水工建筑物水闸课程设计

1、一、基本设计资料11、基本概述资料12、水流量资料13、闸基土质资料24、其他资料25、水闸设计标准2二、闸址选择3三、总体枢纽布置31、拦河闸的布置32、闸室段的布置3 3、上游连接段的布置-3 4、下游连接段的布置-4四、水力计算41、闸孔设计42、消能防冲设计73、海漫设计-9五、防渗排水设计101、 地下轮廓设计102 、防渗计算11六、 闸室的布置与稳定分析151、闸室结构布置152、荷载及其组合183、闸室稳定计算23七、闸室结构设计251、闸墩设计252、底板结构设计25八、基础处理29九、主要参考文献30一、基本设计资料1、基本概述资料本工程是西通河灌区第一级抽水站的拦河闸，其

2、主要任务是拦蓄西通河的河水，抬高水位满足抽水灌溉的需要，洪水期能够宣泄洪水，保证两岸农田不被洪水淹没。2、水位流量资料根据规划要求，在正常蓄水时下泄流量为Q=0，上游水位为，此时对应的下游水位；在校核洪水时灌区下泄流量为，此时的相应上游校核水位为，相应闸下游水位；在设计洪水位时灌区下泄流量，此时对应的上游水位，闸下游水位为。闸身稳定计算水位组合（1） 设计洪水位时：上游水深,下游水深（2） 校核洪水位时：上游水深,下游水深消能防冲设计水位组合根据分析：消能防冲的最不利水位组合是在校核洪水位时的情况下：则其组合是：下泄流量为，相应的上游水位是, 闸下游水位，则相应的上游水深,下游水深。水位流量资

3、料表：运用情况上游水位（米）下泄流量（m³/秒）正常蓄水0设计洪水校核洪水下游水位流量关系表：H下(m)Q(m3/S)3、闸基土质资料闸基河床地质资料柱状图如图所示：层序高程（m）土质摡况I细砂II组砂III粘土闸址附近缺乏粘性土料，但有足够数量的混凝土骨料和砂料。闸基细砂及墙后回填砂料土工试验资料如下表；天然重度饱和重度内摩擦角凝聚力不均匀系数相对密实度细砂22012 沙土料320154、其他资料1.闸上交通为单车道，按汽-10设计，带-50校核。桥面净宽，总宽为。2.闸门采用平面钢闸门，有3米、4米、5米三种规格闸门。3.该地区地震设计烈度为4度。4.闸址附近河道有干砌石护坡。1

4、2米/秒 ，吹程0.15公里。5、水闸的设计标准根据水闸设计规范.SD133-84(以下简称SD133-84),该闸按IV级建筑物设计。二、闸址选择根据水工建筑物可知，闸址选择关系到工程的成败和经济效益的发挥，是水闸设计中的一项重要内容，应根据水闸的功能、特点和运用要求，综合考虑地形、地址、水流、潮汐、泥沙、冻土、冰清、施工、管理和周围环境等因素，通过技术经济比较，选定最佳方案。闸址适宜选择在地形开阔、岸坡稳定、岩土坚实和地下水水位较低的地点。应优先选用地质条件良好的天然地基，土壤、中砂、粗砂、和砂砾都适于做为水闸的地基；尽量避开淤泥质土和粉、细砂地基，必要时，应采取妥善的处理措施。在河道上建

5、造拦河闸，为解决施工导流问题，常将闸址选在弯曲河道的凸岸，利用原来河道导流，裁弯取直，新开上、下游引水和泄水渠，新开渠道既要尽量缩短其长度，又要使其进、出口与原河道平顺衔接。根据基本地形资料知道，闸址附近，河道顺直，河道横补面接近梯形，底宽18米，边坡1:1.5，河底高程195.00米，两岸地面高程199.20米。断面尺寸如图1-1所示：图 1-1三、总体枢纽布置1、拦河闸的布置拦河闸布置成开敞式水闸，根据计算将水闸分为3孔，边孔净宽3.0m，中孔净宽4.0m,闸门顶部高程199.4m。闸门高出边缘线0.2m。2、闸室段的布置闸底板为倒形布置，采用钢筋混凝土结构，地板中央设缝，板长15m，厚1

6、.0m。×4.4启闭设备采用QPQ-16卷场式启闭机，公路桥设在下游，总宽4.4m。3、上游连接段布置 上游翼墙采用浆砌石重力式反翼墙，墙顶高程199.50m，混凝土拦浪板高0.8m，设在其上，墙后填土高程199.20m，翼墙底板厚0.6m，同样采用钢筋混凝土材料。铺盖与翼墙上游齐平，顺水流方向长14.0m，厚0.6m，铺盖上游为块石护底，一直护到引水口。翼墙上游为干砌石护坡，并设有浆砌石格梗，每隔12m布置，砂垫层设在块石底部，15cm厚。4、下游连接段的布置闸室下游布置消力池、海曼、防冲槽等。消力池采用挖深式，长7.5m，池深0.5m，底板采用钢筋混凝土结构，厚0.5m，消力池与

7、闸室连接处设1m宽小坝，厚以1:4的斜坡连接，底板下设0.2m厚砂、碎石垫层，反滤排水。采用浆砌石做为海曼的材料，其长度为18m，厚度为0.5m，浆砌石内设排水孔，下面铺设反滤层，在海曼起始端做8.0m长的浆砌石水平段，其顶面高程与护坦齐平，在海曼后半段做成1:15的斜坡，以使水流均匀扩散，调整流态分布，保护河床不受冲刷。取防冲槽深度为2.0m，底宽b为4.0m,取顶端与海曼末端齐平，则上游坡率取m2，下游坡率m3。下游翼墙为浆砌石重力式反翼墙，迎水面直立，墙背坡率1:0.5收缩角为10度。材料选用钢筋混凝土板，厚0.6m，前趾长1.2m，后趾长0.2m，翼墙下游端与消力池末端齐平。四、水力计

8、算水闸的水力设计主要包括两方面内容，即闸孔设计和消能防冲设计。1、 闸孔设计闸孔设计的主要任务是：确定闸室结构形式，选择堰型，确定堰顶高程以及孔口尺寸。（1） 闸室结构型式该闸建在天然河道上，故宜采用开敞式闸室结构。（2） 堰型的选择及闸底板高程的选定该闸建在少泥沙的人工渠道上，故宜采用结构简单、施工方便、自由出流范围较大的平底板宽顶堰。由闸基河床地质资料可知，闸基附近河床土质良好，承载能力大，并参考该地区已建工程的经验，拟取闸底板顶面（即堰顶）与西通河渠底齐平，高程为。（3） 孔口尺寸的确定初拟孔口尺寸，该闸的尺寸必须满足拦洪灌溉以及泄洪的要求。1)计算闸孔总净宽在设计情况下： 、下游水深则

9、上游行近流速：V0=Q/A根据和断面尺寸：A=bH =××2其中b为河道宽：b=18V0/sH0=Hv2/2 （取2/2×则=3.15/3.39=0.929>0.8 故属于淹没出流。校核情况： 、下游水深则上游行近流速：V0=Q/A根据和断面尺寸：A=bH =××3.92其中b为河道宽：b=18 mV0/sH0=Hv2/2g取2/2×则 =3.65/3.94=0.93>0.8 , 故属于淹没出流。确定闸孔宽度由以上结果可得，则按水流成堰流时并且为淹没出流，计算根据水工建筑物，由宽顶堰淹没出流公式：0，根据，查SL-265-

10、2001,附录A.01，查得淹没系数=0.74，对无坎宽顶堰：m=0.385 假设侧收缩系数=0.90。计算简图见图21HH1图21在设计情况下：由公式 所以，在设计情况下在校核情况下：整理上述计算如表21所示：表21计算情况上游水深H下游水深流量Q行进流速行进水头淹没系数流量系数m侧收缩系数设计情况下校核情况下2)闸孔孔数n及单孔净宽单孔宽度根据水闸使用要求，闸门型式及启闭机容量等因素，并参照闸门尺寸选定。由>比较得，取净宽较大的值，则取。以上为的第一次近似值，据此可计算的第二次近似值，按=0.93，及闸墩边形状，查水闸表35得=0.53， =0.70。侧收缩系数按式计算为：×

11、;0.7+（3-1）×0.53×净宽的第二次计算近似值为再将净宽的第二次近似值代入式中，可得=0.86，再次试算后仍得=0.86，计算得出,根据所给闸门的型号尺寸，则选择孔数n=3，每孔净宽，则闸孔总净宽×,，墩首、尾采用半圆形。根据拟定的闸孔尺寸净宽，用设计情况进行检验。根据堰流公式：0则:=|（64.28-61.40）/61.40|×100=4.75实际过流能力满足泄水的设计要求由此得该闸的孔口尺寸确定为：选择孔数n=3，每孔净宽，闸孔总净宽，闸室总长度B=3×3.2+2×。2. 消能防冲设计消能防冲设计包括消力池、海漫和防冲槽三

12、部分的设计。（1） 消力池的设计1)上下游水面连接形态的判别，当闸门从关闭状态到校核的下泄流量为，往往是分级开启的。为了节省计算工作量，闸门的开度拟分三级开启。第一级泄流量为，待下游水位稳定后，开度增大至设计流量，最后待下游水位稳定后，再增大开度至最大下泄流量。当下泄流量为时：上游水深；下游水位则采用前一级开度（即）时的下游水深；则上游行进流速：由于，则可以忽略不计假设闸门开度，,则为孔流，查水力计算手册（第二版）得垂直收缩系数则：跃后水深：则 为远驱式水跃，故需要设消力池由，孔流流量系数为0.65因此：smQ/57.990.381.9200.10185.05915.000.13=´

13、´´´´´=该值与要求的的流量比较接近，故所假定的闸门开度正确。以同样的方法，分级开启流量为、时的闸门开度，并计算相应的参数，并判别不同下泄流量时，上下游水面的连接形式，则可以判别是否需要设消力池，其水面连接计算结果见下表： 水面连接计算结果表序号Q（m3/s）e（m）hc（m）Ht（m）水面连接情况10远离式水跃2/淹没式水跃3/淹没式水跃2） 消力池深的计算根据前面的计算，消力池采用挖深式消力池，以下泄流量作为计算消力池深度的计算依据。消力池中水的流态见图3-1。图 3-1依据SL265-2001附表则计算出消力池池深，但为了稳定泄流时的水

14、流，根据规范取池。3） 消力池长度的计算由前面的计算，以下泄流量作为确定消力池长度的依据，略去行进流速，则：根据公式：由此由此水跃长度 消力池与闸底板以1：4的斜坡段连接，则则消力池长度：（注：为水跃长度校正系数取0.8）取消力池长度 4） 消力池底板厚度的计算根据抗冲要求：式中：为消力池底板计算系数取则：由此得到，取消力池底板厚为0.50m，前后等厚。为减小作用在护坦上的扬压力，在消力池底板的后半部分设置排水孔，并在该部位的地面铺设反滤层，排水孔孔径取80cm，间距L=2.0m，呈梅花形布置，为使出闸水流在消力池中产生水跃，在消力池与闸底板连接处留一宽为1.0m的平台。3、 海漫的设计（1）

15、海漫长度的计算海漫的长度计算由式： 式中：为海漫长度计算系数，由于河床为细沙，故取，则因此取海漫长度(2)海漫的布置与构造海漫的材料采用浆砌石，其厚度为0.5m，浆砌石内设排水孔，下面铺设反滤层，在海漫起始段做5.0m长的水平段，其顶面高程与护坦齐平，在海漫后半段做成1：15的斜坡，以使水流均匀扩散，调整流速分布，保护河床不被冲刷。（3） 防冲槽的设计取防冲槽的深度为2.0m，底宽b为4.0m，取顶端与海漫末端齐平，则上游坡率取m=2，下游坡率取m=3，由此得到消能防冲设计的相关尺寸，见图3-2。图 3-2五、防渗排水设计1、 地下轮廓的设计地下轮廓的设计主要包括底板、防渗铺盖、板桩等的设计。

16、（1）、 底板的设计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L0：有经验公式： 为了满足上部结构布置的要求，L0必须大于交通桥宽度、工作桥、工作便桥及其之间间隔的总和，即取L0=14.00m。·2）底板厚度d：根据经验，底板厚度为（1/61.40m，由此初拟底板厚度d=1.20m。1) 底板构造：“v”1.0）倍，有水头大小可知上游端设板桩深为3.0m，下游端不设板桩。（2） 铺盖铺盖采用钢筋混凝土结构，其长度为上下游最大水位差的（35）倍，则取铺盖L=16.0m，铺盖厚度为0.50m。铺

17、盖上游端设0.50m深的小齿墙，其头部不再设防冲槽，为了上游河床被冲刷，铺盖上游设块石护底，厚为0.30m，其下设0.20m的碎石垫层。（3）侧向防渗侧向防渗主要靠上游翼墙和边墩，则上游翼墙为曲线形式，从边墩向上游延伸一定距离后，以半径为0.70m的圆弧插入岸墙。（4） 排水、止水为了减小作用于闸底板上的渗透压力，在整个消力池底板上布设砂砾石排水，其首部紧抵闸底板下游齿墙，闸底板与铺盖，铺盖与上游翼墙，下游翼墙的永久缝中，均设以铜片止水，闸底板与消力池，消力池与下游翼墙之间永久性分缝，虽然没有防渗的要求，但是为了防止闸基与挡土墙后填土被水流带走，缝中铺设沥青油毡。（5） 防渗长度验算闸基防渗长

18、度的计算必须满足： 式中： C为允许渗径系数值，由于为砂性土故取C=9.0，则而实际闸下布置见图4-1图 4-1实际闸基防渗长度L：则 闸基防渗长度满足要求2、 渗流计算采用改进阻力系数法进行渗流计算（1） 地下轮廓线的简化为了便于计算，将复杂的地下轮廓进行简化，由于铺盖头部及底板上下游两端的齿墙均较浅，可以将他们简化为短板的形式如下图4-2图 4-2（2） 确定地基的有效深度根据钻探资料，闸基透水层深度很大，故在渗流计算中必须取一有效深度代替实际深度。由地下轮廓线简化图可知：地下轮廓的水平投影长度L0=14.00+16.00=30.00m；地下轮廓的垂直投影长度故，则按下式计算Te：而地基的

19、实际计算深度，而，故地基的实际计算深度T=11.68m。（3） 渗流区域的分段和阻力系数的计算过地下轮廓的角点、尖点，将渗流区域分为8个典型段，如图 所示1、8段为进出口段，2、4、5、7则为内部垂直段，3、6两段为内部水平段。则相关计算的结果见表4-1：表4-1 各流段阻力系数为流段计算公式段号ST/L进口段和出口段18内部垂直段2457内部水平段3S1S26则 (4)渗透压力计算1)设计洪水位时：根据水流的连续条件，经过各流段的单宽渗流流量均应相等。a.根据下式计算各分段的渗压水头损失值A 进口段和出口段：B 内部垂直段：C 内部水平段：b.进、出口水头损失的修正A 进口处修正系数的计算：

20、 式中 则得 ，应予修正。进口段水头损失值应修正为：进口段水头损失减小值为：故修正各该段的水头损失值为：B 出口处修正系数的计算：úûùêëé+úúûùêêëé+÷øöçèæ¢-=059.0212121.121TSTTb 式中 则得 0.1884.02<=b，应予修正。出口段水头损失应修正为：出口段水头损失减小值为：故修正各该段的水头损失值为：C 计算各角隅点的渗压水头：0.188

21、4.02<=b由上游进口段开始，逐次向下游从作用水头值相继减去各分段水头损失值，即可求得各角隅点的渗压水头值：D 绘制渗压水头分布图：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，即可绘出如图4-3所示的渗压水头分布图：图 4-3单位宽度底板所受的渗透压力：单位宽度铺盖所受的渗透压力：2)同样的步骤可计算出校核洪水位时的渗透压力分布即根据以上计算绘出校核洪水位时渗透压力分布图，如图4-4：图 4-4 单位宽度底板所受的渗透压力：单位宽度铺盖所受的渗透压力：(5) 抗渗稳定演算1)闸底板水平段平均渗透坡降的计算 由公式： A 设计洪水位时则0.10（查水闸设计规范得） B

22、校核洪水位时则0.10（查水闸设计规范得）2)渗流出口处平均渗透坡降的计算 由公式： A 设计洪水位时则0.35（查水闸设计规范得） B 校核洪水位时则0.35（查水闸设计规范得）综上闸基的防渗满足抗渗稳定的要求。六、 闸室的布置与稳定分析1、 闸室结构布置闸室结构布置主要包括底板、闸墩、胸墙、闸门、工作桥和交通桥等部分结构的布置和尺寸的拟定。（1） 底板底板的结构、布置、构造已在上一节中布置，在此不用不说明。（2） 闸墩闸墩顺水流方向的长度取与底板相同，取14.00m。闸墩为钢筋混凝土结构，中墩厚为2.50m。边墩与岸墙合二为一，采用重力式结构。闸墩上游部分的顶部高程在泄洪时应高于设计或校核

23、洪水位加安全超高；关闭闸门时应高于设计或校核洪水位加波浪计算高度加安全超高，表41水位高程安全加高波浪计算高程闸顶高程闸墩高程挡水时设计洪水位校核洪水位泄水时设计洪水位校核洪水位由已知的多年平均最大风速为12m/s，吹程为0.15公里，计算破浪高：根据官厅水库公式：m其安全超高查SL265-2001表4.2.4得，泄水时：设计洪水位时为0.50m，校核洪水位时为0.40m。则取其中最大的值，闸墩上游部分的顶部高程取最大值，即高程。闸墩下游部分的高度只要比下游最高水位适当高些，不影响泄流即可。由于校核洪水位时，下游最高水位，因此取闸墩下游部分的顶部高程为，则在下游闸墩部分搁置公路桥，桥面高程，桥

24、面净宽为。闸墩上游设两道门槽（检修门槽和工作门槽），检修门槽在上游，槽深，槽宽，再向下游处设工作门槽，槽深，槽宽，下游不设检修闸门，墩头墩尾均为半圆形，如图5-1所示图 5-1（3） 胸墙为了保证启吊闸门的钢丝绳不浸在水中，往往会设置胸墙，但由于所选闸门的高度和水位的变化深度，则在此不用设置胸墙。（4） 工作桥1）启闭机选型闸门采用露顶式平面钢闸门，则闸门顶高程为199.40m，闸门高4.4m，门宽为。启闭机顶高程203.30m。查SL265-2001和水闸，根据经验公式: 初估闸门自重，为门重，10KN，墩高度，为孔口宽度为，采用滚轮式支承=1.0，采用普通低合金钢结构=0.8，由于H,取=

25、0.156，则得门自重,为满足要求则取门。根据经验公式，初估计启门力，闭门力。则P为作用在门上的总水压力见图42图42不计浪压力的影响，作用在每米宽门上游面的水压力：=1/2××3.9 ×作用在每米宽门上游面的水压力：=1/2××3.65 ×则门上总的水压力为：当处于开启状态时： =×××当处于关闭状态时：=（-）×3.2=（74.6-65.35）×××0，表示闸门能靠自重关闭，则不需加压重块帮助关闭，根据计算所需的启门力，初选单吊点卷扬式启闭机QPQ-80，机架外

26、轮廓J=1473mm（查闸门与启闭设备P240-242）。2） 工作桥的尺寸及构造工作桥的宽度不仅要满足启闭机宽度的要求，且两侧应留有足够的操作宽度。其宽度故取工作桥净宽。工作桥为板梁式结构，预制装配，两根主梁高，宽，中间活动铺板厚。其结构见图5-3。图 5-3为了保证启闭机的机脚螺栓安置在主梁上，主梁间的净距为。在启闭机机脚处螺栓处设两根横梁,其宽，高为，工作桥设在实体排架上，排架的厚度即闸墩门槽处的颈厚为，排架顺水流方向的长度为，则排架高= 门高+富余高度，其顶部高程为。在工作桥的下游侧布置公路桥，桥身结构为钢筋混凝土板梁结构，桥面总宽为4.4m。（5） 检修便桥为了便于检修、观测、在检修

27、门槽处设置有检修便桥。桥宽。桥身结构仅为两根嵌置于闸墩内的钢筋混凝土简支梁，梁高，宽，梁中间铺设厚的钢筋混凝土板。（6） 交通桥在闸墩下游侧布置公路桥，桥身结构为钢筋混凝土板梁结构，桥面总宽。其结构构造及尺寸见图5-4。2、荷载及其组合取中间的一个独立的闸室单元分析，闸室结构布置见图5-4。图 5-4（1） 荷载计算1）完建期的荷载计算荷载计算主要是闸室及上部结构自重，取中间闸室为单元进行计算。如图51，图51完建期的荷载主要包括闸底板重力，闸墩重力，闸门重力、工作桥及启闭机设备重力、公路桥重力和检修便桥重力、取钢筋混凝土的容重为25。底板重力为：=14×1××&

28、#215;（2+1）×1××25×2=3995闸墩重力：则每个中墩重：××××××××××××25+2×××25+2×××25+2×××25每个闸室单元有两个中墩，则:=2=2×2070.49=4141闸门重=12，则两个闸门重工作桥重力:××××××1）×2×

29、;×××2××4×××2××（0.1+0.02）×1××××2×考虑到栏杆机横梁重等取=520 查闸门与启闭设备，考虑到混凝土及电机重，每台启闭机重20,启闭机重力=2×20=公路桥重力:×××2×××××1××2×考虑到栏杆重,取公路桥重为:=650检修便桥重力：×××25×&

30、#215;××考虑到栏杆及横梁重力等去检修桥重: =85。完建情况下作用荷载和力矩计算表(对底板上游端B点求力矩)52部位重力(KN)力臂(m)力矩(·m)底板399527965闸门12370561266闸墩414128987工作桥5202860启闭机2020110公路桥6506370检修便桥85合计945566724设计洪水情况下的荷载在设计洪水情况下,闸室的荷载除了闸室本身的重力外,还有闸室内水的重力、浪压力、水压力、扬压力等。如图52闸室内水重:×××水平水压力:首先计算波浪要素。由设计资料可知：多年平均最大风速为12m/s，吹

31、程为，计算破浪高：m则波浪破碎的临界水深为：H=3.36L/2=2.9/2=1.45 故为深水波：则相关荷载计算值如下：设计洪水位时荷载图52×××(0.2+0.04+1.45)××(1.45+3.36+0.3)×××（）×（2.496+3.804）×××（）×2××9.81=23.1kN（）×（0.7+2+0.552）×××浮托力：×(1+2) ×2×1××

32、;9.4+1×10××9.81+2×2×1××9.81=1601 ()渗透压力:××2.496）××××××2.496+0.396）××× ()设计洪水情况下的荷载图见图52,设计洪水情况下的荷载计算见表53设计洪水情况下荷载和力矩计算对B点取矩 表53荷载名称竖向力（）水平力（）力臂（m）力矩（·）闸室结构重力上游水压力下游水压力浮托力160111207渗透压力水重力合计721588386.39（）929

33、.26（）56754.94（）校核洪水位情况的荷载校核洪水位情况时的荷载与设计洪水位情况的荷载计算方法相似。所不同的是水压力、浪压力、扬压力是相应校核水位以下的水压力、浪压力、扬压力。闸室内水重: ×××水平水压力:首先计算波浪要素。在校核水位下与设计下的波浪相同，故其波浪要素与设计情况下的下同因此：×××(0.2+0.04+1.45)××(1.45+3.9+0.3)×××（）×（2.849+4.093）×××（）×2×

34、15;（）×（0.7+2+0.641）×××（）×(1+2)×2×1××9.4+1×10××9.81+2×2×1××9.81=1601()××（0.0252+1.9408）××13.5）×× ()校核洪水情况下的荷载图见设计洪水位似的荷载图, 校核洪水情况下的荷载计算见下表54校核洪水情况下荷载和力矩计算对B点取矩 表54荷载名称竖向力（）水平力（）力臂（m）力矩（·

35、）闸室结构重力上游水压力5下游水压力浮托力160111207渗透压力水重力合计8561.11（）1175.1（）57765.34（）3 闸室稳定计算（1） 闸室基底压力计算1）完建期闸室基底压力计算：由表5-1可知，B=， 则 （偏上游）A 地基承载力验算，由以上可知：则，地基承载力满足要求。B 不均匀系数计算：基底压力不均匀系数满足要求。2）设计洪水期闸室基底压力计算：由表5-2可知， 则 A 地基承载力验算，由以上可知：则，地基承载力满足要求。B 不均匀系数计算：基底压力不均匀系数满足要求。3）校核洪水期闸室基底压力计算：由表5-3可知， 则 A 地基承载力验算，由以上可知：则，地基承载力

36、满足要求。B 不均匀系数计算：基底压力不均匀系数满足要求。（2） 闸室抗滑稳定计算 临界压应力： 由所给资料可知：A=4.0，B=14.0m， 则 1） 设计洪水位时： 由于 故闸室不会发生深层滑动，仅需作表层抗滑稳定分析故闸室稳定性满足要求。2） 校核洪水位时： 由于 故闸室不会发生深层滑动，仅需作表层抗滑稳定分析故闸室稳定性满足要求。七、 闸室结构设计1、 闸墩设计顺水方向的长度取与底板相同，取1m。闸墩为钢筋混凝土结构，中墩厚均为1.5m。边缘与岸墙合二为一，采用重力式结构。闸墩上游部分的顶部高程在泄洪时应高于设计或校核洪水位加安全超高；关门时应高于设计或校核洪水位加波浪计算高度加安全超

37、高。设计洪水位的超高计算：1=3.36+0019757m校核洪水位的超高计算：2=3.90+0.197+0.4=4.497m取上述二者中的较大者，取为4.5m。闸墩下游部分的高度只要比下游最高水位适当高些，不影响泄流即可。可大大低于上游部分的高度，而其上设有排架搁置公路桥。初拟定闸墩下游部分顶部高程为199.0m，其上设3根0.7m×0.67m，高1.8m的柱子，柱顶设0.7m×0.7m，长4.7m的小横梁，梁顶高即为8.5+1.8+0.7=11.0。下游闸墩上搁置公路桥，桥面高程为200.0m，稍高于两岸大堤。闸墩上设检修门槽和工作门槽，检修门槽在上游，槽深为0.3m，宽

38、0.5m，工作槽槽深为0.5m，宽0.8m。具体位置见图5-1。闸墩上下游均为半圆形，其半径为0.75m。2、 底板结构设计采用弹性地基梁法对底板进行结构计算。（1）选定计算情况完建期竖向力最大，故地基反力亦较大，底板内力较大，是底板强度的控制情况之一，由于前一节的计算可知，在运用期，由于水的作用不仅增加了闸室内的水重，而且产生了扬压力，地基反力的分布也在完建期有了很大变化，显然运用上游水位高，下游水位低的情况，也是底板结构计算的控制情况，故运用期选校核水位情况，此时上游水位最高进行计算。（2） 闸基的基底反力计算在上节计算中地基应力Pmax、Pmin时，求的时齿墙底部基底的应力，而不是底板底

39、部基底应力，故尚应重新计算地基反力。1）完建期：完建期内无水平荷载，故在上节中相应的地基应力就等于地基反力，可以直接运用，即（上游端）（下游端）2）校核洪水位时：此时有水平力作用，需要重新计算地基反力，见表 6-1表6-1 校核洪水时荷载、力矩计算表 （对底板底面上游B点求矩）荷载名称竖向力（kN）水平力（kN）力臂（m）力矩（kN·m）备注闸室结构重力上游水压力下游水压力浮托力7渗透压力7 水重力合计（）（）（）（3）不平衡剪力及剪力分布以闸门的上部边缘为界，将闸室分为上、下游两段，各自承受其分段内的上部结构重力和其他荷载。1）不平衡剪力：对完建期、校核洪水位时进行计算，不平衡剪力值见表6-2表6-2 不平衡剪力计算表 单位：KN荷载名称完建期校核洪水位时上游段下游段小计上游段下游段小计 结构重力闸墩底板闸门00公路桥00工作桥检修桥00启闭机水重力000扬压力000地基反力0不平衡力00不平衡剪力002） 不平衡剪力的分配：截面的形心轴至底板底