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H江水利枢纽工程毕业设计(重点泄水闸设计) 设计说明书

泄水时:

设计洪水位:23.65+0.7=24.35m 校核洪水位: 24.242+0.5=24.74m 关门时:

设计水位:19.50+2.27+0.4=22.17m 校核水位:20.00+0.83+0.3=21.13m 取闸墩迎水面高程为25.0m。

2、对闸墩下游部分:闸墩高程取公路桥梁底高程为25.0m。

闸墩厚度的确定:闸墩厚度必须满足稳定和强度要求。本次设计闸墩厚度受控于1.0m,边墩厚度为1.2m。 闸门槽处最小厚度为50cm,中墩厚度取1.4m,缝墩厚度为2×

6.1.3 交通桥

公路桥位置应根据闸室稳定及两岸公路连接情况确定,现布置在闸门下游侧,公路桥1.0m,总宽9.0m。载重按汽-20设计,挂100校核,双车道桥面净宽7.0m,两侧人行道1×

公路桥采用T型结构,梁底高程为25.0m,梁高1.0m,梁腹宽 0.2m,梁翼宽1.6m,用5根组梁组成,两侧人行道为悬壁式。

6.1.4 上下游翼墙顶高程

为尽量减少翼墙工程量,取上游翼墙顶标高为24.5m,取下游翼墙顶标高为24.0m。

6.1.5 闸门

闸门设置在距上游端4.1m处。

6.1.6 启闭层高程

本工程闸门采用直升式平板钢闸门,为不影响泄洪及闸门检修要求,启闭层高程取为

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33.5m。

6.2 长度拟定

6.2.1 铺盖长度

上游铺盖长度一般采用上、下游最大水位差的3~5倍(《水闸设计规范》SL265-2001第16页),为16.5~27.5m,铺盖长度取20m,满足水平防渗要求。

6.2.2 板桩长度

采用钢筋砼板桩,布置在闸底板上游一侧。由于闸址位置不透水层距底板约有16m,为便于施工和降低造价,采用―悬挂式板桩‖。板桩入土深度为4.4m,厚20cm。(根据江苏省大型水闸实践经验,钢筋砼板桩长度多数采用3~5 。---《水闸设计规范》SL265-2001第162页)。

6.2.3 防渗长度验算

铺盖与闸底板及翼墙间用水平止水连接,共同组成水平防渗区。

按防渗要求,闸基防渗长度L≥C×△H。(《水闸设计规范》SL265-2001第14页) 式中:L为防渗长度;△H为上下游水位差;C 为渗径系数。 设计水位时,△H=H上-H下=19.5-14.5=5.0m,C=7.0,C△H=35m。 校核水位时,△H=H上-H下=20.0-14.5=5.5m,C=7.0,C△H=38.5m。 根据上述拟定的尺寸,设计防渗长度L≥38.5m,满足防渗要求。

6.2.4 消力池长度

消力池长度根据消能计算,采用挖深式消力池,长度拟定为15m。按水闸消能防冲设计计算复核。

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6.2.5 上游护底及下游海漫长度

水闸进口段,水流速度加大,上游设梯形断面抛石防冲槽,槽深1.5m,槽底宽1.0m,下游坡比为1:2,后接20m长的浆砌块石护底(水流对上游河床发生冲刷,这会危及闸室安全,故在闸室上游除有铺盖保护外,还需设置护底,护底长度一般为3~5倍堰顶水头。―――《水工建筑物》第221页),防止上游进口水流速度加大对河床底的淘刷;同时在闸室以外到上游翼墙以上20m的范围采用浆砌块石护坡,以确保岸坡的稳定;消力池后接57m长水平浆砌块石海漫紧接消力池消除水流剩余动能(海漫常每块尺寸为8~10m),海漫后接面宽4m的防冲槽确保护坦稳定。

6.3 其他尺寸拟定

6.3.1 厚度

上游砼铺盖厚度不宜小于0.4m,取0.5m。---《水闸设计规范》第163页 上游护底采用浆砌块石护底,厚度取0.5m。 下游消力池采用C25钢筋砼,厚度取0.6m。 下游海漫均采用砼框格浆砌石护底,厚度取0.5m。

6.3.2 上下游连接

上游连接采用扶壁式翼墙(一般来说,高度在6以下的挡土墙,采用重力式是较为经济。高度在10以上的挡土墙多采用扶壁式。--《水闸设计规范》第171页),圆弧连接,(《水闸设半径为20m,下游翼墙采用扶壁式八字型翼墙加圆弧型翼墙连接,扩散角为8°~12°), 圆弧半径为20m计规范》第172页规定水闸下游翼墙的平均扩散角每侧宜采用7°(此数值与砼铺盖长度相一致)。

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7 闸基防渗排水设计

7.1 拟定地下轮郭线

由于本工程闸址地基主要由砂砾卵石层组成,为强透水土质,故在采用水平防渗措施的同时还必须采取垂直防渗措施。

铺盖采用钢筋砼结构,长20m。铺盖与闸底板之间设水平止水。

在消力池水平段前端与闸底板连接处设置水平止水;消力池末端铺设碎石垫层和无纺土工布反滤,排水孔孔径15cm,间距1.5m,呈梅花形布置,顺水流方向长度为7.5m。

7.2 渗流计算

主要内容:确定设计和校核水位条件下的闸基渗透压力、地基抗渗稳定性验算和渗流量。

1、渗透压力计算:采用改进阻力系数法

a、设计水位条件下:

① 为简化计算,简化地下轮廓(如图1)

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