乌珠水闸重建工程施工设计计算书精选.doc

1基本资料 1.1结构及基本数据 乌珠水闸形式采用开敞式，结构采用砼整体箱涵式结构。水闸为单孔，净宽3m，闸底板面高程-1.75m，底板厚0.65m,侧墙厚0.65m, 闸室长15m，闸室后段设8.0m宽交通桥,交通桥桥板采用C25现浇混凝土结构。 水闸按50年一遇洪水标准设计，建筑物级别为3级。 根据水闸和河道的运行工况，对水闸的各种最不利运行工况确定如下： （1）外江设计洪（潮）水位2.88m 外江可能的最高设计潮水位，此时闸顶高程不漫顶，向内涌稳定计算时的最不利水位，此时遭遇正常蓄水位0.00m。 （2）外江控制平均低水位0.50 正常排洪情况下外江遭遇的计算水位，消能计算时的最不利情况，考虑到0.3m的过闸损失，此时内涌水位为0.80m。 （3）外江设计低水位0.00m 正常运行情况下外江遭遇的最不利计算水位，向外江稳定计算时的最不利水位，此时内涌水位为1.00m。 （4）排涝外江设计水位1.00m 内涌设计洪水情况下外江遭遇多年平均高潮水位，此水位影响水闸的泄流能力，此时水闸闸室整体承受最大水压力，水闸基础平均基底应力情况。 水闸特征水位表 工程任务 特征指标 水位值（m） 备注 挡水 闸外设计洪潮水位 2.88 此水位向内稳定最不利 闸内水位 0.00 排洪 闸内河涌水位 2.20 此水位消能最不利 闸外低潮平均水位 1.00 外江顶托时最高排洪水位 1.90 此水位平均应力最不利 1.2安全系数 根据水闸设计规范：3级水闸基底面抗滑稳定安全系数的允许值〔kc〕和基底应力最大值与最小值之比η的允许值见下表。 荷载组合 抗滑安全系数〔kc〕 闸室基底应力最大值与最小值之比的允许值η 基本 组合 蓄水工况 1.25 1.5 完建工况 1.10 2.0 设计挡潮 1.25 1.5 特殊 组合 正常挡潮＋地震 1.05 2.0 1.3 计算采用规范、标准 （1）《水工建筑物荷载设计规范》DL 5077-1997 （2）《水闸设计规范》SL 265-2001 （3）《水工混凝土结构设计规范》 SL/T 191-96 （4）《建筑抗震设计规范》 GBJ 11-89 1.4风浪计算要素 计算风速根据广东省水利厅2003年7月编制的《中山市水利工程防洪（潮）标准》中“相应年最高潮位日的最大风速计算成果表”查得为V=21m/s(P=2%)。 吹程在1：1000实测地形图上量得D=200 m; 闸前平均水深Hm=5.80m 1.5地质资料 采用《中山市黄圃镇三乡围乌珠水闸重建工程岩土工程勘察报告》，因钻孔ZK1和ZK2位于闸室两侧位置，经比较采用ZK1钻孔地质资料。各层土层的设计参数如下： 桩基设计参数建议表 层序号 岩土层名称 土(岩)层 容许承载力 f (kPa) 钻(冲)孔桩桩周土(岩)极限摩阻力标准值 qsik(kPa) 钻(冲)孔桩极限端阻力 标准值qpk(kPa) 桩入土深度(m) ≤15 ＞30 〈2-1〉 淤泥质土 70. 8 （2-2） 淤泥 60 4 〈2-3〉 淤泥质土 70 8 〈3〉 粘土 230 26 500 700 〈4-1〉 粗砂 800 80 800 1000 〈4-2〉 砂质粘性土 1500 130 1200 1600 1.6地震设防烈度 根据《广东省地震烈度区划图》，中山市属7度地震基本烈度地区，故乌珠水闸工程地震烈度为7度。 2基本尺寸的拟定及复核 2.1抗渗计算 2.1.1渗径复核 按图拟定的水闸底板尺寸，根据《水闸设计规范》SL265-2001第4.3.2条表4.3.2,水闸闸基为淤泥，渗径系数取C=9则： 设计水位下要求渗径长度：L=C△H=9×2.88=25.92m 实际渗径长度：Ls ＝0.5+0.6+5.8+0.6+0.5+0.7+0.7+12.2+0.7+0.7+4＝27m ∴Ls〉L ∴满足渗透稳定要求。 2.1.2渗流稳定计算 水闸的渗流计算采用改进阻力系数法进行计算。 1.各段的水头损失值 各段的水头损失值按照下式计算: 式中:hi-----各分段水头损失值(m); ξi-----计算水头 n-----总分段数 x-----计算点与出逸点之间的渗径 分别计算各段的水头损失得结果见渗透压力计算excel表. 2.抗渗稳定性运行验算 渗流坡降值：J=H/L=2.88/26=0.111 ∵根据《水闸设计规范》SL265-2001第6.0.4条取地基水平段和出口段允许渗流坡降值分别为0.08和0.26。 ∴水闸闸基抗渗稳定满足要求 水闸蓄水后，水流不仅通过地基向下游渗透，而且将绕过两岸的连接建筑物向下游渗透。 因此两岸连接建筑物也必须做相同长度的防渗措