河海大学继续教育学院涵江水利枢纽工程毕业设计说明书

出口段的水头损失修正为hⅧ' =β2'hⅧ＝0.785×0.699＝0.549m 出口段水头损失的修正量为

Δh＝(1－β2')hⅧ0＝(1－0.785)×0.699＝0.15m 亦应将修正量转移给邻各段，则 hⅦ ' ＝0.086+0.086＝0.172m hⅥ'＝1.319+(0.15－0.086)＝1.383m ③计算各角隅点的渗压水头：

由上游进口段开始，逐次向下游从作用水头值ΔH中相继减去各分段的水头损失值即可求得各角隅点的渗压水头值。

H1＝5.0m

H2＝H1－hⅠ'＝5.0－0.368＝4.632m H3＝H2－hⅡ'＝4.63－0.078＝4.554m H4＝H3－hⅢ'＝4.554－1.412＝3.142m H5＝H4－hⅣ'＝3.142－0.556＝2.586m H6＝H5－hⅤ'＝2.586－0.483＝2.103m H7＝H6－hⅥ'＝2.103－1.383＝0.720m H8＝H7－hⅦ'＝0.720－0.172＝0.548m H9＝H2－hⅧ'＝0.548－0.549≈0.00m ④作出渗透压力分布图

根据以上算得的渗压水头值，并认为沿水平段水头损失差线性变化，则作出渗透压力分布图，如图3-4-2所示：

单位宽底板所受渗透压力

P1＝1/2（H6+H7）×L1×1.0＝1/2×(2.103+0.720)×20×1.0＝28.23t＝276.65kN 2）校核水位条件下

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①ΔH＝20.0－14.5＝5.5m

各段水头损失的计算hi=ξi/ξΔH 《水工建筑物》（6-18）则 水头损失计算表 表3-4-3 分段编号 ξi Hi Ⅰ 0.464 0.694 Ⅱ 0.029 0.043 Ⅲ 0.874 1.307 Ⅳ 0.409 0.612 Ⅴ 0.355 0.531 Ⅵ 0.970 1.451 Ⅶ 0.063 0.094 Ⅷ 0.514 0.769 ②进出口水头损失的修正 进口处的水头损失修正为

hI0'＝β2hⅠ＝0.583×0.694＝0.405m 进口段水头损失的修正量为

Δh＝(1－β1')hI0＝(1－0.583)×0.694＝0.289m 修正量转移给相邻各段，则 hII'＝0.043+0.043＝0.086m

hⅢ'＝1.037+(0.289－0.043)＝1.553m 同样对出口段修正： 出口段的水头损失修正为

hⅧ' =β2hⅧ'＝0.785×0.769＝0.604m 出口段水头损失的修正量为

Δh=(1－β2')hⅧ0＝(1－0.785)×0.699＝0.15m 亦应将修正量转移给邻各段，则 hⅦ' ＝0.094+0.094＝0.188m

hⅥ'＝1.451+(0.165－0.094)＝1.522m ③计算各角隅点的渗压水头（方法同上） H1＝5.0m

H2＝H1－hⅠ'＝5.5－0.405＝5.095m H3＝H2－hⅡ'＝5.095－0.086＝5.009m H4＝H3－hⅢ'＝5.009－1.553＝3.456m H5＝H4－hⅣ'＝3.456－0.612＝2.844m H6＝H5－hⅤ'＝2.844－0.531＝2.313m

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H7＝H6－hⅥ'＝2.313－1.522＝0.791m H8＝H7－hⅦ'＝0.791－0.188＝0.603m H9＝H2－hⅧ'＝0.603－0.604≈0.00m ④作出渗透压力分布图如图3-4-3所示

单位宽底板所受渗透压力

P1＝1/2（H6+H7）×L1×1.0=1/2×(2.313+0.791)×20×1.0＝31.048t＝304.19kN

3.4.4 抗渗稳定性计算

查SL265-2001表6.0.4，可得水平段允许均渗透坡降[Jx]＝0.10～0.13；出口处的允许平均出逸坡降[J0]＝0.35~0.40。

分别验算不同水位条件下的抗渗稳定性。 ①设计水位条件下

闸底板水平段的平均渗透坡降为

Jx＝hⅥ'/Lx＝1.383/20＝0.069＜[Jx]＝0.10 渗流出口处的平均出逸坡降为

J0＝hⅧ'/S'＝0.549/2.3＝0.239＜[J0]＝0.35 故在设计水位条件下闸基防渗满足抗渗稳定要求。 ②校核水位条件下

闸底板水平段的平均渗透坡降为

Jx＝hⅥ'/Lx＝1.522/20＝0.076＜[Jx]＝0.10 渗流出口处的平均出逸坡降为

J0＝hⅧ'/S'＝0.604/2.3＝0.263＜[J0]＝0.35

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故在校核水位条件下闸基防渗亦满足抗渗稳定要求。

3.4.5 滤层及防渗排水设计

1）滤层

滤层的作用是防止渗流出口处土体由于渗透变形或流失而引起破坏。本次设计在消力池的水平段和海漫的前部水平段，为减小渗透压力内设排水孔，消力池底部设置500mm反滤层（粗砂150mm、瓜子片150mm、碎石200mm）。

2）铺盖

采用混凝土结构，长度据经验一般取2～4倍闸上水头或3～5倍上下游水位差，拟取20m，铺盖厚为0.6m。铺盖上游端设0.5m深的小齿墙，其头部不再设防冲槽。考虑沉降问题，铺盖在顺水流方向上分缝，缝距22.8m，与闸墩对齐，靠近两岸翼墙处缝距为16.2m。铺盖与翼墙及底板间亦设沉降缝。

3）垂直防渗体

板桩是水闸工程中使用最为广泛的一种垂直防渗体结构。

砂土地基常采用钢筋砼材料。由于闸址位置不透水层距底板约有16m之多，限于施工条件所限，采用“悬挂式板桩”。其长度一般采用0.8～1.2倍上下游最大水位差，校核水位时△Hmax=20.0－14.5＝5.5m，故(0.8－1.2)△Hmax＝(0.8～1.2)×5.5=(4.4～6.6)m，拟取板桩入土深度为4.4m，厚20cm。

4）齿墙

底板的上、下游端一般都设有齿墙，它既能起防渗作用，又对抗滑有帮助。 底板采用钢筋砼结构，砼强度等级为C25，上下游两端各设1.0m深齿墙嵌入地基。上游齿墙底宽1.5m，下游齿墙底宽1.0m，底板分缝中设以“V”型铜片止水。

5）排水设施

设置排水是为了继续降压，并将渗流安全的导向下游。

平铺式排水是水闸工程中常用的一种形式，一般布置在设有排水孔的护坦下面和海漫首端。

本次设计，在消力池水平段和海漫的前端水平段设置排水孔，孔径75mm，孔距2m，下设反滤层。

6）止水设备

为了适应地基不均匀沉降和伸缩变形，水下各构件间和构件本身均留有接缝，凡

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