辽宁广播电视大学双向视频课程水利工程设计导论

1、水利工程设计导论第十一讲15.4.3 水力设计与防渗排水设计 1、水力设计（P99） 水闸的水力计算设计内容包括： 1）闸孔总净宽计算； 2）消能防护设施的设计计算； 3）闸门控制运用方式的拟定； 4）模型验证。2 2、防渗排水设计（P100） 水闸的防渗排水应根据闸基地质情况，闸基和两侧轮廓线布置及上、下游水位条件等进行，其内容包括： 1）渗透压力计算；2）抗渗稳定性验算；3）反滤层设计 4）防渗帷幕及排水孔设计5）永久缝止水设计3防渗及排水设施:防渗设施：水平防渗和垂直防渗两种。排水设施：排水体、反滤层及排水孔。水平防渗设施铺盖1）作用：延长渗径。2）要求：不透水性；柔性；抗冲性。3）型式

2、：（1）粘土和粘壤土铺盖； （2）钢筋混凝土铺盖；4垂直防渗设施1）板桩作用：延长垂直渗径。材料：木材、钢筋混凝土及钢材。连接形式：（1）板桩紧靠底板前缘；（2）板桩顶部嵌入底板底面特设的凹槽内。2）齿墙闸室底板上、下游端。5排水设施1）排水体：12cm的卵石、砾石或碎石平铺在护坦下面，厚约0.20.3m。2）反滤层：排水体下面，3）排水孔：护坦后半部，梅花形布置。排水孔排水体反滤层675.4.4 结构设计 水闸结构设计应根据结构受力条件、工程施工及地质条件进行,其内容应包括荷载及其组合，闸室和岸墙、翼墙的稳定计算，结构应力分析。 水闸混凝土结构除应满足强度和限裂要求外，还应根据所在部位的工作

3、条件、地区气候和环境等情况，分别满足抗渗、防冻、抗侵蚀、抗冲刷等耐久性要求。8 1、荷载计算及组合 作用在水闸上的荷载可分为基本荷载和特殊荷载两类。 1）基本荷载：主要有11项，P102。 2）特殊荷载：主要有6项，P102-103。 水闸在施工、运用及检修过程中，各种荷载的大小 及分布情况是随机变化的，因此设计水闸时，应根据水闸不同的工作条件和荷载机遇情况进行荷载组合。荷载组合的原则是：考虑各种荷载出现的机率，将实际上可能同时出现的各种荷载进行最不利的组合，并将水位作为组合条件。规范规定荷载组合可分为基本组合和特殊组合两类。在基本荷载组合中又可分为施工情况、检修情况、校核洪水位情况和冰浆情况

4、4种。由于地震荷载与设计洪水位、校核洪水位遭遇的几率很小，因此规范规定地震荷载只与正常水位情况下的相应荷载组合。9 2、闸室稳定计算 闸室稳定计算宜取两相邻顺水流向永久缝之间的闸段作为计算单元。 1）土基上的闸室稳定计算 应满足下列要求： 在各种计算情况下，闸室平均基底应力不大于地基允许承载力，最大基底应力不大于地基允许承载力的1.2倍,闸室基底应力的最大值和最小值之比不大于规范规定的允许值，沿闸室基底面10的抗滑稳定安全系数不小于规范规定的允许值。 2）岩基上的闸室稳定计算 应满足下列要求： 在各种计算情况下，闸室最大基底应力不大于地基允许承载力，在非地震情况下，闸室基底不出现拉应力；在地震

5、情况下，闸室基底拉应力不大于100KPa；沿闸室基底面的抗滑稳定安全系数不小于规范规定的允许值。113、岸墙、翼墙稳定计算（略）4、结构应力计算 水闸结构应力应根据各部分结构布置形式、尺寸及受力条件等进行。开敞式水闸闸室底板应力可按下列方法选用。5.4.5 地基计算及处理 水闸地基计算应根据地基情况、结构特点及施工条件进行，内容应包括地基渗流稳定性验算、地基整体稳定计算和地基沉降计算。在各种运用情况下，水闸地基应能满足承载力、稳定和变形的要求。 地基渗流稳定性验算应按照规范规定进行。 1、地基整体稳定计算 2、地基沉降计算123、地基处理设计1）岩基处理2）有溶洞或溶沟的情况3）土基处理135

6、.4.6 观测设计 水闸的观测设计内容应包括设置观测项目，布置观测设施，拟定观测方法，提出整理分析观测资料的技术要求。 水闸应根据其工程规模、等级、地基条件、工程施工和运用条件等因素设置一般性的观测项目，并根据需要有针对性地设置专门性观测项目。 水闸的一般性观测项目应包括水位、流量、沉降、水平位移、扬压力、闸下流态、冲刷、淤积等。 水闸的专门性观测项目主要有永久缝、结构应力、地基反力、墙后土压力、冰凌等。145.5 常用设计参考书目 1. SL 2522000 水利水电工程等级划分及洪水标准，北京：中国水利水电出版社，2000 2. SL 265-2001 水闸设计规范，北京：中国水利水电出版社，2001 3. DL 5077-1997 水工建筑物荷载设计规范，北京：中国水利水电出版社，1997 4. SL/T 191-96 水工混凝土结构设计规范，北京：中国水利水电出版社，1997 5. 谈松曦编，水闸设计，北京：水利电力出版社，1986 6. 陈宝华，张世儒编著，水闸，北京：中国水利水电出版社，200315 7. 华东水利学院编，水工设计手册（第8册），北京：水利电力出版社，1984 8. 清华大学