水闸毕业设计计算书

广东水利电力职业技术学院毕业设计计算书MD水闸改建工程初步设计专业：水利水电建筑工程（工程管理方向）班级：08工管2姓名：学号：指导教师：曾1水力计算1・1闸室的结构型式及孔口尺寸的确定闸型选择：带胸墙式开敞式水闸堰型选择：宽顶堰闸底板高程的确定：根据地质条件可知，选择平底板，底板高程与渠底同高。取-1.0m闸顶高程确定：闸顶高程不应少于设计洪水位与安全超高(按珠江三角洲经验取2m)之和：5.54+2=7.54m1.2消能防冲设计由于本闸位于平原地区，河床的抗冲刷能力较低，所以采用底流式消能。本水闸的最大引水流量Qmax=15m3/s消力池的池深流量按《水力学》闸孔出流公式计算Q=叩同2gHVc=g2g(H—h)式中e——闸孔开度(m)e/H——闸门相对开度H——上游水深(m)H取3me’一一垂直收缩系数，根据e/H值查《水力学》表8-1七一一收缩水深(m)Vc 收缩断面流速(m/s)中一一闸孔流速系数 中取0.97。s——淹没系数 查《水闸设计规范》表A.0.3-2h"——共轭水深(m)C闸孔流量系数，R=0.6-0.18匕，适用范围为0.1<—<0.65；H H当e/H=0.1,|n当e/H=0.1,|n=^Q 流量(ms/s)ht——下游水深 ht=1.8mb 闸孔净宽 b=4.5m闸底坎为平顶坎时，0.1Ve/HW0.65,为闸孔出流；e/H>0.65,为堰流。下游水深小于收缩水深的共轭水深，即ht<h「，为自由出流，反之为淹没出流。分别计算当开度e=0.3,e=0.5,e=0.78的流量当e=0.78时，H=3m,v=0.97,b=4.5m由e/H=1/9.08=0.11<0.65，故为闸孔出流。查《水力学》表8-1得垂直收缩系数&=0.616，流量系数曰0=骅，hc=&e 取H0=H，则:Q=卜°施湮g(H—hc)=14.86根据初步计算的流量，求行进流速v0=Q/BH=1.1m/s则H0=H+V02/2g=3.06m,Q=15.05m3/s按式Q=叩气2gH0，P=0.6-0.181—=按式Q=叩气2gH0，0 H，取H0=3,Q=*0施*2gH0=14.88m3/s,v0=Q/BH=1.1m/s则H0=H+V02/2g=3.06m,Q=15.04m3/s,基本结果相同。当不同开度时如下表:ee/H出流方式hcQ1BHoQ对比Q0.30.1闸孔出流0.18455.984.53.015.996.0330.50.16闸孔出流0.3099.794.53.029.849.8750.70.23闸孔出流0.434713.454.53.0513.5813.580.780.26闸孔出流0.485114.864.53.0615.0515.040.80.26闸孔出流0.498415.234.53.06415.4315.39判断是否要建消力池

eqQhchc''hs水跃方式是否建0.300.621.346.030.181.321.62淹没式水跃N0.500.622.199.870.311.631.68淹没式水跃N0.700.623.0213.590.431.861.74远离式水跃Y0.780.623.3415.040.491.941.80远离式水跃Y试算消力池池深：根据公式出闸由上表可见，在消能计算中，闸门开度大于0.7，跃后水深均大于相应的下游水深，水流是自由出流，为了稳定水跃，需建消力池。出闸《水力学》中池深的计算公式为式中d0式中d0消力池深度（m）水跃淹没系数。=1.05Q——流量 Q取接近引水量，Q=14.884ms/sh——跃后水深，取与Q相应的值，h"=1.915ma——水流动能校正系数a=1.0q 过闸单宽流量（m2/s）Az——出池落差（m）ht——出池河床水深中——闸流流速系数b 闸孔净宽b=4.5m

edHhsqgbvv2/2gT0hc3hc''△Z。0.70.231.83.029.84.51.110.063.260.441.840.031.100.70.2431.83.029.84.51.110.063.300.441.850.031.120.70.1931.83.349.84.51.110.063.250.491.910.041.060.780.231.83.349.84.51.110.063.260.491.920.041.060.780.2531.83.349.84.51.110.063.310.491.930.041.080.780.331.83.349.84.51.110.063.360.481.940.041.100.780.531.83.349.84.51.110.063.560.471.990.051.18h,,c■z、1+生-1:gh3■z、1+生-1:gh3cT。=H0+d''Lh3-Th2+、=0:8=h+d+AZc0c 2g中2按构造取池深d=0.5（2）消力池的长度：消力池池长按照《水闸设计规范》公式计算L=L+pLL=6.9（h"-h）式中L ——消力池长度（m）L^——消力池斜坡段水平投影长度（m）P ——水跃长度校正系数，P=0.75L 水跃长度（m）经计算，消力池长度L.=9.5m（3）消力池底板厚度计算消力池底板厚度可根据抗冲和抗浮要求分别按《水闸设计规范》公式计算，并取其大值。由于本水闸闸底板是整体式，因而不用计算抗浮。抗冲计算公式为t=k展丫AH、式中t ——消力池底板始端厚度（m）AH' ——闸孔泄水时的上、下游水位差（m）k1 ——消力池底板计算系数 k1=0.15经计算，取消力池底板厚为0.3m，前后等厚。在消力池底板的后半部设排水孔，孔径为5cm，间距为1m，孔下铺设反滤层，排水孔呈梅花形布置，孔内填以砂、碎石，消力池与闸底板连接处留一宽为1.0m的平台，以便更好地促成出闸水流在池中产生水跃。⑷海漫设计《水闸设计规范》中海漫长度计算公式为Lp=k、:q<AH'式中Lp 海漫长度（m）q——消力池末端单宽流量，k——海漫长度计算系数，本工程河床土质为粉质黏土，因而k^=9经计算，取海漫的长度为17.5m.取海漫长度为17.5m,使用厚度为40cm的块石材料，前8m采用浆砌石，后9.5m采用干砌石，浆砌石海漫上设排水孔，干砌石海漫上设浆砌块石埂，断面尺寸为40cm、60cm，底部铺设15cm厚的砂砾垫层。（5）防冲槽设计《水闸设计规范》中海漫末端河床冲刷深度计算公式为式中d' 海漫末端河床冲刷深度（m）q ——海漫末端单宽流量 q=3.308m2/sV0]——河床土质允许不冲流速（m）海漫末端的可能防冲刷深度d=1.1［勺-1=1.54m%为保护海漫头部，故在海漫末端板桩防冲，深度为1.6m(6)消力池、海漫、防冲槽布置图2水闸防渗及排水设计2.1闸底轮廓布置对于粘性土地基，通常不采用垂直板桩防渗。故地下轮廓主要包括底板和防渗铺盖。底板：底板顺水流方向长度L.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。根据闸上结构布置及地基承载力两方面的要求综合考虑，闸底板长度可按《水利水电工程专业毕业设计指南》中的经验公式计算L=AxH式中A 系数，对于砂砾石地基可取1.5〜2.0，对于砂土、砂壤土地基可取2.0〜2.5，对于粘壤土地基可取2.0〜4.0，对于黏土地基可取2.5〜4.5，本工程地基为粉质黏土，取A=4H——上、下游最大水头差(m)L=4H=21m，所以顺水流方向长度L=21m。厚度d:根据经验底板厚度为(1/6〜1/8)单孔静跨。所以取d=1m底板构造，底板采用钢筋混凝土结构，上下游两端各设0.5m深的齿墙插入地基，底板分缝中设以V型铜片止水。铺盖:铺盖采用钢筋混凝土结构，其长度一般为2〜4倍闸上水头或3~5倍上下游水位差，取27m。铺盖厚为0.4m，铺盖上游设0.5m深齿墙嵌入地基，其头部不再设防冲槽，为了防止上游河床的冲刷，铺盖上游设块石护底，厚0.3，其下设0.2厚的砂石垫层。排水、止水：为了减小作用于闸底板上的渗透压力，在整个消力池底板下布设砂砾石排水，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、上游翼墙与边墙之间的永久性缝中，均设以铜片止水。闸底板与消力池、消力池与下游翼墙、下游翼墙与边墙之间的永久性分缝，虽然没有防渗的要求，但为了防止闸基土与墙后填土被水流带出，缝中铺贴沥青油毛毡。防渗长度验算：《水工建筑物》中的闸室理论防渗长度计算公式为：L=CAH式中 C——允许渗径系数，查《水工建筑物》表7-1

当反滤有效时，C=7；当反滤失效时，C=11。取C=9AH•上下游最大水头差（m）因此，L=9x5.25=47.25m。实际闸基防渗长度L,，AH度的总和。L,二21+27=48m L，＞L,防渗满足要求。闸底轮廓布置图：2.2防渗和排水设计及渗透压力计算（采用改进阻力系数法进行渗流计算。）（1）地下轮廓线简化

（2）确定地基有效深度: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知：地下轮廓的水平投影长度L=27+21=48m，地下轮廓的垂直投影长0度S0=1.5-0.4=1.1m,度S0=1.5-0.4=1.1m,00《水工建筑物》中地基的有效深度计算公式为式中（3）当§>5时,T式中（3）当§>5时,T=0.5L00当§<5时,T=0上基上水闸的地基有效计算深度TeL0S0故地基的有效深度Te=0.5L=24m0渗流区域的分段和阻力系数的计算：地下轮廓的垂直投影长度（m）地下轮廓的垂直投影长度（m）5L0 }1.6§+20(m)过地下轮廓的角点、尖点将渗流区域分成八个典型段（I、VIII段为进出口段，IIIVVVII四段为内部垂直段，IIIVI为内部水平段。）《水工建筑物》中计算各典型段的阻力系数公式为进、出口段:匚=匚=1.5032+0.441进、出口段的阻力系数板桩或齿墙的入土深度（m）地基透水层深度（m）内部垂直段:风541一三

式中匚y——内部垂直段的阻力系数水平段：L—0.7(斗+S2)°x T~~」式中° ——水平段的阻力系数L ——水平段长度(m)S]、S2 进、出口段板桩或齿墙的入土深度(m)进口段阻力系数为ZI=1.5(s/t)3/2+0.441=0.444内部垂直段阻力系数为ZII=2/nln(cotn/4(1-0.5/24)=0.021内部水平段阻力系数为ZIII=(L-0.7(0.5+1.1))/24=1.078内部垂直段阻力系数为ZIv=2/nln(cotn/4(1-1.1/24)=0..046内部垂直段阻力系数为Zv=2/nln(cotn/4(1-0.5/23.4)=0.021内部水平段阻力系数为ZvI=(L-0.7(0.5+0.5))/23.4=0.868内部垂直段阻力系数为ZvII=2/nln(cotn/4(1-0.5/23.4)=0.021出口段ZVIII=1.5(0.9/22.9)3/2+0.441=0.453(4)计算渗透压力各段水头损失的计算情况各段水头损失的计算《水工建筑物》中计算各典型段的水头损失公式为'寸°ii=]《水工建筑物》中进出口段水头损失修正系数的计算公式为时=时=1.21-(T'、2 ](S' )12—+21—+0.059L1T) \1T )式中S， ——底板埋深与板桩入土深度之和(m)T1 ——板桩另一侧地基透水层深度(m)T 地基透水层深度（m）£&校核情况：1）而=5.25且 ，=1'=2.952则hI=0.79m hII=0.04m hIII=1.92m hIV=0.08mhV=0.04m hVI=1.54m hVII=0.04mhVIII=0.81m2） 进出口段损失的修正进口段修正系数°'=0・259v1,应修正，进口段的水头损失修正量为h'=眨匕=0.19修正量应转移到相邻各段，则VhII'=0.04+0.04=0.08hIII'=1.92-0.6+0.04=2.48同样对出口段损失的修正进口段修正系数为°2=1.21-（1/[12（T'/T+2）[S/T+0.059]）=0.33<1.0 应修正，进口段的水头损失修正为hVIII'=°2hVIII=0.27修正量Ah=。幻-0.27=0.54hVII'=0.35+0.252=0.6023） 计算各角偶点的渗压水头：由上游进口段开始，逐渐向下游从总水头6.8m相继减去各分段水头损失值，即可求得各角点的渗压水头值。H1=5.25mH2=5.06m H3=4.98m H4=2.5m H5=2.42mH6=2.36m H7=0.32mH8=0.24m H9=0设计洪水位情况闸室各角点渗透压力值（单位：m）HiH2H3H4H5H6H7H8H95.044.984.692.42.362.040.30.390校核洪水位情况闸室各角点渗透压力值（单位:m)HHHHHHHHH1234567895.255.064.982.52.422.360.320.240作出渗透压力水头分布图，如图所示:（5）闸底板水平段的平均渗透坡降和出口处的平均出逸坡降校核情况：闸底板水平段的平均渗透坡降和出口处的平均出逸坡降：闸底板水平段的平均渗透坡降，根据《水工建筑物设计示例与习题》中公式计算J=^mx

xLx式中y——闸底板水平段的水头损失最大值（m）Lx——闸底板水平段的长度（m）因此J=^^=0.12x21查《水工建筑物》表7-2得[J]=0.25~0.35出口处的平均出逸坡降，根据《水工建筑物》中的公式计算h'

J=—max0S'式中h^ ——出口段修正后的水头损失最大值（m）S' ——闸底板埋深与板桩入土深度之和（m）因此J=蛭=0.40 0.6查《水工建筑物》表7-2得[J0]=0.5~0.6J0=0.4<J*0.6故闸基防渗满足抗渗稳定的要求。3闸室布置3.1闸底板、闸墩闸底板：底板长度为21m，厚度为1m。整体式底板，上下游各设0.5m深齿墙闸墩：长与底版同长，上游高程高为7.6m，厚度为1m。下游初拟高程为5.5m，柱顶设0.7x0.7m的横梁，梁顶高程为5.5+0.7=6.2m，桥面高程为7m，与大堤相平。闸墩上设门槽(检修门槽、工作门槽)，检修门槽设于上游，槽深0.2m，宽0.2m。工作门槽深0.4m，宽0.6m。闸墩上下游头部均为半圆形，墩R=1m。3.2胸墙为保证吊闸门的钢丝不浸与水中，胸墙设在工作闸门的上游侧，胸墙顶高程与闸顶高程取7.6m，胸墙底部高程为不影响引水为准，取2m，故胸墙高度为5.6m胸墙采用钢筋混凝土板梁式结构简支于闸墩上，上梁尺寸为0.4x0.6m，下梁尺寸为0.5x0.7m,板厚0.2m。3.3工作桥、交通桥、检修便桥工作桥：工作桥的宽度不仅满足启闭机布置要求，且两侧应留有足够的操作宽度°B二启闭机宽度+2x操作宽度+2x栏杆宽度+2x栏杆外宽度二1.7+2x0.8+2x0.15+2x0.05=3.7m,取工作桥净宽为4m,工作桥为板梁式结构，预制装配。两根主梁高0.8m,宽0.35m，中间活动铺板厚6cm,结构如设计图，为了保证启闭机的机脚螺栓安置于主梁上，主梁间距为1.5m，在启闭机脚螺栓处，设两根横梁，横梁高30cm，高40cm.。交通桥：闸上有交通要求，根据当地交通部门的建议，在工作桥的下游侧布置交通桥。闸上交通桥为单车道公路桥，按汽一20设计，挂一100校核。桥面净宽为4.5m，总宽为7m，采用板梁式结构。检修便桥检修便桥：为方便检修，观测在检修门槽处设置检修便桥，桥宽1.5m，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40cm,宽25cm,梁中间铺设厚6cm的钢筋混凝土板。

工作桥交通桥3.4闸门和启闭机⑴根据《水工设计手册》平面直升钢闸门结构部分重量公式初步估算闸门重量。G=0.073kkkH0.79A0.97

zcg式中kz ——闸门行走支承系数。对于滚轮式支承，kz=1.0kc ——材料系数。闸门材料为普通碳素结构钢时，kc=1.0kg ——孔口高度系数。当H<5m时，k=1.1H ——孔口高度 （m）H=3.2mA 孔口宽度（m） A=16.32m经计算，G=25.16KN,取30kN⑵作用在闸门上总的水压力选用上游水位2.0m，下游水位0.5m计算作用在每米宽门上游面的水压力P上=2x9.8x3x3=44.1奶作用在每米宽门下游面的水压力P下=2x9.8x1.5x1.5=11.025KN作用在闸门上总的水压力P=（P上—P下）xB=148.8KN⑶初估闸门启闭机的启门力和闭门力根据《水工设计手册》中的近似公式计算F=（0.10〜0.2》+1.2GFw=（0.10〜0.2》一1.2G式中F ——启门力 （KN）Fw ——闭门力 （KN）P ——作用在闸门上总的水压力 （KN）G 闸门重量（KN）故Fq=0.1x148.8+1.2x30=50.9KNF=0.1x148.8-1.2x30=—\2.\KNFw〈0,表示闸门能靠自重关闭，不需加压重块帮助关闭，根据计算所需的启闭力Fq=50.9KN，查《水闸与启闭机》，初选双吊点手摇电动两用卷扬式启闭机（上海重型机械厂产品）QPQ—2X5，其机架外轮廓宽J=1700哑。自重21.6kN3.5闸室的分缝和止水分缝：为避免相邻结构由于荷重相差悬殊产生不均匀沉降，要设缝分开，如铺盖与底板、消力池与底板、以及铺盖、消力池与翼墙等连接处都要分别设缝。此外，混凝土铺盖及消力池本身也需设缝分段、分块。止水：边墩与翼墙间及上游翼墙本身设置铅直止水；铺盖、消力池与底版和翼墙、底板与闸墩间以及混凝土铺盖及消力池本身设置水平止水。3.6上下游连接建筑上游连接段包括：在两岸设置的翼墙和护坡，在河床设置的防冲槽、护底及铺盖，用以引导水流平顺地进入闸室，保护两岸及河床免遭水流冲刷，并与闸室共同组成足够长度的渗径，确保渗透水流沿两岸和闸基的抗渗稳定性。上游段连接建筑物采用斜降翼墙，从铺盖处开始,至末端与河底齐平.铺盖外侧填土至高程3.0米处.由于基墙高度为4米，所以采用的挡土墙形式为重力式⑵下游段连接建筑物下游段连接建筑物采用铅直斜降翼墙和圆弧式斜降翼墙.由闸墩开始,至防冲槽为止，采用铅直斜降翼墙，翼墙外侧填土，与两岸齐平.从防冲槽开始采用圆弧式斜降翼墙，末端插入两岸，形成喇叭形出水口.因为基墙高度不高，所以采用的挡土墙形式为重力式.

■『点■TNit虚坏+ ■—1 3litKjC&使■iJt#『#KGK用*〕白向4TT(eM*iUft】□■■HIdinVMA->+Iffrn15上珥字将Si4*订7蜀/・rji-FrtiTB4闸室的稳定计算4.1荷载及其组合取中间一个独立的闸室单元进行分析，闸室结构布置见设计图纸。1.荷载(1)完建期的荷载。完建期荷载计算主要是闸室及上部结构自重。力矩为对闸底板上游端点所取。钢筋混凝土重度采用25KN/m3，水重度采用9.8KN/m3。。重力计算公式为G=yV式中y ——材料重度 (KN/m3)V ——构件体积 (m3)完建期的荷载主要包括闸底板重力G1、闸墩重力G2、闸门重力G3、胸墙重力G4、工作桥重力和启闭机设备重力G5、公路桥重力G6和检修桥重力G7。。底板重力为G1=25X21X1X6.5+1/2(1+1.5)X0.5X6.5X25X2=3615.6KN闸墩重力：每个闸墩重G2=1/4X3.14X12X8.6X25+1/4X3.14X0.5X12X6.5X25+6.6X8.6X1X25-8.6X0.2X0.2X25-8.6X0.3X0.6X25+12.4X6.5X1X25=3683.3KN闸室单元有两个闸墩，则G2=G2'X2=3683.3X2=7366.6KN闸门重力G3G3=30KN胸墙重力G4=0.4X0.6X4.5X25+0.5X0.7X4.5X25+0.2X(5.6-0.4-0.5)X4.5X25=172.1KN工作桥及启闭机设备重力工作桥重力G5’=0.8X2X0.35X6.5X25+1/2X(0.08+0.12)X0.9X6.5X2X25+0.15X0.12X6.5X2X25+0.06X1.3X6.5X25=138.8KN考虑到栏杆及横梁重力等取G5'=150KN启闭机机身重21.6KN，考虑到机架混凝土及电机重，每台启闭机重21.6KN,启闭机重力：G5〃=2X21.6=43.2KNG5=G5'+G5〃=193.2KN公路桥重力：G6=0.7X0.7X6.5X25X3+0.2X7X6.5X25=447.3KN。取G6=600KN检修便桥重力：G7=50KN完建情况下作用荷载和力矩计算见水闸稳定计算表完建情况下作用荷载和力矩计算表(对底板上游端B点求矩)部位重力(KN)力臂(m)力矩X/底板3615.610.537963.8闸墩130813.811707.824285.614.361284.08胸墙172.15.5946.55闸门306.5195工作桥1506.5975启闭机43.26.5280.8公路桥60014.38580检修便桥503.1155合计12027.5122088

（2）设计情况⑴闸室内水的重力：W1=6.54X5.3X4.5X9.8+0.9X3X4.5X9.81+14.2X1.5X4.5X9.81=1528.6+119.1+939.3=2587KN⑵水平水压力:首先计算波浪要素。《水闸设计规范》中平均波高计算公式为0.7=0.13th0.7th<0.0018〔四0.7=0.13th0.7th<0.0018〔四IV2)、0f区IV2)

00.13th0.710.450.7TOC\o"1-5"\h\z式中h 平均波高 （m）V0 计算风速 （m/s）D ——风区长度 （m）H ——风区内的平均水深 （m）已知V已知V0=20m/s,D=1000m,H=6.54m，经计算，平均波高h=0.303m。《水闸设计规范》中平均波周期的计算公式为0=13.90.50=13.90.5式中T-m-一平均波周期(s)hm一均波高(m)V-0一计算风速(m/s)经计算，求得平均波周期［=2.444s根据《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准（平原、滨海部分）》和广东省水利厅“粤水电总字［1995］4号”文颁发的《广东省防洪（潮）标准和治涝标准（试行）中的有关规定，本工程等别定为二等，主要建筑物为二级，次要建筑物为三级，临时建筑物为四级。查《水闸设计规范》表E.0.1-1得波列累积频率P%=2%,*卜=0.046，查《水闸设计规Hm__ ,h范》表E.0.1-2得#=2.23m贝Vh=hx2.23=0.676mhp——相应于波列累积频率P的波高由H=6.54m,T=2.444s，查《水闸设计规范》表E.0.1-3得平均波长y=9m《水闸设计规范》中的上游波浪中心线h丸h2仇2丸H壅高的计算公式'Lm Lm经计算，上游波浪中心线的壅高高度h=0.156mz《水闸设计规范》中的波浪破碎的临界水深的计算公式H=LmlnL+2、k4兀L-2兀h式中七 ——使波浪破碎的临界水深（m）L ——平均波长（m）经计算，使波浪破碎的临界水深H广0.726m可见，闸前水深H=6.54m〉Hk，且H〉%=4.82m，故为深水波。闸室内水的重力W1=6.75X5.3X4.5X9.8+0.9X3X4.5X9.81+14.2X1.5X4.5X9.81=1528.6+119.1+939.3=2587KN水平水压力P1=1/2X6.5X（0.156+4.5+0.67）X4.5X9.8+1/2X4.5X（4.5+6.95）X6.5X9.8=763.2+801.9=1565.1KN（一）P2=1/2X（4.39X9.81+6.74X9.81）X1.4X6.5=460.8KN（一）

P3=1/2X1.82X9.81X6.5=103.2KN(―)P4=1/2X(1.8+3)X9.81X1.1X4.5=116.4KN(—)浮托力F=2.5X9.81X21X6.5+2X1/2X(1+1.5)X2X9.81X6.5X0.5=3455.7KN(t)渗透压力U=0.3X9.81X21X6.5+1/2X2.04X9.81X21X4.5=401.3+1538.3=1939.6KN(t)设计洪水位下荷载、力矩计算表（对B点求矩）荷载名称竖向力（KN）水平力J(KN)力臂（m）力矩（kn・m）备注!tfjX/闸室结构重力12027.5122088上游2K压力763.25.534220.496801.92.251804.275460.80.65299.52下游2K压力103.22206.4168.20.65109.33浮托力3455.710.536284.85渗透压力401.310.54213.651538.3710768.1水重力1528.62.654050.79119.15.75684.825939.313.913056.27合计14614.55395.32025.9271.4146204.17651582.339219.21754.594621.846(2)校核情况闸室内水的重力W1=1577.8+119.1+939.3=2636.1KN水平水压力P1=763.3+893.5=1656.8KN(一)P2=1/2X(4.59X9.81+6.94X9.81)X1.4X6.5=477.4KN(一)P3=1/2X1.82X9.81X6.5=103.2KN(―)P4=1/2X(1.8+3)X9.81X1.1X4.5=116.4KN(—)浮托力F=2.5X9.81X21X6.5+2X1/2X(1+1.5)X2X9.81X4.5X6.5=3423.9KN(t)渗透压力U=0.32X9.81X21X6.5+1/2X2.36X9.81X21X4.5=428.1+1364.5=1792.6KN(t)校核洪水位下荷载、力矩计算表（对B点求矩）何载名称竖向力（KN）水平力（KN）力臂（m）力矩（kn•m）备注!t一—X/闸室结构重力12027.5122088上游2K压力763.35.534221.049893.52.252010.375477.40.65310.31下游水压力103.22206.4168.20.65109.33浮托力3423.910.535950.95渗透压力428.110.54495.051364.579551.5水重力1577.82.654181.17119.15.75684.825939.313.913056.27合计14663.75216.52134.2271.4146551.99950313.239447.21862.896238.7694.2闸室稳定及地基应力计算4.2.1完建期⑴闸室基底压力计算《水闸设计规范》中基底压力计算公式为Pmax

min式中Pmaxmin基底压力的最大值和最小值（KPa）偏心矩（m）作用在闸室上的全部竖向荷载（KN）作用在闸室上的竖向和水平荷载对于闸底板上游角点处的力矩和，逆时针旋转为正，顺时针旋转为负（KN）-一闸室基础底面的面积（皿）由表可知ZG=12027.5KN，ZM=122088KN・m，另外，B=21m，A=21X6.5=136.5皿，由表可知21122088e=一 =0.349(偏上游)212027.5Pmax

min12027.5( 6x0.349)x1±I21)136.596.9KPa^上游端)79.3KPa(下游端)⑵地基承载力验算已知[P]=50Kpa《水工建筑物》地基承载力验算公式为P=2匡ax+PJP=1x(96.9+79.3)=88.1KPa>[P]=50KPa

2故地基承载力不满足要求，需要地基处理。⑶不均匀系数计算查《水工建筑物》表7-11，得松软地基上闸室基本荷载组合的容许值[n]=1.5《水利水电工程专业毕业设计指南》中地基承载力不均匀性验算公式为:门=—ma^Pminn=969=1.30<lr|]=1.579.3

故基底压力不均匀系数满足要求。4.2.2设计洪水情况设计洪水情况下的闸室稳定及地基应力计算与完建期相似，只不过计算中的荷载为相应的设计洪水情况下的荷载还应对闸室进行抗滑稳定分析。设计洪水情况下的荷载还应对闸室进行抗滑稳定分析。⑴闸室基底压力计算2194621.8e=一— =0.236（偏上游）2 9219.2Pmax

min9219.2Pmax

min9219.2（136.572.1KPa（t游端）63KPa（下游端）⑵地基承载力验算已知[P]=50KpaP=1x（72.1+63）=67.5KPa>[P]=50KPa

2故地基承载力不满足要求，需要地基处理。⑶不均匀系数计算查《水工建筑物》表7-11，得松软地基上闸室基本荷载组合的容许值[n]=i.5n=721=1.14<£]]=1.563故基底压力不均匀系数满足要求。⑷闸室抗滑稳定分析查《水工建筑物》表7-9，得二级水闸基本组合的K]=1.30c《水工建筑物》中闸室沿基础底面的抗滑稳定计算公式为K=fSGZH式中Kc——抗滑稳定安全系数，要求knk式中Kcf——基底与地基之间的摩擦系数。查《水工建筑物》表7-10，得f=0.3作用在闸室的全部竖向荷载(KN)Z作用在闸室的全部竖向荷载(KN)ZH——作用在闸室的全部水平荷载(KN)由表可知，ZH=1754.5KN，则

K=°.3X9219.2=1.6>K]=1.30c 1754.5 c故闸室抗滑稳定性满足要求。4.2.3校核洪水情况校核洪水情况下的闸室稳定及地基应力计算与设计洪水情况相似，只不过计算中的荷载为相应的校核洪水情况下的荷载。⑴闸室基底压力计算2196238.8e=—— =0.313（偏下游）2 9447.2„ 9447.2< 6x0.313）75.4KPa（上游端）脂=136.5T土21尸63KPa«游端）⑵地基承载力验算已知[P]=50KpaP=1x（75.4+63）=69.2KPa>[P]=50KPa2故地基承载力不满足要求，需要地基处理。⑶不均匀系数计算查《水工建筑物》表7-11，得松软地基上闸室基本荷载组合的容许值[n]=2=1.2<蛆=275.4

门=——

63=1.2<蛆=2故基底压力不均匀系数满足要求。⑷闸室抗滑稳定分析查《水工建筑物》表7-9,得二级水闸特殊荷载组合的K]=1.05c0.3x9447.20.3x9447.21862.8=1.497>K]=1.05c故闸室抗滑稳定性满足要求。5地基处理根据工程地质综合评价，此为软弱场地土类型，建基面土层压缩性大，允许承载力低，不能作为建筑物地基持力层，应对地基进行加固处理。根据地基应力计算，也不满足要求，也需进行地基处理。当闸基为厚度较深的淤泥、淤泥质土、软黏土、粉砂、极细砂和细砂等软弱土层时，采用桩基，可以增加地基承载力，提高闸的稳定性，能减少沉降量，并