广东某大型水闸完整工程设计(6)

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荷载名称

↓ ↑

正常挡水时全部荷载

底板 闸墩 启闭机 工作桥 交通桥 闸门 地震动水压力

合计

50172.85

28511.9

8825.93

3312

44

0.0

0.0

130.6

0.0

4.1

0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

415.46 574.56 12.25 65.1 54.25 12.71

0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

0.0 6.1 10.5 10.5 6.7 6.1

50172.85

28511.9

7561

3312

→ ←

（m）

竖向力 (KN) 水平力 (KN) 力臂

力矩 (KN?m) 逆 顺

50276.7 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 51276.7

54930.9 0.0 3504.8 129.63 683.55 363.48 777.53 535.46 60224.35

闸室基底压力计算，由表可知，?

G?21660.95KNP?5513.93KN

?

M?9947.65KN

?由公式（8--3）得：

?max?

21660.956?9947.65

??52.22KN

19?25192?25∕㎡ 21660.956?11499.41

??28.992

19?2519?25KN∕㎡

?min?

?

?max??min

2

?45.61KPa????147KP

满足要求

??

不均匀系数：

?max

?1.34?????2.0?min

满足要求

闸室抗滑稳定验算： 由公式（7--4）得：

Kc?

0.35?21660.95

?1.37??Kc??1.10

5513.93 抗滑稳定满足要求

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8 水闸两岸连接建筑物设计

水闸与两岸连接是指闸室与两侧河岸和闸室与上下游河道的连接,建筑物包括边墩或岸墙, 上下游翼墙与防渗刺墙等.其作用是侧墙挡土保护两岸边坡不受进出闸水流冲刷,岸墙与上下游翼墙的背面轮廓起侧向防渗作用,下游翼墙可排出侧向绕流渗水防止发生渗透变形,独立的岸墙可减少边载对闸室结构的不利影响,改善其受力状况。

8.1 闸室与两岸的连接及上下游的连接

8.1.1 闸室与两岸的连接

闸室与两岸的连接主要取决于地基情况和闸身高度,常见的有以下几种:

（1）当地基较好并且闸身高度不大时,可直接用边墩直接挡土,此连接方式的优点为：结构简单,工程量省。

（2）当闸身较高地基软弱时,若采用边墩直接挡土,由于边墩地基所受荷载常远大于闸身地基上荷载,地基可能会产生较大的不均匀沉降影响闸门开启,或在底板和边墩内产生较大的应力,恶化结构受力条件,这时易在边墩后设轻型岸墙挡土,岸墙可起使到使作用在地基上的荷载从闸室向两岸进行过渡的作用,减小地基不均匀沉降对闸室结构的不利影响。

（3）当地基承载力过低时,可用护坡无岸墙连接形式,此种形式为自边墩及上下游翼墙背面底部做斜坡与堤顶连接,优点为：可改善闸室边孔受力状态,但由于此种连接侧向防冻和防渗性能较差,所以在边墩背部做齿墙伸入岸坡内,可以增加侧向渗径齿墙与边墩之间设止水。

由于根据本设计情况,需要设计交通通道,故采用第一种形式,即:直接用边墩挡土,但由于地基软弱,需进行处理,采用和闸室地基处理相同的结果。

8.1.2 闸室与上下游连接

闸室翼墙一般与上下游河道连接,上游翼墙常常取铺盖同长或稍长或者取不小于3-5倍水闸下游最大水位差,下游翼墙常常至效力池末端或稍长。

水闸与上下游翼墙的平面布置型式常用的有以下几种:

（1）八字形翼墙和圆弧形反翼墙。

（2）圆弧式翼墙:自边墩两边开始,用圆弧形直立翼墙与上下游两岸连接。

（3）扭曲面翼墙:由边墩处的直立面,随着向上下游延伸逐渐变为与河岸边坡相同的斜坡面。水流条件好,且工程量小,多采用浆砌石结构适宜建在坚硬的黏土地基上。

本设计采用圆弧式翼墙,上游取与铺盖同长,下游至消力池末端。圆弧式翼墙 第 39 页 共 43 页

对地基承载力要求低。

8.2 岸墙、翼墙的结构型式及防渗排水设计

8.2.1 岸墙.翼墙的结构型式

从受力情况而言,作为两岸建筑物的岸墙翼墙属于挡土墙,常用的结构型式有以下几种:

（1）重力式:主要依靠自重来维持挡土向的稳定性,重力式挡土墙大多由浆砌石或混凝土建造,一般用于墙高不超过5-6米的情况；墙基础宽度为0.6-0.7倍墙高。

（2）悬臂式:常用悬臂式挡土墙常为钢筋混凝土结构,厚度小自重轻，结构简单，由直墙和底板组成,适宜墙高6-9米。

（3）扶臂式:当墙高度大于9米时,为增加悬臂式挡土墙与底板的刚度或为减小墙厚,可在立墙与地板之间设置与之固结的钢筋混凝土扶臂即成为扶臂式结构,与同高度的悬臂式结构相比扶臂式较为经济,但施工复杂。

（4）空箱式:适用于挡土高度较大但是地基承载力较低时,组成部分为底板,前墙,后墙,扶臂,顶板和隔墙。具有重量轻,地基应力分布均匀等优点。

本设计采用空箱式岸墙，扶臂式翼墙。

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参考文献

[1] 马文英、刘建中、李显中等 编《水工建筑物》，黄河水利出版社，2003.

[2] 华东水利学院 编《水工设计手册》第六卷，水利水电出版社，1987.

[3] 华东水利学院 编《水工设计手册》第七卷，水利水电出版社，1987.

[4] 《水闸设计规范》 SL265-2001实施指南 水利部水电规划设计总院 江

苏省水利勘察设计研究院.

[5] 高速水力学国家重点实验室（四川大学）编、吴持恭主编《水力学》高

等教育出版社.

[6] 河海大学、清华大学《水工钢筋混凝土结构学》 中国水利水电出版社

[7] 《水力学手册》.

[8] 《建筑地基基础设计规范》 GB50007-2002.

[9] 《建筑地基处理技术规范》 JGJ79-91.

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