水闸设计与施工.doc

水闸设计 作者：孙佳宝 单位：黄河水利职业技术学院水利系 项目研究：设计与施工 指导老师：学 号：2009050937 学 生：孙佳宝 完成日期：2011年月 1项目基本资料 3 1.1工程概况 3 1.2地质、地形资料 4 1.3水文气象 4 1.4建筑材料 5 1.5批准的规划成果 5 1.6施工条件 6 2水闸布置 7 2.1闸址选择及水闸等级确定 7 2.1.1闸址的选择 7 2.1.2水闸等级的确定 7 2.1.3洪水标准的确定 7 2.2闸孔形式选择及闸底板高程确定 7 2.2.1闸孔形式的选择 7 2.2.2闸底板本高程的确定 7 2.3闸室布置 7 2.3.1闸底板 7 2.3.2闸墩 7 2.3.3闸门与启闭机 7 2.3.4上部结构 7 2.3.5岸墙 7 2.4两岸及上下游连接建筑物的布置 7 2.4.1两岸连接建筑物的结构形式 7 2.4.2上下游翼墙布置 7 2.4.3混凝土的强度、抗渗及抗冻性能要求 8 3水力设计 8 3.1闸孔尺寸确定 8 3.1.1闸孔形式 8 3.1.2闸孔尺寸 8 3.2水闸的消能防冲设计 8 3.2.1消力池设计 8 3.2.2海漫设计 8 3.2.3防冲槽设计 8 3.2.4上、下游河岸的防护 8 3.3水闸的防渗排水设计 8 3.3.1闸室地下轮廓线布置 8 3.3.2渗流计算 8 3.3.3排水设计 8 4闸室稳定分析 8 4.1荷载计算及荷载组合 8 4.1.1设计工况 9 4.1.2荷载计算 9 4.1.3荷载组合 9 4.2闸室地基承载力验算 9 4.3.1计算单元 9 4.3.2验算单元 9 4.3.3抗滑措施 9 4.3.4抗浮稳定验算 9 4.3.5岸墙、翼墙稳定计算 9 5整体式闸底板结构计算 9 5.1计算闸底板纵向地基反力 9 5.1.1选择计算方法 9 5.1.2选择计算工况 9 5.1.3用弹性地基梁法计算 9 5.1.4计算闸底板纵向地基反力 9 5.2计算板条及墩条上的不平衡剪力 9 5.2.1选取计算单元 9 5.2.2列表计算 10 5.3确定不平衡剪力在闸墩和底板上的分配 10 5.3.1计算确定中性轴位置 10 5.3.2在闸墩和底板上分配不平衡剪力 10 5.4计算基础梁上的荷载 10 5.4.1计算集中力 10 5.4.2不平衡剪力的处理 10 5.4.3考虑边荷载的影响 10 5.5计算地基反力及梁的内力 10 6设计依据及参考资料 10 7总结 10 8水闸施工 10 1项目基本资料 1.1工程概况 中原拦河闸位于河南省某县境内，闸址位于淮河某支流上。流域面积，流域内耕地面积288万亩。农作物以种植小麦、棉花和其他经济作物为主，河流平均纵坡降。 该地区为浅层地下水贫水区，要解决流域内农田的灌溉问题，需要拦蓄地面径流，故在河流适当位置修建拦河闸。 本工程投入使用后，在正常高水位时可蓄水2230万，灌溉45万亩农田；即上游5个县25个乡已建成提灌站42处，有效灌溉面积25万亩；在拦河闸上游分出南干渠、北干渠，配支干渠23条，修建各类渠系建筑物1230座，可自流灌溉下游3县20万亩农田，说明拦蓄水源充沛可靠，效益较大。 1.2地质、地形资料 根据地质钻探资料，闸址附近地层为中粉质壤土，厚度约，其下为不透水层。此壤土的物理力学性质如下： 土壤湿重度； 土壤干重度； 土壤饱和重度 土壤浮重度； 自然含水量状态下土壤内摩擦角； 饱和含水量状态下土壤内摩擦角； 土壤凝聚力。 地基允许承载力； 混凝土、砌石与土基摩擦系数； 地基应力的不均匀系数； 渗透系数。 本区域地震设防烈度为Ⅵ度。 1.3水文气象 水文气象 气温。本地区年最高气温42℃，最低气温为-18℃。 风速。最大风速，吹程。 降水量。非汛期（1~6月及10~12月）9个月河流平均最大流量；汛期（7~9月）3个月最大流量Q为。年平均最大流量，最大年径流总量为9.25亿。年平均最小流量，最小年径流总量0.42亿。 冰冻。流域内冰冻时间短，冻土很薄，不影响施工。 1.4建筑材料 本工程位于平原地区，山丘少，石料需从外地供给、距京广线很近，交通条件较好；经调查，本地区附近有较丰富的黏土材料；闸址处有足够多的砂料。 1.5批准的规划成果 灌溉用水季节，拦河闸的正常挡水位为，下游无水。 洪水标准。 设计洪水位50年一遇，相应的洪峰流量，闸上游的洪水位为，相应的下游水位。 校核洪水位为200年一遇，相应的洪峰流量，闸上游的洪水位为，相应的下游水位。闸后交通桥净宽取或，两边各设宽或得人行道。 施工导流采用20年一遇洪水，相应的洪峰为。 河道断面。河道横断面为梯形，边坡为，马道宽取。横断面形状如图所示。 1.6施工条件 工期。要求在2年内完成。 电源。由电网供电、工地局电网。