挑坎高程 m,长度 m,挑射角 ,反弧半径 m,挑射距离 m,冲坑深度 m。 4.5 两岸联接布置
闸室上游翼墙型式 ,墙顶高程 m,墙体高度 m,长度 m。下游翼墙型式 ,墙顶高程 m,翼墙扩散角 度,墙体高度 m,长度 m。
5 水 力 设 计
5.1 水闸的过水能力核算
分别核算水闸在设计水位、校核水位等各种特征水位下的过水能力。
提示:平原地区河道大中型水闸和水库溢洪闸,多为平底或带低堰的开敞式水闸,核算其过水能力时,应注意闸前引渠与其它建筑物及拦鱼、拦污设施等对过水能力的影响。 5.2 消能防冲设施设计
提示:根据水闸的水流条件、单宽流量、地质条件、闸的控制运用方式,通过消能防冲计算初步成果,经水工模型试验,确定最终方案。 5.3 拟定闸的控制运用方式
提示:(1) 分别确定闸前各种水位时闸门开度与过闸流量的关系,并绘出曲线;还要结合工程具体情况确定闸门操作的开启顺序,供工程管理部门使用。 (2) 闸门控制应尽量同步开启,但由于实际条件限制很难达到同步开启。可由中间孔向两侧分段分级开启或隔孔对称开启,关闸时则与上述顺序相反,以避免闸下形成偏流造成集中冲刷。 (3) 控制运用方式可通过模型试验确定各种特征水位、各种流量、与各种闸门开启度的组合方式。 6 闸室稳定计算
6.1 荷载计算
提示:作用在水闸上的荷载按基本荷载和特殊荷载分别计算。计算范围应与闸室稳定计算中选定的计算单元相适应。 6.1.1 基本荷载
(1) 水闸结构自重及其设备自重
提示:包括闸室底板、闸墩、胸墙、排架、工作桥、交通桥、检修桥、启闭机房、工作闸门和启闭机等的自重。 (2) 土压力
提示:作用于边墩背后的填土压力,土基上一般按主动土压力计算,岩基上一般按静止土压力计算。回填土水上部分采用湿容重,水下部分采用浮容重另加静水压力计算。 (3) 泥沙压力
提示:在多泥沙或感潮淤沙河段建闸时,应考虑泥沙淤积对闸室的作用力。 (4) 静水压力
分别计算正常挡水位和其他挡水位时的静水压力。
提示:其他挡水位系指某些水闸在水闸枢纽中为达到分洪、分流、挡湖、控制运用要求等需关闭闸门时运用的挡水位。 (5) 扬压力
分别计算正常挡水位、其他挡水位作用下包括渗透压力和浮托力的扬压力。
提示:渗透压力计算:在土基上可采用改进阻力系数法;在复杂地基上的大型工程可采用电拟试验法;中型工程和简单地基情况下可采用直线比例法。岩基上的渗透压力可参照SDJ21-78计算。 (6) 波浪压力
波浪压力按SDJ133-84附录四公式计算。 (7) 风压力
风压力按GBJ9-87计算。 (8) 水重力
提示:水重力作用于闸底板上。 (9) 淤沙压力
提示:根据淤沙高度及淤沙容重计算。 (10) 冰压力
静冰压力和动冰压力,参考水工设计手册计算。 6.1.2 特殊荷载
(1) 最高挡水位(校核条件)时作用于闸室的静水压力、扬压力、波浪压力。 (2) 地震力
按照工程设计地震烈度和建筑物级别分别计算水平向地震惯性力、竖向地震惯性力、地震动水压力、地震动土压力。 (3) 侧向静水压力
提示:某些孔检修时检修门与工作门之间的侧向静水压力作用于闸墩上。 6.2 荷载组合
提示:对于平原地区兼有蓄水和排洪作用的水闸以及大中型水库的泄洪闸来说,荷载基本组合考虑施工完建情况和正常挡水情况;荷载特殊组合考虑最高挡水情况、检修情况、地震情况。 6.2.1 荷载基本组合
(1) 施工建成情况
水闸上、下游均无水。设计荷载为水闸结构自重及其设备自重,边孔计算时还应考虑边墩后土压力。
(2) 正常挡水情况
水闸上游为正常挡水位,下游无水或最低水位。设计荷载为:水闸结构自重及其设备自重,正常挡水位的静水压力、扬压力、波浪压力、风压力、土压力,泥沙压力。 6.2.2 荷载特殊组合
(1) 最高挡水情况
水闸上游为最高挡水位(校核水位),下游无水或最低水位。设计荷载为:水闸结构自重及其设备自重,最高挡水位的静水压力、扬压力、波浪压力、土压力,泥沙压力。
(2) 检修情况
水闸上游为正常挡水位或检修水位。闸孔一孔检修,相邻闸孔正常挡水,设计荷载除考虑水闸结构自重及其设备自重、静水压力、扬压力、波浪压力、土压力之外,还要考虑作用在闸墩上的侧向静水压力。
(3) 地震情况
水闸上游为正常挡水位,下游无水或最低水位。设计荷载为正常挡水情况的荷载加地震力。
6.3 闸室稳定计算 6.3.1 确定计算单元
提示:计算单元应根据闸室布置情况来确定。大底板水闸应取中联闸室和边联闸室分别计算;分离式底板水闸取单个中墩和边墩分别计算。 6.3.2 稳定计算
提示:闸室稳定计算主要确定基底压力的最大值、最小值、平均值和基底压力不均匀系数、坑滑稳定安全系数,并满足规范规定和地质勘察成果确定的容许值。若不能满足其相应的容许值,则需对闸室布置进行适当调整,直到满足为止。 计算成果见表9
闸室稳定计算成果表
表9
荷 载 基 本 组 合 计 算 内 容 荷 载 特 殊 组 合 检修情况 地震情况 施工完建 正常挡水 最高挡水 情 况 情 况 情 况 计 算 水 位 抗滑稳定 安全系数 闸上,m 闸下,m 计算值KC 允许值[KC] 平均值? 基 底 压应力 kPa 最大值?max 最小值?min 允许值[?] 不均匀系数? 计算要点如下:
(1) 闸室结构布置和受力情况对称的闸孔,其基底压力按偏心受压公式计算。 (2) 闸室结构布置和受力情况不对称的闸孔,其基底压力按双向偏心受压公式计算。
(3) 对于受双向水平力作用的闸室,应验算水平力的合力方向的抗滑稳定性。 (4) 对于岩基上水闸的抗滑稳定计算,可参照SDJ21-78的规定。 (5) 对于土基上的闸室抗滑稳定计算,可参照SDJ133-84的规定。
7 结 构 设 计
7.1 闸底板结构计算 7.1.1 闸底板的结构型式
提示:闸底板的结构型式应根据闸室布置的要求,结合地基特性和闸室稳定计算综