中山市s水闸重建工程设计-毕业设计

中山市s水闸重建工程设计-毕业设计内容摘要：

数，可采用 ~，现取 1 ； q — 过闸单宽流量， Qv =30/8= m3／ s。 得出跃后水深 ch 出池河床水深 hs，故需要建消力池。 经计算，在不能忽略 ov 时用公式 2222 scqqggZ hh  和 socdZhh   现拟设挖深毕业设计 10 式消力池，池深 d=。 三、消力池池长 消力池池长根据：sj s JL L L 《水闸设计规范》 P236 式中：sL—— 消力池斜坡段水平投影长度（ m）  —— 水跃长度校正系数，可采用 ~；取  = jL—— 水跃长度，由《水闸》欧氏公式  6 .9j cchhL  得 经计算得：sjL=+*= 取池长为 12m。 （注：因为本水闸只在上游水位不超过 米时才开闸，所以不必计算其他水位情况。 ） 四、消力池底版厚度 根据《水闸设计规范》，满足抗冲要求得池底板厚度公式： 1 qHtk 《水闸设计规范》 P236 式中： 1k —— 消力池计算系数，可取 ~；取 H — 相应泄流量时的上、下游水位差， m。 由计算得 t=，取消力池底板厚度为 m，前后等厚。 在消力池的 后半段设排水孔，孔径为 m，间距 m，呈梅花形布置，孔内填砂、碎石。 消力池与闸底板连接处留一宽为 m的平台，以便更好地促成出闸水流在池中 产生水跃，消力池平面上呈扩散状，扩散角为 15 度。 五、海漫的设计 （ 1） 海漫长度的确定按以下公式计算 海漫长度 p s sL K q H （当 sqH =1~9，且消能扩散良好时） 《水闸设计规范》 P237 式中：pL—— 为海漫长度（ m） sq—— 为其中消力池末端单宽流量，（ 2ms ） sK —— 为海漫长度计算系数，取 10 H —— 为闸孔泄水时的上、下游水位差（ m） 经计算得：pL=20m，则海漫的长度取 20 m。 毕业设计 11 （ 2）、海漫的布置和构造 海漫应有一定的柔性、透水性和表面粗糙性，其结构和抗冲能力应与水 流流速相适应。 由于下游河床局部冲刷过大，应采用倾斜海漫，倾斜段坡度为 1： 10，海漫使用厚度为 30cm的块石材料，前 7 m采用浆砌石，后 13 m 采用干砌石块。 浆砌块石漫上设排水孔， 底部铺设 厚的砂砾垫层。 （护坡下的垫层应根据不同的土质情况确定，对于粘土土质渠岸，只铺筑厚度不小于 10 厘米的碎石垫层即可。 ） 六、抛石防冲槽的设计 计算海漫末端的河床冲刷深度md。 1 .1 mmmoqdhv 《水闸设计规范》 P237 式中：md—— 为海漫末端的河床冲刷深度（ m）； mq—— 为海漫末端单宽流量（ 2ms ）； ov—— 为河床土质允许不冲流速（ m/s）； mh—— 为海漫末端河床水深（ m） ` 经计算得： md = m1，理论上可以不建 深 防冲槽。 但为了保护海漫末端头部，故在海漫末端建构造防 冲槽。 其深度一般采用 ~ m，现取 m，底宽为深度的 2~3 倍，所以底宽取 2 m。 防冲槽的上、下游边坡坡度采用 1： 2~1：4，现取 1： 2。 防冲槽采用宽浅式梯形断面，堆石结构，槽顶与海漫齐平。 两侧边坡坡度可与两岸河岸坡相同。 为了防止水流冲刷，必要时上游护底首端宜增设防冲槽（或防冲墙），其深度一般采用 m。 图 322 防冲槽布置图（单位： m） 毕业设计 12 第三节 防渗排水设计 一 、地下轮廓设计 对于非粘性土地基，通常会采用垂直板 桩防渗。 故地下轮廓主要包括底板、防渗铺盖和板桩。 地下轮廓线就是底板、防渗铺盖和板桩组成的第一根流线。 底板 底板既是闸室的基础，又兼有防渗、防冲刷的作用。 它既要满足上部结构布置的要求，又要满足稳定及本身的结构强度等要求。 （ 1）、底板顺水流方向的长度oL 为了满足上部结构布置的要求， L 必须大于交通桥宽、工作桥宽及其之间间隔的总和，则取 L 为 15m。 从稳定的要求考虑，采用整体式平底板，对粉质砂性土可取（ ~） H ；H ==，则取 12m。 综上所述，取底板顺水流方向长度 L 为 15m。 （ 2）、底板厚度 d 根据经验，底板厚度为（ 1/5~1/8）单孔净跨，一般为 ~。 故初拟 d 为。 （ 3）、底板构造 底板采用钢筋混凝土结构，混凝土强度为 C25，上、下游两端各设 ，底宽为 的齿墙嵌入地基。 底板的齿墙既能起 防渗作用，又能抗滑。 上游端齿墙的作用是降低作用在闸底板上的渗透压力，下游端齿墙 是减小出逸坡降，有助于防止地基土产生渗透变形。 闸室底板分段长度的确定应根据闸室地基条件和结构构造特点，结合考虑采用的施工方法和措施确定。 闸室结构垂直水流方向分段长度根据《水闸设计规范》第 条说明：土基上分段长度不宜超过 35m。 故本水闸底板不设分缝。 底板与防渗铺盖之间的连接缝用“ V”型铜片止水。 铺盖 铺盖设在紧靠闸室的上游河底上，其主要作用是延长渗径，以降低渗透压力和渗流坡降；同时具有上游防冲的作用。 铺盖采用混凝土结构，其长度根据闸基防渗需要确定，一般为 2~4 倍闸 上水头或 3~5 倍上、下游水位差（ 48 m）， H ==,即铺盖长度：4*=,拟取 20m，铺盖厚为 m。 铺盖上游端设 m深的小齿墙，其头部不再设防冲槽。 为了防止上游河床的冲刷，铺盖上游设块石护底，厚为 m，其下设 m厚的砂石垫层。 板桩 板桩入土最大深度一般为闸上水头的 ~ 倍。 为了更好底防渗减压。 采用钢筋混凝土板桩，厚 10cm，宽 50cm，长 8m。 毕业设计 13 齿墙 齿墙有 延长渗径，增加闸身抗滑稳定性和防止地基被冲刷作用，齿深采用。 侧向防渗 侧向防渗主要靠上游翼墙和边墩。 上游翼墙为反翼墙，收缩角取为 15 度，延伸至铺盖头部以半径为。 排水、止水 为了减少作用于闸底 板上的渗透压力，在整个消力池底板下布设砂砾石排水， 铺盖与 上游翼墙、上游翼墙与边墙之间的永久性分缝， 为了防止闸基土与墙后土被水流带出，缝中铺贴沥青油毡。 闸底板与铺盖间的分缝采用“ V”型铜片止水。 二、渗流计算 根据《水闸设计规范》要求，对软弱 地基上的水闸采用改进系数法进行计算，拟定地下轮廓线如图 331。 计算其中用到： 1）、计各水流段的水头 损失： ii ih H  式中：i—— 第 i 流段的阻力系数。 i—— i 流段阻力系数的总和； H —— 上、下游的水头差。 2）、三个阻力系数计算公式：进出口段阻力系数 3 21 .5 0 .4 4 1osT  内部铅直段阻力系数 24ln c o t 1y sT  水平段阻力系数  120 .7xL Tss  上三式中： S—— 板桩或齿墙的入土深度 , m。 T—— 地基透水层深度， m； L—— 水平段长度， m； 1s、2s—— 两端板桩或齿墙的入土深度 , m。 注意：式中 2 的 值为 ，而 4 的  值为 180 度。 毕业设计 14 3）、当 5ooLS 时 地基有效深度 0005 2e LT LS 式中：OL、oT—— 底下轮廓线在水平及垂直面上的投影， m。 4） 、进、出口段水头损失值局部修正 公式： oohh  211 .2 11 2 2 0 .0 5 9TSTT            式中：Oh、Oh—— 修正前后的进出口水头损失值， m；  —— 修正系数，可按右上角式计算，  应于以修正； S —— 底板埋深与板桩入土深度之和， m。 T —— 板桩另一侧地基透水层深度， m，取值同有效深度的计算方法，修正 后 ， 水 头 损 失 的 减 少 值 h 按 下 式 计 1 o o oh h h h     5）、对进出口处水头损失进行修正后，得出各点在设计（校核）洪水情况的渗压水头值如下： 1  、 2  、 3  、 4  、 5  、 6  、 7  、 8 0mH。 地下轮廓线简化图如图 332 根据以上算得的渗压水头值，并认为沿水平段的水头损失呈线性变化，画出渗 压力分布图如图 333。 毕业设计 15 图333 渗压力分 布图（单位： ）图332 地基轮廓 简化图（单位： ）图331 拟定地基 轮廓线（单位： ）毕业设计 16 三、抗渗性分析 验算闸基抗渗稳定性，主要是为了防止底下渗流冲刷地基土并造成渗透变形。 验算闸基抗渗稳定性时水平段和出口段的渗流坡降必须分别小于《水闸设计规范》表中规定值，以保证地基不会发。