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

沙压力、风压力、浪压力、地震荷载等等。

2）荷载组合

荷载组合分为基本组合和特殊组合两类。在基本荷载组合中又分为完建情况、正常蓄水位情况、设计洪水位情况和冰冻情况四种。在特殊荷载组合中又分为施工情况、检修情况、校核情况和地震情况四种。

3.5.3 闸室稳定计算

取中间一个独立的闸室单元进行分析，闸室结构布置见图4-7。 独立体（两孔一联）宽20+2×0.8+1.2＝22.8 m （一）完建期

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、工作桥及启闭机设备重力G4、公路桥重力G5和检修便桥重力G6，取混凝土、钢筋混凝土的容重为25kN/m3。

Pmax?min?G?M? AW438796605?

20?22.81732.8 ＝

＝100.58 kN/m2 91.88 kN/m2

P?Pmax?Pmin?96.23k N/m2 2确定地基容许承载力

由所给资料，河床表层土质为中砂，其标准贯入系数为N63.5=20，由《水闸设计参考资料》图2 查得地基容许承载力[R]＝25(t/m2)。

P?9.28??R??25满足要求。

计算基底压力不均匀系数，即基底压力的最大值和最小值之比，其值不得大于规定的容许值，否则会产生较大的不均匀沉降，导致闸室严重倾斜，影响使用甚至严重破坏。

式中[η]＝2.0由查《水闸设计参考资料》表4得到，对于中等坚硬，紧密的地

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基土，基本荷载作用下[η]=2.0，特殊荷载作用下[η]＝2.5。

??Pmax?1.08?????2.0 Pmin（二）设计洪水期

在设计洪水位下，闸室的荷载除了闸室结构的重力外，还包括闸室内水的重力、扬压力、水平水压力等.

Pmax?min?G?M ?AW32119.127272.8?

20?22.81732.8 86.18 kN/m2

＝

54.70 kN/m2

＝

P?Pmax?Pmin?70.44 k N/m2 2基底不均匀系数

??Pmax?1.55?????2.0 Pmin1）设计洪水位情况下的抗滑稳定计算

首先根据下式计算值判别可能滑动的形式（表层滑动或深层滑动）：

Pkp?A?'Btg??2C?1?tg??

式中：?'——地基土的浮容重 kN/m3

B——底板顺水流方向的宽度，m； ?——地基土的内摩擦角； C——地基土的单位粘聚力，kPa； A——系数，一般取2.5； 将已知值代入上式得

Pkp?2.5??20.5?10??18?tg27??2??1?tg27?? ＝240.8 (kN/m2)

因设计洪水位情况下Pmax＝86.18 kN/m2＜240.8 kN/m2，故不再验算地基深层滑

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动的稳定性，只须验算沿地基表层滑动的稳定性即可。按下式计算沿地基表层的抗滑稳定系数为

K?Gc?f?H??Kc? Kc——抗滑稳定安全系数

f——闸基底板与地基土之间的摩擦系数，参考表4－8查得f＝0.4

?H——作用在闸室上的全部水平向荷载（kN）

由表4－9查得?Kc??1.25

K0.4?32119.1c?6619.7?1.94??Kc??1.25，故抗滑稳定满足要求。

（三）校核洪水期

P?Gmax?minA??MW ＝

32110.620?22.8?34768.11732.8

＝90.48 kN/m2 50.35 kN/m2

P?Pmax?Pmin2?70.42k N/m2 基底不均匀系数

??PmaxP?1.79?????2.0 min1）校核洪水位情况下的抗滑稳定计算

首先根据下式计算值判别可能滑动的形式（表层滑动或深层滑动）：

Pkp?A?'Btg??2C?1?tg??

式中：?'——地基土的浮容重 kN/m3

B——底板顺水流方向的宽度，m； ?——地基土的内摩擦角； C——地基土的单位粘聚力，kPa；

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A——系数，一般取2.5； 将已知值代入上式得

Pkp?2.5??20.5?10??18?tg27??2??1?tg27?? ＝240.8 (kN/m2)

因校核洪水位情况下Pmax＝90.48 kN/m2＜240.8 kN/m2，故不再验算地基深层滑动的稳定性，只须验算沿地基表层滑动的稳定性即可。按下式计算沿地基表层的抗滑稳定系数为

Kc?f?G??Kc? ?HKc——抗滑稳定安全系数

f——闸基底板与地基土之间的摩擦系数，参考表4－8查得f＝0.4

?H——作用在闸室上的全部水平向荷载（kN）

由表4－9查得?Kc??1.25

Kc?0.4?32110.6?1.67??Kc??1.25，故抗滑稳定满足要求。

7680.6根据《水闸设计规范》，当闸室设有两道检修闸门或者只设一道检修闸门时，利用工作闸门与检修闸门进行检修时，应按照公式（7.3.16）进行抗浮稳定计算

Kf= ∑V /∑U （7.3.16） 式中Kf——闸室抗浮稳定安全系数

∑V——作用在闸室上全部向下的铅直力之和（KN） ∑U——作用在闸室基底面上的扬压力之和（KN）

不论水闸级别和地基条件，在基本荷载组合条件下，闸室抗浮稳定安全系数不应小于1.0；在特殊荷载组合条件下，闸室抗浮稳定安全系数不应小于1.05。

综上所述，闸室地基满足抗浮抗滑要求。

3.6 水闸结构计算

本设计底板采用整体平底板，整体平底板常用的计算方法是截面法，倒置梁法和弹性地基梁法。弹性地基梁法假定地基和底板都是弹性体，底板下的地基反力是未知数，考虑了底板变形和地基沉降的协调一致性，并可计入边荷载的影响，比较合理，

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