河海大学继续教育学院涵江水利枢纽工程毕业设计计算书
单位宽底板所受渗透压力
P1＝1/2（H6+H7）×L1×1.0=1/2×(2.313+0.791)×20×1.0＝31.048t＝304.19kN
4.3 验算闸基土的抗渗稳定性
查SL265-2001附表3－1，可得水平允许均渗透坡降『JX』=0.10;出口处的允许平均出逸坡降『J0』＝0.35
分别验算不同水位条件下的抗渗稳定性。
4.3.1 设计水位条件下
闸底板水平段的平均渗透坡降为:
JX=hⅥ’/LX=1.383/20=0.069<『JX』=0.10 渗流出口处的平均出逸坡降为:
J0=hⅧ’/S’=0.549/2.3=0.239<『J0』=0.35 故在设计水位条件下的闸基防渗满足抗渗稳定要求。
4.3.2 校核水位条件下
闸底板水平段的平均抗渗坡降为
JX=hⅥ’/LX=1.522/20=0.076<『JX』=0.10
渗流出口处的平均出逸坡降为 J0=hⅧ′/S′=0.604/2.3=0.263<『J0』=0.35 故在校核水位条件下闸基防渗亦满足抗渗稳定要求。
18
河海大学继续教育学院涵江水利枢纽工程毕业设计计算书
5、闸室的布置和稳定分析
5.1 闸室结构布置
闸室结构布置包括底板、闸墩、闸门、胸墙、工作桥和交通桥等分布结构等分布结构的型式和尺寸的初步拟定。
5.1.1 底板
按底板和闸墩的连接方式，闸底板可分为整体式和分离式两种。本设计采用整体式闸底板。尺寸设计：
1）闸底板顺水流方向的长度根据闸室稳定，地基应力及上部结构布置的要求确定。本设计取顺水流方向的长度为20m。
2）底板厚度必须满足强度和刚度的要求，一般取t=(1/5~1/8)B, B=10m，t=(1.25~2)m，取t=1.8m。
3）分孔分联
多孔水闸采用整体平底板时，为了适应伸缩变形，应该用缝将底板分成若干段。分段缝的间距在岩基上不宜大于20m，土基上不宜大于30m，并尽量考虑闸孔对称，且分缝类型不超过两种。本设计采用36孔，采用两孔一联。
4）底板分缝
为了防止和减少由于地基不均匀沉降、温度变化和混凝土干缩引起的裂缝，必须设置若干道顺水流向的永久缝。由于闸墩与底板是固结在一起的，永久缝设在闸墩中间，缝中设以“V”形铜片止水，并以沥青油毛毡填缝。
5.1.2 闸墩
闸墩用以分隔闸孔、支承闸门及上部桥梁，并将由闸门传来的水压力和上部结构的重量和荷载传给底板，所以闸墩的长度应满足布置检修便桥，工作桥，交通桥，检修门槽和工作门槽的需要。取闸墩长度与底板等长，为20m。闸墩上下游端都保持铅垂面。
检修门槽与工作门槽之间保持2.0m的净距，以便于检修人员进出和工作。检修
19
河海大学继续教育学院涵江水利枢纽工程毕业设计计算书
门槽一般设于工作门槽的上游，其下游一般不再设检修门槽。
闸室稳定计算时上游水位为19.5m，下游水位为14.5m，上下游水位相差不大，可以不设胸墙。
一、确定闸墩高度
确定闸墩上游部分的顶部高程时，应使布置在这里的交通桥桥面位于上游最高水位加波浪高度和安全超高以后的高程上，下游部分的墩顶高程可适当降低，但应保证位于下游的交通桥桥面能与闸侧道路衔接。
（1）泄水时墩高
h1=▽设洪+安全超高＝23.65+0.7＝24.35m
现根据设计资料计算校核流量Q0.33%＝12350m3/s，相应H下=23.80m时闸上壅高水位H壅高。
Q=σmB02gH02/3
式中Q=12350m3/s，m=0.385 ，B0=360m，则有 12350=σ×0.385×360×19.6×H02/3
结合SL265－2001附表A.0.1-2，用试算法计算H0，其中hs＝23.80－13.0＝10.80m
当H0＝12.0m时，hs/H0＝0.90，查表得σ＝0.828代入式中得 12350= 0.828×0.385×360×19.6×H02/3 得H0＝8.4m 按此方法进行试算，列表如下：
H0 11.5 11.2 11.12 hs/ H0 0.939 0.964 0.971 查表得σ 0.708 0.587 0.543 计算H0 9.31 10.55 11.12 h2=▽校核+安全超高＝11.12+13+0.5＝24.62m
（2）闸门关闭时 首先进行波浪计算
洪水期多年平均最大风速v=20.7m/s，设计情况宜采用洪水期多年平均最大风速的1.5~2.0倍，取1.5倍。风向按垂直坝轴线考虑，吹程DF=3km。闸前范围内的平
20
河海大学继续教育学院涵江水利枢纽工程毕业设计计算书
均水深H’＝19.5－13＝6.5m.
1) 计算gDF/V102及gH/V102
ghLV102?7.4?10?32) 查《水闸规范》附图得 并计算平均波高
3）H江水闸为三级建筑物，查?水闸规范?附表4.1得设计波浪波列累积频率为
hL0.728??0.1126.5HPL=5%
4)由上面查得设计波浪波列累积频率波高与平均波高的比值，计算hL值。 由?水闸规范?查得
hL?1.87hLhL?1.87?hL?1.87?0.728?1.36 5）计算设计波浪的平均周期
T?4.0?hL?4.0?0.728?3.413gT2?H9.8?3.41322?3.14?6.5LL?th?th2?LL2?3.14LL40.82LL?18.18thLL2ex?e?xthx?xe?e?s 6）计算相应的波长值 由试算得 LL=18.0m.
h3=▽挡水高度+hL+超高=19.5+1.36+0.4＝21.26 h4=▽校核校核+hL+超高=20+1.36+0.3＝21.66 h1、h2、h3、h4中取最大者即为闸墩高度，即h＝24.62 h取整数25
21
河海大学继续教育学院涵江水利枢纽工程毕业设计计算书
闸墩为钢筋混凝土结构。顺水流长度取与底板相同，为20m，不分缝中墩厚 1.2m，分缝中墩厚1.6m，中间缝宽2cm，边墩厚1m。
闸墩靠近上游设检修门槽一道，槽深0.2m，宽0.3m，上游墩头与检修门槽相距4.0m，距检修门槽2.0m设一道工作门槽，槽深0.3m，宽0.6m，下游不设检修门门槽。具体位置见图34。闸墩上下游端部均彩半圆形墩头，以便设置沉陷缝和施工缝。分缝中墩墩头R＝0.8m，不分缝的墩头R＝0.6m。
5.1.3 闸门
1）闸门门型及尺寸
闸门选用露顶式平面滚轮钢闸门，闸门顶部在最高挡水位以上有0.5m的超高，因此门顶高程▽＝20.00+0.5＝20.50m，门宽为10+2×0.3＝10.6m
2）启闭机选型
闸门自重，根据经验公式G?KZKCKgH1.43B0.88初估闸门自重。 式中：H、B——孔口高度和宽度(m)
Kz——闸门行走支承系数 Kz（滚动支承）＝1.0 Kc——材料系数 Kc（普通碳素钢材）＝1.0 Kg——孔口高度系数，5m≤H≤8m时， Kg＝0.13 则闸门自重G=1.0×1.0×0.13×7.51.43×100.88＝17.59t＝172.4KN 根据经验公式，初估启门力
FQ=（0.1～0.2）P+1.2G
其中 FQ——启门力；
P——平面闸门上的总水压力； G——估算的闸门自重；
12作用闸门上游面的水压力P上＝?H上＝245kN/m；作用在闸门下游面的水压力
212P下＝?H下＝11.25kN/m
2则门上的总水压力为P总＝（P上－P下）×10＝（245－11.25）×10＝2337.5kN FQ＝0.11×2290.7+1.2×200＝464.0kN
22