水對混凝土腐蝕的評價標準，本區(qū)地下水對建筑物混凝土無腐蝕性。勘察表明，擬建場地下部巖土大體可分9層，自地面向下各層情況如下所述：第四系素填土（層號1）（1）素填土褐黃色，主要由中細砂和少量碎石塊組成。碎石塊約占15～30%，大小1-12cm。結(jié)構(gòu)較松散。分布在ZK1，ZK3孔可見，最薄處為2.00米，見于ZK3號孔；最厚處為4.00米，見于ZK1號孔，平均厚度為3.00米。層頂最高處標高為3.39米，見于ZK1號孔；層頂最低處標高為2.85米，見于ZK3號孔，平均標高為3.12米。第四系沖積層（層號2）（2-1）淤泥灰黑色，飽和，流塑。分布在ZK1，ZK2，ZK4，ZK5孔可見，最薄處為3.10米，見于ZK1號孔；最厚處為6.60米，見于ZK4號孔；平均厚度為5.56米，層頂最高處標高為-0.61米，見于ZK1號孔；層頂最低處標高為-1.49米，見于ZK5號孔，平均標高為-1.12米。（2-2）淤泥質(zhì)土灰黑色，飽和，流塑。僅分布在ZK3孔可見，厚度為4.25米，層頂標高為0.85米。（2-3）粉質(zhì)粘土黃白色，稍濕，可塑。質(zhì)較純。全場地分布，最薄處為1.70米，見于ZK1號孔；最厚處為4.75米，見于ZK3號孔，平均厚度為3.58米。層頂最高處標高為-3.40米，見于ZK3號孔；層頂最低處標高為-7.82米，見于ZK4號孔，平均標高為-6.03米。（2-4）中砂灰白色，飽和，稍密。含少量粘粒。分布在ZK1，ZK4，ZK5孔可見，最薄處為2.30米，見于ZK5號孔；最厚處為4.10米，見于ZK4號孔，平均厚度為2.95米。層頂最高處標高為-5.41米，見于ZK1號孔；層頂最低處標高為-12.12米，見于ZK4號孔，平均標高為-9.24米。（2-5）粗砂灰白色，飽和，中密。含少量粘粒。僅分布在ZK2孔可見，厚度為4.00米，層頂處標高為-12.17米。（2-6）礫砂灰白色，飽和，中密。含少量粘粒。分布在ZK1，ZK3，ZK5孔可見，最薄處為3.80米，見于ZK5號孔；最厚處為9.20米，見于ZK3號孔，平均厚度為7.25米。層頂最高處標高為-7.86米，見于ZK1號孔；層頂最低處標高為-12.49米，見于ZK5號孔，平均標高為-9.50米?；鶐r白堊系（K）（層號3）。（3-1）強風化泥質(zhì)粉砂巖褐紅色，風化較強烈，巖芯呈半巖半土狀，巖芯用手可掰斷。夾少量中風化巖塊。全場地分布，最薄處為8.50米，見于ZK1號孔；最厚處為10.70米，見于ZK5號孔，平均厚度為9.58米。層頂最高處標高為-16.17米，見于ZK2號孔；層頂最低處標高為-17.35米，見于ZK3號孔，平均標高為-16.53米。（3-2）中等風化泥質(zhì)粉砂巖褐紅色，風化較弱，巖芯呈短柱狀、塊狀。巖質(zhì)較硬，錘擊無回彈。全場地分布。最薄處為3.10米，見于ZK3號孔；最厚處為4.20米，見于ZK1號孔，平均厚度為3.66米。層頂最高處標高為-25.11米，見于ZK1號孔；層頂最低處標高為-26.99米，見于ZK5號孔；平均標高為-26.11米。標準貫入試驗統(tǒng)計成果見表1。表1標準貫入試驗統(tǒng)計表層號巖性樣本數(shù)最大值最小值平均值標準差變異系數(shù)標準值2-1淤泥4111///2-2淤泥質(zhì)土1//2///2-3粉質(zhì)粘土81268.41.770.217.22-4中砂3151314.0///2-5粗砂1//24.0///2-6礫砂5282024.4///3-1強風化巖9985679.816.20.2069.8巖石力學性質(zhì)參數(shù)統(tǒng)計成果見表2。表2巖石天然抗壓強度統(tǒng)計成果表層號巖性樣本數(shù)最大值最小值平均值3-2中等風化泥質(zhì)粉砂砂巖37.06.66.87砂土滲透系數(shù)統(tǒng)計成果見表3。表3滲透系數(shù)統(tǒng)計表層號巖土名稱滲透系數(shù)(cm//s)2-1淤泥5.21×10--63.04×10--68.62×10--72-2淤泥質(zhì)土9.26×10--79.26×10--72-3粉質(zhì)粘土3.27×10--66.62×10--67.42×10--75.24×10--63.26×10--62.06×10--52-4中砂1.04×10--21.04×10--22-5粗砂2.17×10--22.17×10--22-6礫砂5.82×10--27.06×10--28.29×10--2砂土物理力學指標結(jié)果見統(tǒng)計表4表4砂土物理力學指標結(jié)果統(tǒng)計表層號土名狀態(tài)指標類別顆粒組成（mm）休止角（。）天然重度內(nèi)摩擦角（。）>22～0.50.5～0.2550.25～0.00750.075～0..05Φ(。)Φ’(。)kN/m32-4中砂稍密組數(shù)11111393318.031最大值最小值平均值10.630.441.216.11.72-5粗砂中密組數(shù)11111403418.535最大值最小值平均值14.240.226.317.61.72-6礫砂中密組數(shù)22222413518.836最大值30.941.018.216.51.9最小值28.734.712.414.31.4注：休止角、天然然重度、內(nèi)摩摩擦角參考《xx地區(qū)建筑基坑支護技術(shù)術(shù)規(guī)定》（GJB022-98）平均值29.837.915.315.41.7場地地貌單元單一，據(jù)現(xiàn)場5個鉆孔揭露，在堪察深度范圍內(nèi)，巖石除見一些節(jié)理，裂隙外，尚未發(fā)現(xiàn)巖層遭受強烈擠壓，扭曲和斷裂等不良地質(zhì)構(gòu)造因素。另據(jù)區(qū)域地質(zhì)圖，無區(qū)域性斷裂從場地及其附近經(jīng)過，因此基底巖石構(gòu)造穩(wěn)定性良好。本場地地震基本烈度屬7度區(qū)，設(shè)計基本加速度值為0.10g,場地土由軟弱土，中軟土，中硬土及基巖組成，綜合評價為中硬場地土類別，屬《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011－2001）II類場地。本次鉆探揭露最大深度為27.10米，已揭穿整個第四系沉積層。本場地在鉆探深度內(nèi)未發(fā)現(xiàn)有不良的構(gòu)造現(xiàn)象。各巖土層作為基礎(chǔ)持力層的評價：1．第四系沖積層的淤泥，軟塑狀粉質(zhì)粘土，粗砂等力學強度低，埋深淺，不宜作為擬建建筑物地基基礎(chǔ)持力層。2．殘積層之粉土，中密狀，局部密實狀，具一定的力學強度，但埋深淺。不宜作為擬建建筑物的基礎(chǔ)持力層。3．強風化巖具有較高的力學強度，埋深不大，可考慮作為擬建建筑物的摩擦型樁的樁端持力層；中風化巖石強度較高，埋深不大，可作為擬建建筑物嵌巖樁樁基持力層。設(shè)計參考數(shù)據(jù)（1）水（潮）位①閘下潮位：采用200年一遇設(shè)計高潮位：2.58m（珠基，下同），排澇相應(yīng)潮位：2.10m，最低低潮位：-1.21m。②閘上水位：設(shè)計水位為2.30m，最低水位與閘下最低低潮位基本相同為-1.21m。（2）設(shè)計排澇流量設(shè)計排澇標準為20年一遇，設(shè)計排澇流量Q設(shè)＝58.0m3/s。②墻后回填土內(nèi)摩擦角：φ＝130，c=10kPa濕容重：γ濕＝19kN/m3浮容重：γ?。?kN/m3（3）材料容重及水容重鋼筋混凝土：γ＝25kN/m3混凝土：γ＝24kN/m3漿砌石：γ＝20kN/m3水：γ＝10kN/m3（4）抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)：基本荷載組合：Kc≥1.30特殊荷載組合：Kc≥1.15;（5）多年平最大風速為23m/s.第六節(jié)設(shè)計成果要求（一）計算書設(shè)計計算書是工程設(shè)計的重要工作內(nèi)容，計算書應(yīng)注明章節(jié)，并要求層次分明，書寫清楚。一律打印，計算附圖、曲線可用鉛筆按比例繪制附入相應(yīng)的計算部分或用計算機繪圖。計算部分可以用軟件計算，但要求必須有手算部分對常用公式可直接列出，對規(guī)范或參考文獻中的公式要著明來源（作者、書名、出版社、年月）計算過程盡量做到表格化，既便于計算，也便于審核。主要計算成果匯成總表后放置在前面，首頁應(yīng)有目錄，要求計算書整理成冊，以便查閱。（二）設(shè)計說明書設(shè)計說明書是畢業(yè)設(shè)計的主要成果，要表達設(shè)計得的設(shè)計思想、方法和分析能力。設(shè)計說明書是設(shè)計主要成果的說明，而不是對計算過程的描述。對所采用的設(shè)計參數(shù)應(yīng)說明其根據(jù)、對比方案要做綜合分析，經(jīng)過充分論證，作出明確的結(jié)論，并附有圖紙。在說明書中，需要指明設(shè)計的某些理論根據(jù)及參考文獻，但對理論本身可不加以說明。設(shè)計說明書要求章節(jié)分明，簡明扼要，文理通順，字跡工整。書中既有計算數(shù)據(jù)，又有分析論證和明確的結(jié)論，必要時應(yīng)使用插圖與附表，附在所需說明的相應(yīng)部分。說明書要求打印成冊，附圖用鉛筆按比例繪制。（三）工程設(shè)計圖工程設(shè)計圖是工程師的語言，是設(shè)計成果的主要表達方式，應(yīng)嚴格按照“水利水電工程制圖”繪制，要求制圖正確，布局合理，主次分明，比例適當，線條清晰，尺寸齊全，必要時就在有簡明的注解。圖紙為白繪圖紙，用計算機出圖，可先繪出草圖，經(jīng)指導教師審查后，再繪制成正式設(shè)計圖。采用2號圖幅，按規(guī)范圖紙形式出圖。樞紐工程布置樞紐總體布置概述閘址選擇一般根據(jù)工程所擔負的任務(wù)，確定一個建閘的范圍，然后在范圍內(nèi)選擇幾個可能的位置。通過經(jīng)濟技術(shù)比較選出一個較為優(yōu)越的閘址。閘樞紐應(yīng)選擇在以下地方：河流順直、穩(wěn)定；主河槽較窄、兩岸陡.本工程中A到D這一河段河流順直,主河槽寬度都較接近,河底高程也相差不大,考慮到要在水閘上設(shè)交通橋,兩岸已建建筑物的布置,在C處有較多的空地可以布置公路,且C處離珠江不遠,故將閘址選在C處.建筑物布置閘樞紐建筑物有排澇擋潮閘、橫堤,考慮到工程任務(wù)和現(xiàn)實需要，整個樞紐布置較為簡單。排澇擋潮閘主要由上游連接段、閘室段和下游連接段三部分組成.(一).上游連接段上游連接段處于水流行近區(qū),主要作用是引導水流從河道平穩(wěn)地進入閘室,同時有防沖、防滲作用.上游連接段包括鋼筋混凝土鋪蓋、護底、上游防沖槽和兩岸翼墻。河床寬度為14m，寬度不較大，采用八字形翼墻連接段，兩岸翼墻均采用鋼筋混凝土扶壁式擋土墻。(二).下游連接段從閘室出來的水流具有相當?shù)哪芰?下游連接段的主要作用是消除下泄水流的動能,順利與下游河床水流連接,避免發(fā)生不利沖刷現(xiàn)象.下游連接段包括護底坦、海漫、防沖槽和下游翼墻,下游翼墻也是采用八字形.(三).閘室段閘室段是控制水流,并連接兩岸和上、下游連接段的主體.閘室段包括閘門、閘墩、底板、工作橋、交通橋、啟閉機房等。水閘設(shè)計水閘型式的選擇1.堰型選擇xx水閘的主要作用是擋潮和排澇，且它是建在珠江三角洲平原地區(qū)的軟土地基上的，因此根據(jù)其運用情況、水流流態(tài)、地形和地質(zhì)等條件綜合考慮，采用開敞式寬頂堰.這種型式結(jié)構(gòu)簡單,施工方便,地基應(yīng)力均勻,泄流能力大,上游水位壅高較小,有利于完成沖砂、排污等其他任務(wù)。雖然寬頂堰自由泄流時的流量系數(shù)較小，但具有泄流能力穩(wěn)定、地基應(yīng)力分布均勻、結(jié)構(gòu)簡單和施工方便等優(yōu)點；而且寬頂堰具有泄流能力穩(wěn)定和地基應(yīng)力分布均勻的優(yōu)點。2.閘底板形式與高程的確定閘室底板的作用是承受上部荷載,防止水流沖刷,延長閘下滲徑.根據(jù)C－C斷面河床剖面圖，并參考不遠處C－C斷面河床剖面圖，再考慮水閘的主要作用是排澇和擋潮，要求在可能的條件下將底板高程盡量定得低一點，可將底板高程定為-1.0m。底板形式采用鋼筋混凝土整體式平底板，它的優(yōu)點是洪水泄水穩(wěn)定，構(gòu)造簡單，施工方便,且有利于加快排沙與泄洪。3.閘頂高程的確定水閘閘頂高程應(yīng)根據(jù)擋潮和排澇兩種運行情況確定。水閘安全超高下限值參照《水閘設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，如下表所示水閘級別運用情況1234、5擋水時正常蓄水位0.70.50.40.3最高擋水位0.50.40.30.2泄水時設(shè)計洪水位1.51.00.70.5校核洪水位1.00.70.50.41）擋潮時，閘頂高程不應(yīng)低于設(shè)計最高潮位加波浪計算高度與相應(yīng)安全超高值之和。設(shè)計高潮位為2.58m，水閘級別取為二級,安全超高下限值由《水閘設(shè)計規(guī)范》查得為0.4m，波浪計算高度按下式算得：h浪＝hl/2＋hzhl＝0.0166V05/4D1/3＝0.0166×235/4×0.21/3＝0.49mL＝10.4hl0.8＝10.4×0.490.8＝5.88mhz＝πhl2/Lcth（2πH/L）＝3.14×0.492/5.88×cth（2×3.14×3.3/5.88）＝0.13m其中，H＝2.3－（－1.0）＝3.3m因此，h浪＝0.49/2＋0.13＝0.375mh擋＝2.58＋0.375＋0.4＝3.36m2）排澇時，閘頂高程不應(yīng)低于設(shè)計洪水位與相應(yīng)安全超高值之和。設(shè)計水位為2.30m，安全超高下限值由《水閘設(shè)計規(guī)范》查得為0.5m，因此，h排＝2.3＋1.0＝3.3m同時,綜合考慮水閘本身安全和閘上交通布置的需要、閘基的沉降以及水閘與兩岸堤防的連接等,取擋潮閘閘頂高程為3.60m.4.閘底板尺寸的初步擬定1）厚度底板厚度必須滿足強度、剛度、抗?jié)B及抗沖的要求，可取1/5～1/7的閘孔凈寬，一般為1.2～2.0m，最薄也不宜小于0.7m。在底板上下游兩端設(shè)有淺齒墻，深度為0.5～1.5m，以增加閘室的穩(wěn)定性和延長防滲長度。底板混凝土應(yīng)滿足強度、抗?jié)B及防沖等要求。本工程初步設(shè)計時底板厚度大致取為1.0m,齒墻深度為0.5m。2）總寬度由于本設(shè)計僅設(shè)一個閘孔，故底板總寬度應(yīng)等于閘孔總寬度加上兩邊墩厚度，取邊墩底厚度為2.5m，則底板總寬度＝7＋2.5×2＝12m。3）順水流方向的長度底板長度（順水流方向）一般受上部結(jié)構(gòu)布置控制，但要滿足閘室抗滑穩(wěn)定和基底壓力較均勻等要求。初擬底板長度L時，除滿足閘室上部結(jié)構(gòu)布置的要求外，還可參考以下兩種經(jīng)驗數(shù)據(jù)：(1)L約為上游水深的1.5～2.5倍，堅實地基取下限值，松散地基取上限值；(2)L約為上下游最大水位差的2～4倍，在相同的情況下，砂土地基L稍小些，粘土地基L稍大些。本工程中底板順水流方向的長度，初步設(shè)計階段可大致根據(jù)經(jīng)驗確定。由于河床表層淤泥被換中細砂，故底板長度可取（2.0～4.0）H（H為上下游最大水位差，本設(shè)計為2m）。考慮到要滿足閘室的布置及穩(wěn)定，這里取閘底板長L=8.0m.5.邊墩的設(shè)計本設(shè)計由于采用是單孔水閘，故只有邊墩，采用重力式邊墩，其作用是承受迎水面的水壓力、背水面的回填土壓力和滲流壓力，同時也支承閘門、工作橋及交通橋等上部結(jié)構(gòu)，其型式和尺寸應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)要求。1）選定邊墩型式邊墩材料采用鋼筋混凝土，與閘底板一起整體現(xiàn)澆。頭部及尾部與上下游翼墻連接處采用半圓形,邊墩長取等于底板長度8m。3）門槽位置和尺寸的確定門槽中心線分別距距墩頭5.00m及墩尾3.00m，其深度取0.30m，寬取0.60m。4）邊墩厚度的確定定邊墩墩頂厚度取11.0m，墩底厚度度取2.5m,擋水側(cè)垂直,擋土側(cè)放坡坡。5）邊墩橫剖剖面如右下圖6.閘門型式尺尺寸的擬定選用鋼閘門，門寬寬B＝7+0.22×2＝7.4m，閘閘門厚度取0.5m，由于露頂頂式閘門頂部部應(yīng)在可能出出現(xiàn)的最高擋擋水位以上有有0.3～0.5m的超高高。本水閘最最高擋水高度度為2.58m，閘底高程程為－1.0m，選定閘門門高度為4.0m，相應(yīng)的超超高值為0.42m，滿足規(guī)范范要求。8.工作橋、檢修便橋橋和交通橋的的設(shè)計1）工作橋、檢檢修便橋和交交通橋的高程程的選定工作橋、檢修便橋橋和交通橋的的梁底高程均均應(yīng)高出設(shè)計計高潮位0..5m以上，若有有流冰，應(yīng)高高出流冰面以以上0.2mm。本水閘位位處亞熱帶地地區(qū)，所在河河涌不存在流流冰情況，因因此工作橋、檢檢修便橋和交交通橋的梁底底只考慮需要要高出設(shè)計高高潮位0.55m以上。本設(shè)計的設(shè)計高潮潮位為2.558m，則工工作橋、檢修修便橋和交通通橋的梁底高高程不應(yīng)低于于2.58++0.5=33.08m?？紤]到閘頂高程為為3.6m，為使檢修修便橋、交通通橋橋面與邊邊墩頂面平齊齊，其梁底高高程取為3.1m，即檢修便便橋、交通橋橋梁高取0.5m。由于工作作橋在墩頂以以上設(shè)置，因因此其梁底高高程必然滿足足要求。工作橋梁面高程視視閘門型式及及閘孔水面線線而定，對采采用固定式啟啟閉機的平面面閘門，工作作橋橫梁底部部高程與閘室室底板高程的的差值約等于于閘門高度的的2倍再加1.0～1.5mm的富裕高度度,即H＝2h＋e＝2×4＋1.0＝＝9m，即橋面高高程為8.5m2）工作橋、檢修便便橋和交通橋橋的型式及尺尺寸的確定a．工作橋供安設(shè)啟啟閉機和操作作啟閉設(shè)備之之用，采用現(xiàn)現(xiàn)澆梁板式結(jié)結(jié)構(gòu)。設(shè)置在在閘墩之上，用用四根柱子支支承。為保護護橋上啟閉設(shè)設(shè)備免收雨水水淋蝕，設(shè)置置一啟閉機室室。工作橋?qū)拰挾雀鶕?jù)閘室室布置情況確確定，過程如如下工作橋?qū)挘綑C墩底底寬＋兩側(cè)操操作所需寬度度＋圍護結(jié)構(gòu)構(gòu)尺寸＝1.0＋2×0.6＋2×0.115＋2×0.180=2.866m取2.90m..閘室寬取為3.550m.b．交通橋采用現(xiàn)澆澆梁板式結(jié)構(gòu)構(gòu)，布置于閘閘室上游側(cè)。由于于水閘上游不不遠處有一過過車交通橋，故故不再在水閘閘上設(shè)置過車車道，而僅做做成2.5m寬的人行便便橋。c．檢修便橋采用現(xiàn)現(xiàn)澆梁板式結(jié)結(jié)構(gòu)，其一端端與閘室下游端平齊，另另一端則與閘閘門槽相接，方方便檢修，其其橋?qū)挒?..0m。第二節(jié)水力設(shè)計計一、閘孔孔徑的選選擇水閘閘孔孔徑應(yīng)根根據(jù)工程投資資、閘門形式式、運用要求求等因素來確確定，必要時時需參照閘門門系列要求進進行選擇。1.閘孔總凈寬B0計計算確定閘孔凈寬要兼兼顧泄流能力力與消能防沖沖這兩個矛盾盾的因素。由由于設(shè)計排澇澇流量不大，閘閘門可初步估估計采用單孔孔，閘孔形式式采用寬頂堰堰，堰頂與渠渠底同高。根據(jù)《水閘設(shè)計規(guī)規(guī)范SL2655-20011》，水閘的的閘孔凈寬B0可按公式（--1）～（A.0.11-6）計算：（-1）單孔閘（-2）多孔閘，閘墩墩頭頭為圓弧形時時（-3）（-4）（-5）（-6）式中——閘孔總寬度（m）；；Q———過閘流量（mm3/s）；——計入行近流速水頭頭的堰上水深深（m）；g——重力加速度，可采采用9.81（m/s2）；m——堰流流量系數(shù)，可可采用0.385；——堰流側(cè)收系數(shù)，對對于單孔閘可可按公式（--2）計算求得得或由表A.0.11-1查得；對于于多孔閘可按按公式（A.0.11-3）計算求得得；b0——閘孔凈寬（m）；；bs——上游河道一半水深深處的寬度（m）；N——閘孔數(shù)；——中閘孔側(cè)收系數(shù)，可可按公式（--4）計算求得得或由表A.0.11-1查得，但表表中bs為b0+dz；dz——中閘墩厚度（m）；；——邊閘孔側(cè)收系數(shù)，可可按公式（--5）計算求得得或由表A.0.11-1查得，但表表中bs為；bb——邊閘墩順水流向邊邊緣線至上游游河道水邊線線之間的距離離（m）；——堰流淹沒系數(shù)，可可按公式（--6）計算求得得或由表A.0.11-2查得；hs——由堰頂算算起的下游水水深（m）。則：V0=Q/w=58..0/35=1.65771m/s，bs=10.5m,hs＝2.1-（-1.0）＝3.1mm，H＝2.1－（－1..0）＝3.1mm，H0=H+＝3.3＋＝3.4400m，m=0.32+0..01,對于本工程程，P＝0，故m＝0.32＋0.001×3/00.46＝0.3855采用試算法，應(yīng)用用單孔時的公公式，具體試試算如下表所所示：序號流量Q（m3/s）上游水深H（m）上游流速V0（mm/s）下游水深hs（mm）堰上水深H0（mm）閘孔凈寬b0(mm)上游河道半深寬bbs(m)側(cè)收縮系數(shù)ε淹沒系數(shù)σ流量系數(shù)m總凈寬B0（mm）158.03.31.65713.13.44010.00010.50.9920.8250.3856.515258.03.31.65713.13.4409.00010.50.9760.8250.3856.618358.03.31.65713.13.4408.00010.50.9620.8250.3856.718458.03.31.65713.13.4407.00010.50.9480.8250.3856.814558.03.31.65713.13.4406.00010.50.9360.8250.3856.903658.03.31.65713.13.4406.50010.50.9420.8250.3856.859758.03.31.65713.13.4406.80010.50.9460.8250.3856.832858.03.31.65713.13.4406.83010.50.9460.8250.3856.829958.03.31.65713.13.4406.82910.50.9460.8250.3856.829由上表的試算可知知，閘孔的凈凈寬為B0＝6.8299m，取B0＝7m，采用單個閘閘孔。2、驗算過閘單寬流流量q：據(jù)《水利計算手冊冊》查得[q]=9～12m3/s.m通過設(shè)計流量時：：q=Q設(shè)/B孔==58/7==8.29mm3/s.m＜9～12m3/s.m∴滿足要求二.消能防沖設(shè)施的設(shè)設(shè)計與計算水閘下游消消能防沖設(shè)施施必須在各種種可能出現(xiàn)的的水力條件下下,都能滿足消消散動能與均均勻擴散水流流的要求,且應(yīng)與下游游河道有良好好的銜接,還與水閘形式式、閘門的運運用管理等密密切有關(guān).1.計算工況初步擬定，消能防防沖計算工況況為：上游20年一遇的設(shè)設(shè)計排澇流量量Q設(shè)＝58.0m3/s，上游設(shè)設(shè)計水位為11.0m，相應(yīng)下游游水位取最低低低潮位2..1m。2.消力池的設(shè)計計算算先根據(jù)《水力計算算手冊》（武武漢水利電力力學院水力學學教研室編）判判別是否需要要建立消力池池：如躍后水水深＜出池河河床水深，則不需建立立消力池；如如躍后水深＞＞出池河床水水深，則需建建立消力池.由＝，，查表得：則故產(chǎn)生淹沒水躍。可可不需設(shè)置消消力池。故按按構(gòu)造處理，設(shè)一鋼筋砼護底,并在護底下設(shè)置排水孔,排水孔孔徑一般為15cm，間距為2.5m，呈梅花形排列。排水孔內(nèi)充填碎石這樣，既能使?jié)B水通過，又有助于避免水流中的泥沙堵塞排水孔。排水孔底部必須設(shè)置反濾層。降低護坦底部的滲透壓力.再在參照《水力學》中消力池長度采用經(jīng)驗公式Lk=（0.7～0.8）Lj,,Lj=6.9（-）.如果需要設(shè)消力池,則池長為Lk=（0.7～0.8）Lj=（0.7～0.8）×6.9×(2.63-1.30)=6.42～7.34m.底板厚度要求分別滿足抗沖及抗浮要求，按以下公式計算：t=k1t=kk2t—消力池底板始端厚厚度；ΔH’—閘孔泄水時的上、下下游水位差；；K1—消力池底板計算系系數(shù)，可采用用0.15～0.20；K2—消力池底板安全系系數(shù)，可采用用1.1～1.3；U—作用在消力池底面面的揚壓力；；W—作用在消力池底板板頂面的水重重；Pm—作用在消力池底板板上的脈動壓壓力，其值可可取躍前收縮縮斷面流速水水頭值的5%；gb——池底板的飽和重度度。（1）、抗沖K1取0.2，ΔH’==0.2m，q=8.29m3/s.m則t=0.2×=00.39m（2）、抗浮因在護底的底板下下設(shè)置排水孔孔，故揚壓力力可忽略不計計，抗沖計算算所得的底板板厚度已能滿滿足抗浮要求求?？紤]到護底后還有有一段海漫,故取可鋼筋砼護底底長4m，厚0.5m,護底下設(shè)排水水孔同時,為改善消能能效果,調(diào)整水流的的流速分布,在護底的近近末端處可設(shè)設(shè)置一些消能能墩,消能墩高度度可取0.5m..3.海漫的設(shè)計計計算經(jīng)過護坦段消能的的水流,雖已消除了了大部分多余余能量,但仍具有一定定的剩余能量量，流速分布布不均勻，具具有一定的沖沖刷能力,為能加速躍躍后段水流紊紊動的衰減過過程，為此，護護坦后還需設(shè)設(shè)置海漫和防防沖槽等防沖沖加固設(shè)施，以以使水流均勻勻擴散，使之之達到接近天天然河道的水水流狀態(tài),以保護河床床免受沖刷..3.1海漫長度海漫長度取決于消消力池出口的的單寬流量、上上下游水位差差、地質(zhì)條件件、尾水深度度及水流擴散散情況以及海海漫本身的粗粗糙程度等因因素。根據(jù)可可能出現(xiàn)的最最不利水位流流量組合情況況，若=1～9，且消能擴擴散良好時，海海漫長度可按按以下公式計計算：=（《水閘設(shè)計計規(guī)范》（B.2.1））式中：—海漫起端端的單寬流量量—泄流時的上下游水水位差（m）—河床土質(zhì)系數(shù)，是是一個經(jīng)驗系系數(shù)，當河床床為粉砂、細細砂時，取14～13；當河床為為中砂、粗砂砂及粉壤土時時用12～11；當河床為為粉質(zhì)土時，取10～9；當河床為堅硬土時，取8～7.本設(shè)計中，取=12，消力池末端寬為8m，則=58/8=7.225所以取=22m.3.2海漫的布置置及構(gòu)造為了使水流更好地地擴散，海漫漫在平面上采采取向兩側(cè)逐逐漸擴散的布布置方式；海海漫的結(jié)構(gòu)應(yīng)應(yīng)該具有一定定的柔性,能夠適應(yīng)地地基的不均勻勻沉陷。海漫還應(yīng)該該是透水的,,能夠順利地地排出滲水,,降低揚壓力力.海漫表面應(yīng)應(yīng)該做成粗糙糙的,以加大與水水流的摩擦,,有利于消除余余能和調(diào)整流流速分布.海漫一般做做成等于或緩緩于1:10的斜斜坡,下面設(shè)墊層層.海漫所用的材料，前前段約1/44左右海漫長長度的范圍內(nèi)內(nèi)，并做成水水平.采用漿砌石石塊，余下的的后段，采用用干砌石結(jié)構(gòu)構(gòu),并做成1:110的斜坡。塊石石直徑大于330㎝，其實實厚度為50㎝。為防止?jié)B滲流帶走基土土，在海漫底底層設(shè)厚度為為20cm的碎石墊層；；并在海漫上上加設(shè)排水孔孔。3.閘門控制運運用方式的擬擬定在水閘運用中，閘閘門的啟閉操操作是關(guān)鍵，要要求控制過閘閘流量和時間間準確、及時時，保證工程程和操作人員員的安全，防防止閘門受漂漂浮物的沖擊擊或由劇烈震震動以及高速速水流引起的的破壞。下游游最低水位時時(始流條件),提升閘門開開度不能太大大.在此開度下,待下游水位位上升到相應(yīng)應(yīng)水位(即趨于穩(wěn)定),可繼續(xù)提升升至一定高度度.一般規(guī)定閘閘門分二次或或三次開啟，初初始開啟度為為0.5～1.0mm。開啟閘門時,應(yīng)視下游水水位上漲情況況,分級緩慢地地提升到應(yīng)開開高度,保證下游一一定水位,避免突然上上提,使下游出現(xiàn)現(xiàn)水位與開度度極不相應(yīng)的的情況.為便于觀察察下游水位,可在下游1000米處,安裝水尺一一組,進行觀測驗驗證.4.防沖槽的設(shè)計計算算4.1防沖槽的作作用水流經(jīng)過海漫后，仍仍具有一定的的沖刷能力，為為防護海漫，在在海漫末端挖挖槽拋石加固固，形成一道道防沖槽，旨旨在下游河床床沖刷到最大大深度時，海海漫仍不遭破破壞。4.2下游沖刷深深度的計算：：沖刷坑深度按以下下公式計算：：hd=1.1（《水水閘設(shè)計規(guī)范范》（B.3.1））式中:qm—海漫漫末端單寬流流量；[v0]—河床土土質(zhì)的不沖速速，查表得0.775m/shm—海漫末端河床水深深。海漫末端河床寬取取為12m。qm=58/12=4..83m3/（s.m）則hd=1.1=1.11×=2.34m防沖槽大多采用寬寬淺式，其深深度一般取1.55～2.5m，底底寬取2～3倍的深度，上上游坡率=22～3，下游坡率率=1.5～2。本工程取,底寬，上上游坡率=22，下游坡率率=1.5。4.3上下游兩岸岸護坡和上游游河床防護設(shè)設(shè)計上游水流流向閘室室段，流速逐逐漸加大，為為保證河床和和河岸不受沖沖刷，在河床床設(shè)鋪蓋，一一方面為滿足足防滲要求，另另一方面，也也為保護河床床不受沖刷，上上游翼墻設(shè)于于鋪蓋段。緊緊鄰鋪蓋段河河床和岸坡用用漿砌塊石作作護面，然后后再砌護10米長的一段段干砌石。水閘下游河床和岸岸坡防沖，除除護坡、海漫漫、防沖槽和和下游翼墻外外，防沖槽以以上兩岸需設(shè)設(shè)置護坡，其其結(jié)構(gòu)與海漫漫一致，在防防沖槽下游兩兩岸還應(yīng)護砌砌15米長的一段段干砌塊石..第三節(jié)防滲排水水設(shè)計3.1水閘的防滲長長度及地下輪輪廓的布置水閘滲徑長度必須須滿足閘基防防滲長度要求求,初步擬定所所需防滲長度度:采用《水閘設(shè)計規(guī)規(guī)范》中的勃萊公式式：式中：L——閘基基防滲長度（m）——上、下游水位差（m）C——滲徑系數(shù)，有有反濾層砂壤壤土，C=5～7則=(5～7)x22=10～14m閘底板的長度為88m，因此需要要增設(shè)鋪蓋來來延長滲徑。由由于擋潮閘為為雙向水流，因因此可在水閘上游游處增設(shè)一7m長的鋼筋混凝凝土鋪蓋。材材料采用混凝凝土，混凝土土標號采用C20，板厚為0.5m。在鋪蓋與與底板接觸的的一端應(yīng)適當當加厚并用沉沉降縫分開。3.2防滲計算方方法的選擇水閘防滲布置應(yīng)根根據(jù)閘基地質(zhì)質(zhì)條件和水閘閘上下游水位位差等因素綜綜合分析確定定。本工程為為中小型水閘閘，地下輪廓廓線較為簡單單，且地基均均勻不復雜，故故可采用計算算簡便的直線線法計算。初初擬地下輪廓廓線的形狀如如下：圖1地下輪廓線線布置圖將地下輪廓線按實實際尺寸展開開,得滲徑長度:＝(1+7+8+1..3+0.5+－0.5×44)=18.73m>144m因此，滿足防滲要要求。3.3滲流驗算按改進阻力系數(shù)法法及直線比例例法進行驗算算，計算得到到各角點的滲滲透壓力值，列列成表格。并并計算底版承承受的單寬滲滲透壓力值及及總壓力值。改改進阻力系數(shù)數(shù)法計算步驟驟如下：確定地基有效深度度根據(jù)《水閘設(shè)計規(guī)規(guī)范》,土基上水閘閘的地基有效效深度可按公公式（C.2.11-1）或公式（C.2.11-2）計算：當時當時式中：Te——地地基上水閘地地基的地基有有效深度（m）；——地下輪廓的水平投投影長度（m）；——地下輪廓的垂直投投影長度（m）。值從地下輪廓的最最高點鉛直向向下起算，若若不透水層的的埋深，則用用有效深度TTe進行計算算；若，應(yīng)按按實際透水層層深度進行計計算。經(jīng)計算=16m=0.5+1.00=1.5mm則=0.5x16=88m即按用有效深度計計算。地基分段和阻力系系數(shù)計算先將實際的地下輪輪廓進行適當當簡化，使之之成為垂直的的和水平的兩兩個主要部分分。簡化時，出出口處的齒墻墻，以便得出出實有的出口口坡降。用通過已經(jīng)簡化了了的地下輪廓廓不透水部分分各角點和板板樁尖端的等等勢線，將地地基分段，一一般分為內(nèi)部部水平段、內(nèi)內(nèi)部垂直段、進進口、出口段段。各基本分段的的阻力系數(shù)按按以下公式計計算。進口、出口段阻力力系數(shù)按以下下公式計算（2）內(nèi)部垂直段的阻力力系數(shù)的計算算公式為（3）水平段的阻力系系數(shù)的計算公公式為式中S—齒墻或板樁樁的入土深度度（m）T—地地基有效深度度或?qū)嶋H深度度（m）表3-1各典型段阻阻力系數(shù)計算算表分段

編號分段名稱①進口段0.5——8.0—0.4630.31②內(nèi)部水平段—0.50.57.570.8400.56③內(nèi)部鉛直段0.5——7.5—0.0670.04④內(nèi)部鉛直段0.5——7.2—0.070.05⑤內(nèi)部水平段—0.50.57.28.01.010.68⑥內(nèi)部鉛直段0.5——7.2—0.070.05⑦出口段0.5——7.2—0.4670.31=2.987求各分段的水頭損損失采用公式：其中：—總水頭損損失，亦即水水閘的上下游游水位差。（m）計算結(jié)果見下表所所示（（m））H1H2H3H4H5H6H7H82.01.691.131.091.040.360.310滲壓水頭分布圖或或滲流坡降線線各分段的水頭損失失求出以后，以以滲流出口處處開始，逐段段向上游累加加其水頭損失失值，即個得得出相鄰各計計算角點的滲滲壓水頭值。最最后用直線連連接各水頭代代表線段的端端點，就能繪繪出滲壓分布布圖或滲流坡坡降線。進出口水頭損失的的修正當進出口板樁較短短時，進出口口處的滲流坡坡降線將呈急急變曲線的形形式。為精確確計，應(yīng)進行行修正。修正正計算式為：：式中：—按以上諸諸式算出的進進出口水頭損損失值；（m）—修正后的水頭損失失值；（m）—修正系數(shù)，按計算算其中：—底板（包包括齒墻）的的埋深與板樁樁入土深度之之和；（m）—板樁另一側(cè)的地基基透水層深度度；（m） —板樁出口側(cè)水層深深地基的透度度。（m）當計算的時，采用用。時，應(yīng)修正正，修正后其其水頭損失減減小值為。解：進口段應(yīng)修正則修正后其其水頭損失減減小值為：出口板樁前的水力力坡降也隨之之變化：應(yīng)修正，修正后其其水頭損失減減小值為：S/T/β/△hh0/進口1.08.00.5540.1380.172出口1.37.00.8250.0540.256出口板樁前的水力力坡降變化范范圍a可按下式計計算修正時按原水力坡坡降線，根據(jù)據(jù)及值，分別定定出點及點，連接接，即為修正正后的水力坡坡降線。如下下圖修正后各段水頭損損失如下表①②③④⑤⑥⑦∑hi/0.1720.6980.040.050.680.1040.2562.0H1H2H3H4H5H6H7H82.01.8281.131.091.040.360.2560修正后的滲壓分布布圖根據(jù)修正后各段水水頭損失值，計計算底板上承承受的單寬滲滲透壓力及總總壓力值。修正后的滲壓分布布圖驗算抗?jié)B穩(wěn)定性J=<[J0][J0]—出口段段容許坡降值值，對于中砂砂，出口段容容許坡降值為為(0.35～0.40))下游出口處的逸出出坡降為：<0.35～0.440該值小于容許值，滿滿足要求。3.4排水設(shè)計計由于本閘為擋潮閘閘，其排水設(shè)設(shè)施的任務(wù)是是：在擋潮時時將閘基中的的滲水有計劃劃地排到鋪蓋蓋上游，而排排澇時將滲水水排到閘底板板下游，從而而減小閘底板板的滲透壓力力，增加閘室室穩(wěn)定性。上游端排水在鋪蓋之前鋪設(shè)一一層600mm厚的干砌石石，在其下設(shè)設(shè)置一層200mm厚砂墊層。下游端排水經(jīng)過以上消能防沖沖計算，下游游段可不設(shè)消消力池，改為為設(shè)一長為22m的護底,并在護底下下設(shè)置排水孔孔,排水孔孔徑徑取為15cm，間距為1.5m，呈梅花狀狀排列。護底底后與海漫連連接。海漫前段約約1/4左右是采用漿砌石石塊,由于漿砌石石不透水，故故通過內(nèi)設(shè)排排水孔來解決決排水問題，并并在孔底鋪設(shè)設(shè)200mm厚碎石墊層層作為反濾層層，排水孔孔孔徑取為10cm，間距為1.2m，呈梅花狀狀排列?？紤]到本水閘上下下游水頭差較較小，而上下下游的翼墻長長度也足夠長長，且翼墻、邊邊墩后回填土土采用滲透系系數(shù)較小的粘粘土，故認為為側(cè)向繞滲穩(wěn)穩(wěn)定性滿足要要求，翼墻不不再設(shè)排水孔孔。3.5閘室與與上下游連接接段的設(shè)計3.5.1上游連連接段設(shè)計1）鋪蓋采用混凝土鋪蓋，其其上游端的最最小厚度由施施工條件確定定，取0.5m；在鋪蓋與與底板連接處處將其厚度加加厚；將底板板前端做成傾傾斜面，使鋪鋪蓋能借助自自重及其上的的荷載與底板板緊貼；在連連接處鋪設(shè)毛毛氈等止水材材料，一端用用螺栓固定在在斜面上，另另一端埋入鋪鋪蓋中。此外外，為了防止止鋪蓋在施工工期間遭受破破壞和運行期期間被水流沖沖刷，應(yīng)在其其表面鋪設(shè)砂砂層，然后在在砂層上在鋪鋪設(shè)單層塊石石護面。2）翼墻上游翼墻除擋土外外，最主要的的作用是將上上游來水平順順地導入閘室室，其次是配配合鋪蓋起防防滲作用，因因此，其平面面布置要與上上游進水條件件和防滲設(shè)施施相協(xié)調(diào)。上上游翼墻順水水流向的投影影長度應(yīng)大于于或等于鋪蓋蓋長度，使其其能與鋪蓋形形成空間防滲滲體系。本設(shè)計上下游翼墻墻布置均采用八字形型式，即即翼墻從邊墩墩開始，向上上下游用斜面與岸邊連連接。由于閘閘室頂高程與與上游段設(shè)計計堤防高程不不同，墻頂高高程由與閘室室同高的3.6m，向上游延延伸做一1：10的緩坡過渡渡到與堤頂高高程同高的3.2m。3）護坡、護底為保護水閘上游岸岸坡免受進閘閘水流的沖刷刷，在沒有堤堤防的情況下下，應(yīng)設(shè)置護護坡，具體做做法如下：在在靠近翼墻處處做成漿砌石石，而往上游游延伸連接干干砌石，保護護范圍根據(jù)允允許沖刷流速速而定，取10m。干砌石護護坡每隔6～10m設(shè)置漿砌石石埂一道，其其斷面尺寸為為300mmm×600mmm。在護坡的的坡腳以及護護坡與河岸土土坡交接處做做一深0.5m的齒墻，以以保護坡頂。護護坡下面鋪設(shè)設(shè)各厚100mm的卵石及粗粗砂墊層?？紤]到翼墻部位水水流收縮，流流速加大，會會對上游河底底造成沖刷，在在鋪蓋表面鋪鋪設(shè)0.15m厚砂層，然然后在砂層上上在鋪設(shè)單層層0.2m厚漿砌塊石石形成護底，砂砂層與塊石層層間設(shè)置0.05m厚反濾層。下游連接段設(shè)計1）海漫下游海漫設(shè)計同上上。2）翼墻下游翼墻除擋土外外，其主要作作用是導引出出閘水流沿翼翼墻均勻擴散散，避免在墻墻前出現(xiàn)回流流漩渦等不利利流態(tài)。本設(shè)計下游翼墻布布置采用扭曲曲面的型式，即即翼墻的迎水水面從邊墩端端部的鉛直面面向下游延伸伸漸變?yōu)榕c其其相連的河岸岸坡度為止，成成為扭曲面。3）護坡、護底在與翼墻連接的一一段河岸，由由于水流流速速較大和回流流漩渦，在沒沒有堤防的情情況下，也需需要加做護坡坡。其做法類類同于上游護護坡。第四節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計4.1荷載及其組組合1.荷載作用示意圖（以以排澇期為例例）其中，G1——底底板自重；G2——邊墩自重；G3——工作橋自重重；G4——交通橋自重重；G5——檢修便橋自重；GG6——閘門自重；G7——啟閉機自重重；G8——工作橋其它它結(jié)構(gòu)構(gòu)件自自重（包括墻墻體、柱子、窗窗戶、屋頂?shù)鹊龋?；G9——回填土自重重；W1——閘室上游段段水自重；W2——閘室下游段段水自重；P1——閘室上游段段靜水壓力；P2——閘室下游段段靜水壓力；PF——浮托力；PS——滲流壓力；P3——回填土壓力力2.荷載的組合本次計算的工況包包括：竣工期期、擋潮期和和排澇期。荷荷載組合：包包括自重、水水重、揚壓力力、靜水壓力力、土壓力,取整個閘室室段計算（計計算簡圖見上上）.各計算工況的荷載載組合見下表表荷載組合表計算工況荷載自重水重靜水壓力揚壓力回填土壓重力PSPF竣工期√－－－√√擋潮期√√√√√√排澇期√√√√√√3.荷載的計算1）自重，列列表計算如下下名稱編號材料容重計算式作用力（KN）（KN/m3）底板G125[1.5×8-((6+7)/2×00.5]×112×252625邊墩G225(1+2.5)/22×4.6××8×2×253220工作橋G325[4×0.5×0.5××(8-3.66)+4×0.5×0.3×7+4×0.5×0.3×2+7×2×0.15]]×25770交通橋G425(2.4×0.2++0.5×00.30×2)××7×25136.5檢修便橋G525(2.0×0.155+0.5××0.25××2)×7××2596.25閘門G6784×7.4×0..1×78230.88啟閉機G7－－5其它G8－－160回填土G9191.5/2×4..6×8×2×1991048.8合計8292.432）水的自重、靜水壓壓力、揚壓力力的計算按不不同工況分開開計算：a．竣工期：完建時期，閘室內(nèi)內(nèi)無水，因此此無水重、靜靜水壓力和揚揚壓力，其荷荷載僅為自重重。b．擋潮期：此時最不不利工況為水水閘上游水位位為1.0mm，下游水位位為2.588m，閘室所受的的水重、靜水水壓力及揚壓壓力列表計算算如下（水的的容重取10KN//m3）荷載編計算式作用力（KN）號垂直力水平力水的W12×4.75×77×10665重力W23.58×2.775×7×10689.15揚壓力PF[1.5×8-((6+7)/2×00.5]×112×10-1050PS滲透壓力圖及如下下圖所示-1157.1靜水壓力P122×10/2×8160P23.582×100/2×8-512.7合計-825.95-352.7注：作用力的方向向以向右為正正，向左為負負；向下為正正，向上為負負。下同。滲透壓力圖c．排澇期此時最不利工況為為水閘上游水水位為1.00m，下游水水位為－1.0m，閘室所受受的水重、靜靜水壓力及揚揚壓力列表計計算如下（水水的容重取10KN//m3）荷載編號計算式作用力（KN）垂直力水平力水的W12×4.75×77×10665重力W200揚壓力PF[1.5×8-((6+7)/2×00.5]×112×10-1050PS滲透壓力圖及如下下圖所示-491.1靜水壓力P122×10/2×8160P200合計-876.1160滲透壓力圖5.2閘室穩(wěn)定分分析1.閘室穩(wěn)定計計算的要求1）在各種工況下，閘閘室平均基底底應(yīng)力不大于于地基允許承承載力，最大大基底應(yīng)力不不大于地基允允許承載力的的1.2倍。2）不發(fā)生明顯的傾傾斜，閘室基基底應(yīng)力的最最大值與最小小值之比不大大于規(guī)范規(guī)定定的容許值，如如下表：土基上閘室基底應(yīng)應(yīng)力最大值與與最小值之比比的允許值地基土質(zhì)荷載組合基本組合特殊組合松軟1.52.0中等堅硬、緊密2.02.5堅硬、緊密2.53.0本水閘基底為淤泥泥，屬于松軟軟地基，但考考慮需要進行行地基處理，將將其表層3米厚的淤泥泥換成中砂，處處理后基底土土應(yīng)屬于中等等堅硬、緊密密，因此閘室室基底應(yīng)力的的最大值與最最小值之比允允許值η取2.00。3）沿閘室基底面的的抗滑穩(wěn)定安安全系數(shù)不小小于規(guī)范規(guī)定定值，具體如如下：基本荷載組合：KKc≥1.30特殊荷載組合：KKc≥1.152.閘室穩(wěn)定計算1）閘室地基承載力力驗算本設(shè)計由于將原河河床表3m厚的淤泥泥層置換成中中砂層，故其其地基承載力力驗算應(yīng)該包包括對中砂地地基的承載力力驗算和對中中砂層下的淤淤泥層的承載載力驗算。砂土承載力標準值值（kPa）取決于其其貫數(shù)，對應(yīng)應(yīng)關(guān)系如下表表 N土類名稱6153050中、粗砂粉、細砂180140250180340250500340根據(jù)設(shè)計資料，可可認為本設(shè)計計的砂墊層標標貫數(shù)為13，由內(nèi)插法法求得對應(yīng)的的中砂層承載載力標準值[R]＝234.44kPa。由資料可知，該河河床的淤泥層層呈流塑狀態(tài)態(tài)，根據(jù)工程程經(jīng)驗估得其其承載力標準準值[R’]＝50kPa。砂墊層的壓力擴散散角θ的取值可參參考下表z/b換填材料中粗砂、礫、碎石石、石屑粉質(zhì)粘土、粉煤灰灰灰土0.2520