水闸毕业设计(10)

青海大学本科毕业设计：巴音河（德令哈市区段）河道治理工程

5.3防渗、排水设计

5.3.1 防渗、排水体的布置

(1)闸基防渗长度L为:L?7?(2980.15?2978.38)?20.72m?22m ⑵铺盖的设计:

为了延长渗径，增加闸室的稳定性在闸底板上游设置铺盖。因为当地缺少适宜的粘性土壤，现选择采用钢筋混凝土铺盖，这种铺盖上游段的厚度约为0.25～0.4米，在底版处加厚，现设计为0.4米，铺盖的长度一般是闸上下游水头差的3～5倍。

L=（3～5）（2980.15-2978.38）=(4.95～8.85)m 现设计为5米。 铺盖上游端厚度设计为50cm,在与底板连接处加厚为100cm。 (3) 齿墙的设计:

闸底板的上、下游设置浅齿墙，按照规范：齿墙深度取为1.0m，除了防渗,齿墙的另一作用就是提高闸室的抗滑稳定性。 ⑷板桩的设计：

板桩的深度h?(0.6~1.0)H?(0.6~1.0)?(2980.15?2977.19)?1.776m~2.19m

现设计为2米，采用钢筋混凝土板桩，板桩与闸室底板的连接形式为将板桩紧靠底板前缘，顶部嵌入闸底板0.5m。 (5) 排水设计:

下游护坦和浆砌石海漫的底部采用1～2cm的卵石、砾石铺成厚约20～30cm的排水体。

5.3.2 渗流计算

L0?5?6?4?8.5?23.5m S0?2.5m

L0S0?23.52.5?9.4?5 所以Te?0.5L0?11.75m?12m

计算: 各区的阻力系数值： ⑴?1?1.5(⑵?2?⑶?3?⑷?4?⑸?5?⑹?6?40 2.512)32?0.441?0.584

?0.288 )]?2.226

5?0.7?(1.5?0.7)122?2lnctg[lnctg[?4(1?(1?211.51.5??4116?0.7?(1.5?0.7)122)]?2.249 ?0.372 )]?2.288

?lnctg[?4(1?0.711青海大学水电系

5 2﹟闸坝的设计

⑺?7?1.5(n111.16)32?0.441?0.481

??i?1i?0.584?0.288?2.226?2.249?0.372?2.288?0.481?8.488

各渗流区的水头损失:

h1?0.584?h2?0.288?2.968.4882.968.4882.968.4882.968.4883.198.4882.968.4882.968.488?0.204m ?0.100m

h3?2.226?h4?2.249?h5?0.372?h6?2.288?h7?0.481?=0.776m =0.784m =0.130m =0.798m =0.168m

5.3.3 水利坡降线的修正

阻力修正系数?:

1[12(TT' ??1.21?)?2](2ST1'

?0.059) ?1.21?[12(11.512)?2](22.512?0.92

?0.059)式中：?---阻力修正系数；

s'---底板埋深与底面以下的板桩入土深度之和。

T'---板桩上游侧底板的地基透水层深度。 T'=T-0.5m=11.5m。

修正后的水头损失为:

'进口段： h0??h0?0.92?0.204?0.1877m

'出口段：h0??h0?0.92?0.168?0.1546m

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41 青海大学本科毕业设计：巴音河（德令哈市区段）河道治理工程

修正后进、出口段水头损失的减小值?h: 进口段：?h?(1??)h0?0.0163m 出口段：?h?(1??)h0?0.0143m 水力坡降呈急变形式的长度a可按下式计算: a??hHnT'??i?1i

a?0.01632.96?11.5?8.488?0.538m

5.3.4 渗透变形的验算

计算: J?0.18772.5?0.075

闸基土为坚硬粉质粘土,其出口段的容许坡降值为0.50～0.55。J?[J],所以渗流逸出点不会发生渗透变形破坏。

5.4闸室的地基计算

5.4.1 荷载计算

(1) 结构自重(G)

闸底板重G1: G1?6?95?1.0?24?1.368?104kN 闸墩重G2: G2?2.0?5.22?24?12?0.373?10kN

4闸门重G3： G3?0.02?7?1.5?78?12?0.197?10kN

44 G?G1+G2+G3?1.938?10KN

(2) 上部荷载(Q)

工作桥重Q1: Q1?5?95?475kN 交通桥重Q2: Q2?40?95?3800kN 启闭机重Q3: Q3?12?40kN?480KN

Q?Q1?Q2?Q3?0.4755?10kN

4(3)水重

A?(b?mh)h?(95?0.4?1.45)?1.45?138.591m

42 青海大学水电系

25 2﹟闸坝的设计

3V?Al?138.591?6?831.55m

水重T=v?10=0.83?104KN （4）静水压力

A=95?1.5=142.5m

hc?H2?0.75m

42

P?10?0.75?142.5?1.1?10KN

（5）浮托力

U?10?1.5?95?6?0.86?104KN

5.4.2 验算闸室的抗滑稳定性

Kc?tg?0?W?c0A?P

计算: 作用在闸室底面以上水平向荷载总和?P:

?W?1.938?10?0.48?10?0.83?10?0.86?104444?2.39?10KN

4?P?0.945?104

?0 ?320 c0?0 tg?0?W?c0Atg32?2.39?101.1?10404Kc??P=

?0?1.36?[Kc]?1.25

所以闸室满足抗滑稳定要求。

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6跨河人行廊桥设计

跨河人行廊桥的布置，经德令哈市统一规划，在市区的繁华地段Y 0+437.2（Z 0+423.7）桩号处设人行廊桥1座。

按《城市桥梁设计荷载标准》（CJJ77—98）规定，人行廊桥梁的设计荷载按均布荷载3.5kpa考虑。

本设计阶段对人行廊桥型式结构进行了初步比选，第一种方案选用斜拉桥，斜拉桥的优点是投资省、施工方便，但这种桥的外观简陋，一般用于乡村河道，如置于市区重点治理河段，不够美观，级别太低，因此被排除。

第二种方案选用轻型钢结构双拱桥，钢结构拱桥的优点是外形美观大方，但此桥跨度大，钢材用料较多，投资大，而且建成后维修费用也很高，因此也被排除。

第三种方案选用钢筋砼简支桥，此桥的优点是投资较省，而且通过美化栏杆、彩灯、立柱等，可使人行廊桥外形美观，与河水相映成辉，颇具景致。

最后通过技术经济比较，采纳第三种方案。

钢筋砼人行郎桥面宽4.8m,桥长80m，每跨10m左右。桥基基础深2.5m,底面为5.45×2.2m。桥基建基面为冲积砂卵石，基础承载力0.32～0.35Mpa,桥身采用C25钢筋砼现浇，墩帽、基础、全部的横梁、立柱、廊桥顶部均采用C20现浇钢筋砼，桥面找平采用100#水泥砂浆。桥面两侧设有90cm的人行道和栏杆，人行道比中间桥面高20cm，桥面与人行道结合部设有纵坡为1/100的排水槽，排水槽纵向每8m设一排水孔，排水槽顶部设拦污栅。栏杆采用花岗岩石雕，高1.2m，桥面采用麻灰色大理石装饰。廊桥两端采用台阶及盲道双道连接。廊桥顶棚与选用直径50cm的立柱连接，顶棚形式为“八”字型，立柱用红色真石漆喷饰，廊顶外部用深黄色琉璃瓦装饰。

44 青海大学水电系

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