水工建筑物课程设计-水建设计说明书

水工建筑物课程设计-水建设计说明书内容摘要：

mL j  ；按规范取  考虑到闸底板的厚度，按规范取 2m，护坦与闸底板用斜坡连接，坡度 1： 4 护坦长度 mLLL jssj   ，取 mLsj 24 护坦厚度 Hqkt 1 ， 1k 取 ， )*/( 3 msmq  ， H 为上下游水 位差 mHqkt  ，取 mt 1 闸门全开自由堰流状态时 跃前水深和跃后水深差值为 mhh cc 2 3 1  水跃长度 mL j  ；按规范取  护坦长度 mLLL jssj   护坦厚度 Hqkt 1 ， 1k 取 ， )*/(1030300 3 msmq  ， H 为上下游水位差 mHqkt  综合以上计算情况，可以确定护坦长度 mLSJ 24 ，护坦厚度 mt 1 2. 海漫的设计 水流经过护坦淹没式消能，虽已消除了大部分多余能量，但仍留有一定的剩余动能，特别是流速分布 不均，脉动仍较剧烈，具有一定的冲刷能力。 因此，护坦后仍需设置海漫等防冲加固设施，以使水流均匀扩散，并将流速分布逐渐调整到接近天然河道的水流形态。 根据实际工程经验，海漫的起始段采用长为 10 米的水平段 ,其顶面高程与护坦齐平 , 水平段后采用 1:10 的斜坡 ,以使水流均匀扩散；为保护河床不受冲刷，海漫结构采用干砌石海漫结构 按公式 HqkL 2 ， H 为上下游水位差 2k 为渠床土质系数，根据地质资料渠床 为粉质粘土取 102k q 为护坦出口处单宽流量，取最大值 )*/(1030300 3 msmq  mHqkL  ，取为 42m 根据实际工程经验，海漫的起始段采用长为 10 米的水平段 ,其顶面高程与护坦齐平 , 水平段后采用 1:10 的斜坡 ,以使水流均匀扩散；为保护河床不受冲刷，海漫结构采用干砌石海漫结构 水流经过海漫后，尽管多余能量得到了进一步消除，流速分布接近河床水流的正常状态，但在海漫末端仍有冲刷现象。 为保证安全和节省工程量，在海漫末端设置防冲槽。 海漫末端的河床冲刷深度按公式   tvqt  039。 39。 39。 39。 q 为海漫末端单宽流量，由消能防冲设计水位组合取 )*/(103030 0 339。 msmq  0v 为土质的不冲流速，查《农田水利学》 112 页表 412，取为 ； t 为海漫末端河床水深，海漫前端水深为  ， 海漫 10m水平段后有 1:10 的斜坡段，斜坡水平长度 m321042  则斜坡段在垂直向下降 ，即 mt    mtvqt 039。 39。 39。  故取防冲槽深度为 ，槽顶高程与海漫末端齐平，底宽取 5m，上游边坡系数为 2，下游边坡系数为 3。 并在海漫末端预留足够块径大于 30cm 的石块，单宽抛石量 339。 39。 mAtV  （ A 值按经验 取 24） 第四章 地下轮廓设计 1. 地下轮廓布置形式 综合说明 按照防渗和排水相结合的原则，在上游侧采用铺盖、板桩、齿墙等防渗设施，延长渗径，以减小作用在底板上的渗流压力，降低闸基渗流的平均坡降；在下游侧设置排水反滤设施，如面层排水、排水孔排水或减压井与下游连通，使地基渗水尽快排出，防止在渗流出口附近发生渗透变形。 由于粘性土地基不易发生管涌破坏，底板与地基间的摩擦系数较小，在布置地下轮廓时，主要考虑降低作用在底板上的渗流压力。 为此，在闸室上游设置水平防渗，而将排水设施布置在护坦底板下。 由于打 桩可能破坏粘土天然结构，故粘性土地基不设板桩。 （具体图样见 CAD 大图） 最小防渗长度的确定 防渗长度应满足式 CHL 的要求。 根据地基为坚硬粉质粘土，渗径系数 C为 4~3，取大值 4，取校核情况上游水位。 则上下游水位差 mH 。 于是 mCHL 。 2. 闸底板设计 闸底板长度计算 闸底板顺水流方向长度，据闸基土为坚硬粉质粘土，闸室底板取 H)(  为安全起见取系数为 4， H 上下游最大水位差为 mL 底 综合考滤取上部结构布置及地基承载力等要求，确定闸底板长 15m，齿墙深取 1m，在轮廓线上长度取 2m，与底板联成一体 闸底板厚度计算 闸底板厚度 0)8/16/1( lt  (0l 为闸孔净宽，为 11m) mt )8/106/11(  ，取 mt 2 闸底板结构 底板结构在垂直水流的长度上按经验每 25m分段，每隔 3m分横缝，防止温度变形和不均匀沉降。 3. 铺盖设计 铺盖材料选择 为充分利用灌区资源，减少投资，铺盖采用粘土铺盖；为防止铺盖被水流冲刷，应在其表面铺砂层，然后再砂层上在铺设单层或双层块石护面。 铺盖尺寸确定 铺盖长度 HL ）（铺 53 ,H 为上下游最大水位差取 mL 铺 ， 取 mL 15铺 为方便施工，铺盖上游端取 1m，末端为 2m，以便和底板连接。 校核地下轮廓线的长度：根据以上设计数据，实际地下轮廓线长度mmL  ，满足要求。 上游翼墙设计 上游翼墙除挡土外，最主要的作用是将上游来水平顺导入闸室，其次配合铺盖其防渗的作用。 其平面布置要与上游进水条件和防渗设施相协调。 顺水流流向的长度应满足水流要求，上游段插入岸坡，墙顶要超出最高水位 ，则上游翼墙顶部高程 mH 2 0 2 0 4 上 下游翼墙设计 下游翼墙除挡土外，最主要的作用是引导出闸水流均匀扩散，避免出现回流漩涡等不利流态。 翼墙平均扩散角采用 7176。 12176。 ,顺水流流向的投影长度应大于或等于护坦长度 24m，下游插入岸坡，墙顶一般高出最高泄洪水位。 则下游翼墙墙顶高程 mH 2 0 2 0 1 下 翼墙布置形式 根据地基条件，翼墙采用曲线式，从边墩开始向上游延伸铺盖的长度 15m，向下游延伸护坦的长度 24m后，上下游翼墙以圆弧的形式转弯 90176。 后 与岸边连接 ，使水流条件和防渗效果好 排水设计 水平排水： 水平排水采用反滤层排水，形成平铺式。 排水反滤层一般是由 23层不同粒径的砂和砂砾石组成的。 层次排列应尽量与渗流的方向垂直，各层次的粒径则按渗流方向逐层增大。 该水闸中的反滤层设计由碎石、中砂和细砂组成，其中上部为 20cm 厚的碎石，中间为 10cm 厚的中砂，下部为 10cm 厚的细砂。 如下图所示： 反滤层布置图 （单位 cm） 铅直排水：本水闸在 护坦底板上设置三排排水孔，排距 采用梅花形布置，孔 径取 10cm,孔距为 3m。 侧向排水：侧向排水布置应根据上、下游水位、墙体材料和墙后土质以及地下水位变化等情况综合考虑，并应与闸基排水布置相适应，在空间上形成防渗整体。 止水设计 凡具有防渗要求的缝，都应设止水设备。 止水分铅直止水和水平止水两种。 前者设在闸墩中间、边墩与翼墙间以及上游翼墙铅直缝中；后者设在黏土铺盖保护层上的温度沉陷缝、护坦与底板温度沉陷缝、翼墙和护坦本身的温度沉陷缝内。 在黏土铺盖与闸底板沉陷缝中设置沥青油毛毡止水。 典型的缝间止水如下图 横缝止水片沥青油毛毡 典型的缝间止水示意图 第五章 渗流计算 闸底板的渗透压力计算采用改进的阻力系数法。 地基土为坚硬粉质粘土，厚度为 mT 1 7 1 9。