H江水利枢纽工程毕业设计完稿

.

L0=46.8m，S0=7.5m；

L0/S0=46.8/7.5=6.24＞5.0 ；计算有效深度Te?0.5L0=0.5×46.5=23.25m＞16m

Ta——地基实际透水深度； Tc?min?Te,Ta? =16m ——《水工建筑物》第225页

（2）简化地下轮廓

将地下轮廓划分成7个段，计算简图见下图。

19.50（上游设计高挡水位）14.5（下游设计低水位）-16（计算地基相对不透水底板）

（3）阻力系数计算 ① 进口段：ξ

01

＝1.5(S/T)3/2+0.441＝1.182，

T=16m，S=10m； ② 内部垂直段：ξ

02

＝2/π[㏑(ctg((π/4)(1-S/T)))]＝0.191，

T=16m，S=7.5m； ③ 水平段1：ξ

03

＝[L－0.7(S1+S2)]/T=0.506,

T=16m，L=20m，S1=7.5m ，S2=1.9m； ④ 内部垂直段2：ξ

04

＝2/π[㏑(ctg((π/4)(1-S/T)))]＝0.027，

T=16m，S=1.9m； ⑤ 水平段2：ξ

05

＝[L－0.7(S1+S2)]/T＝0.754,

T=16m，L=20m，S1=1.9m ，S2=1.9m； ⑥ 内部垂直段3：ξ

06

＝2/π[㏑(ctg((π/4)(1-S/T)))]＝0.037,

T=16m，S=1.3m；

.

⑦ 水平段3：ξ

07

＝[L－0.7(S1+S2)]/T=0.220,

T=15.8m，L=6.8m，S1=1.3m ，S2=0m； ⑧ 出口段：ξ

08

＝1.5(s/T)3/2+0.441＝0.451,

T=15.8m，S=0.8m； 式中:

S-齿墙或板桩的入土深度； T-地基有效深度或实际深度； （4）各分段水头损失计算

∑ξi＝3.37, △H＝20.5－14.5=5.5m； 各分段水头损失：hi=(ξi/∑ξi)△H h1=1.182×5.5/3.37=1.929m; h2=0.191×5.5/3.37=0.312m; h3=0.506×5.5/3.37=0.826m; h4=0.027×5.5/3.37=0.044m; h5=0.754×5.5/3.37=1.231m; h6=0.037×5.5/3.37=0.060m; h7=0.220×5.5/3.37=0.359m; h8=0.451×5.5/3.37=0.736m; 计算列表如下：

改进阻力系数法渗流计算表 分段 1 2 3 4 5 6 7 8 名 称 进口段 内部垂直段 水平段 内部垂直段 水平段 内部垂直段 水平段 出口段 ∑ξ=3.368 S(m) 10 7.5 1.9 1.3 0.8 S1(m) S2(m) 7.5 1.9 1.3 △H=5.5m 1.9 1.9 0 T(m) 16.0 16.0 16.0 16.0 16.0 16.0 15.8 15.8 L(m) 20 20 6.8 ξi 1.182 0.191 0.506 0.027 0.754 0.037 0.220 0.451 hi(m) 1.929 0.312 0.826 0.044 1.231 0.060 0.359 0.736 （5）进出口段水头损失修正 a. 进口段修正系数

.

β1’＝1.21－1/[(12(T’/T)2+2)(S’/T+0.059)] ＝1.21－1/[(12(15/16)2+2)(10/16+0.059)] ＝1.09>0，取β1’＝1.0,无需修正。 式中:

S’-底板（包括齿墙）的埋深与板桩入土深度之和； T’-板桩另一侧的地基深度； b. 出口段修正系数

β2’＝1.21－1/[(12(T’/T)2+2)(S’/T+0.059)]

＝1.21－1/[(12(15.8/16)2+2)(0.8/16+0.059)] ＝0.540<1，β2’应予修正。 出口段水头损失应修正为：

h8’＝ （1-β2’）× h8＝0.46×0.736=0.338m; 三、地基土的抗渗稳定性验算 水平渗透坡降Jx＝h5/L5=1.929/20

=0.010<水平段允许坡降值 [0.15～0.25]；

出口渗透坡降J出＝h8’/S8=0.338/0.8

=0.42属出口段允许坡降值 [0.40～0.50]区间； 因此，地基土抗渗稳定满足规范要求。

4.3.4 闸室的布置

一、上游段

上游段直接与河道连接，用导墙将电站和船闸分隔开。宽度根据平面布置确定，顶高程为25.0m，底高程13.0m，采用坡比为1:3，40cm厚浆砌块石护坡。

二、闸室长度及型式

闸底板长度确定：顺水流方向取（1.5～2.0）H，考虑公路桥、工作桥以及检修便桥等布置需要，初步拟定为20.0m。

因水闸基础为砂砾石，地基承载力较高，故闸基础选用整体式平底板，根据《水闸设计规范》，必须进行分缝，分缝的间距根据规范要求，不宜大于30.0m，故取为二孔一跨，闸底板采用钢筋混凝土平底板，厚度（1/5～1/8的单孔净跨）初步拟定为150cm。

.

三、闸墩

闸墩采用C20钢筋混凝土，上游游端采用圆形，中墩厚1.60m，缝墩厚0.80m，长度与闸底板长度相同为20.0m。

闸墩顶高程＝校核洪水位24.20m＋安全超高0.50m=24.70m，取25.0m。 四、闸上交通桥

根据设计任务书，公路桥位于闸室最上游侧，公路桥采用C30钢筋混凝土，总宽度为9.00m，采用T型结构，梁高1.0m，梁底高程同闸敦顶高程为25.00m。

公路桥面高程为25+1+0.25（桥面铺装层厚）=26.25m。 工作桥面高程＝校核洪水位＋闸门高度＋吊点＋安全超高+梁高 ＝24.20m＋7.0m＋0.3m＋0.5m＋1.0m ＝33.0m

检修便桥位于闸室下游侧，高程25.0m，宽1.5m。 五、闸门

闸门采用平面钢闸门，平面钢闸门的顶高程应该高于灌溉水位，取为20.0m，因此平面钢闸门的尺寸为10.0×8.0m(宽×高)，闸门设侧止水和底止水。工作闸门采用卷扬式启闭机启闭，启闭力后续计算。

检修闸门设二道，位置分设工作闸门的上、下游侧，检修闸门采用钢闸门，用手拉葫芦启闭。检修闸门高度拟定为4.0m，有上下两块迭合而成，平时安放在启闭机室内。

为充分利用闸室水压力，增强闸室抗滑、抗倾覆稳定性，将闸门布置在靠闸室下游端，位于底板下游端向上游5m处。

六、启闭机

1）闸门启闭力计算（参见《水利水电工程钢闸门设计规范》） a.水压力计算

P1=0.5γh12b=0.5×1.0×7.02×10.0=245T； P2=0.5γh22b=0.5×1.0×1.52×10.0=11.25T； ΔP= P1 －P2＝233.75T；

b.有关阻力（采用滑动轴承支承） a）支承摩阻力Tzd＝（f1r+f）P/R