排水闸稳定和结构计算.doc

PAGE 1 PAGE 9 排水闸稳定及结构计算 1.各排水闸概况 1.1水文资料 根据xx县城堤防总体规划，县城河堤共有5个排水闸，西林河有两个排水闸：xx中学排水闸和老干局排水闸，白沙河有三个排水闸：师范排水闸、石龙头排水闸、及罗江围排水闸。河堤上的排水闸 主要作用是：平时能正常排泄内积水，洪水到来时关闸挡水，不让洪水涌入。根据水文资料，排水闸排涝标准按十年一遇（P=10%）洪水，24小时暴雨产生的洪水总量，24小时排干计算。根据《xx县城区防洪工程洪水计算书》可知各排水闸的水位资料，详见排水闸洪水成果表1.1-1。 表1.1-1 各排水闸洪水成果表 编号 河流名称 支流名称 排水闸名称 桩 号 地面控制水位（m） 外江洪水位（m） 内江洪水成果（P=10%） Q设（m3/s） P=2% P=20% 1 西 林 河 樟洞水 xx中学 西左2+567.56 68.60 69.07 67.98 97 2 江水、龙洞水 老干局 西左3+548.53 68.10 68.44 67.50 87 3 白 沙 河 邬村水 师范学校 白右5+949.92 70.80 72.45 70.26 22 4 热水锅水 石龙头 白右8+203.84 73.40 74.16 72.82 43 5 盘龙水、王宾水 罗江围 白左1+191.00 66.90 68.44 66.65 43.4 2地质资料 根据《xx县城区防洪工程地质勘探可行性研究报告》，可知各排水闸地基主要物理指标表1.2-1。 表1.2-1 各排水闸地基土质主要物理指标表 排水闸名称 闸底高程 闸基土质 承载力标准值（kPa） 摩擦系数 渗透情况 备注 xx中学 64.90 残积土 200 0.35～0.40 弱透水层 老干局 64.40 砂砾层 180 0.35～0.40 强透水层 师范学校 66.30 中粗砂 180 0.35～0.40 强透水层 石龙头 68.70 中粗砾砂 180 0.35～0.40 强透水层 罗江围 61.90 中细砂 130 0.30～0.35 强透水层 1.3等级与安全系数 根据《xx县城堤防加固工程可行性研究报告》西林河、白沙河大堤加固工程等级为三等，水闸为主要建筑物，其等级为三等，根据《水闸设计规范SL265-2001》，水闸整体抗滑稳定安全系数为：基本组合：1.25；特殊组合Ⅰ：1.10。土基上闸室基底应力最大值与最小值之比的允许值为：基本组合：2.50；特殊组合3.0.闸基抗渗稳定性要求水平段和出口段的渗流坡降必须小于规范要求，见下表6.0.4。 表6.0.4 水平段和出口段允许渗流坡降值 地基类别 允许渗流坡降值 水平段 出口段 粉砂 0.05～0.07 0.25～0.30 细砂 0.07～0.10 0.30～0.35 中砂 0.10～0.13 0.35～0.40 粗砂 0.13～0.17 0.40～0.45 中砾、细砾 0.17～0.22 0.45～0.50 粗砾夹卵石 0.22～0.28 0.50～0.55 砂壤土 0.15～0.25 0.40～0.50 壤土 0.25～0.35 0.50～0.60 软粘土 0.30～0.40 0.60～0.70 坚硬粘土 0.40～0.50 0.70～0.80 极坚硬粘土 0.50～0.60 0.80～0.90 1.4地震烈度 xx县基本地震烈度为Ⅵ，按《水闸设计规范SL265-2001》，设计时不考虑地震作用。 2.主要计算公式及工况 2.1闸孔净宽B0计算公式 根据《水闸设计规范SL265-2001》，水闸的闸孔净宽B0可按公式（A.0.1-1）～（A.0.1-6）计算： （A.0.1-1） 单孔闸 （A.0.1-2） 多孔闸，闸墩墩头为圆弧形时 （A.0.1-3） （A.0.1-4） （A.0.1-5） （A.0.1-6） 式中 ——闸孔总宽度（m）； Q——过闸流量（m3/s）； ——计入行近流速水头的堰上水深（m），在此忽略不计； g——重力加速度，可采用9.81（m/s2）； m——堰流流量系数，可采用0.385； ——堰流侧收系数，对于单孔闸可按公式（A.0.1-2）计算求得或由表A.0.1-1查得；对于多孔闸可按公式（A.0.1-3）计算求得； b0——闸孔净宽（m）； bs——上游河道一半水深处的宽度（m）； N——闸孔数； ——中闸孔侧收系数，可按公式（A.0.1-4）计算求得或由表A.0.1-1查得，但表中bs为b0+dz； d