排水闸稳定及结构计算.docx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-12 格式:DOCX 页数:16 大小:332KB 金币:10 举报 版权申诉
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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0972江水、龙洞水老干局68.1068.4467.50873白沙河邬村水师范学校70224热水锅水石龙头0435盘龙水、王宾水罗江围66.902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。表-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中学残积土200弱透水层老干局砂砾层180强透水层师范学校中粗砂180强透水层石龙头中粗砾砂180强透水层罗江围中细砂130强透水层根据《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。表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细砂中砂粗砂中砾、细砾粗砾夹卵石砂壤土壤土软粘土坚硬粘土极坚硬粘土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。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(-1)~(A.0.1-6)计算:(-1)单孔闸(-2)多孔闸,闸墩墩头为圆弧形时(-3)(-4)(-5)(-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(-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(-4)计算求得或由表A.0.1-1查得,但表中bs为b0+dz;dz——中闸墩厚度(m);——边闸孔侧收系数,可按公式(-5)计算求得或由表A.0.1-1查得,但表中bs为;bb——边闸墩顺水流向边缘线至上游河道水边线之间的距离(m);——堰流淹没系数,可按公式(-6)计算求得或由表A.0.1-2查得;hs——由堰顶算起的下游水深(m)。2.2整体稳定及应力计算公式整体稳定及应力计算公式根据《水闸设计规范SL265-2001》,利用闸室基底应力和闸室抗滑稳定安全系数计算公式可分别计算各工况下排水闸的整体稳定及基底应力。闸室基底应力(7.3.4-1)抗滑稳定安全系数(-1)式中——闸室基底应力的最大值或最小值(kPa);——作用在闸室上的全部竖向荷载(包括闸室基础底面上的扬压力在内,kN);——作用在闸室上的全部竖向和水平荷载对于基础地面垂直水流方向的形心轴的力矩();A——闸室基底面的面积(m2);W——闸室基底面对于该底面垂直水流方向的形心轴的截面矩(m3);Kc——沿闸室基底面的抗滑稳定安全系数;f——闸室基底面与地基之间的摩擦系数;——作用在闸室上的全部水平向荷载(kN)。计算工况根据每个排水闸的具体运行情况,西林河两个排水闸的计算工况为:①完建期,上下游无水;②下游常年蓄水位m,上游无水,关闸清淤;③下游P=2%洪水位,上游水位至孔洞顶。白沙河四个排水闸的计算工况为:①完建期,上下游无水;②下游P=2%洪水位,上游水位至孔洞顶。主要荷载①自重:水闸、设备自重②静水压力③浮托力、渗透压力、水重计算工况初步拟定,消能防冲计算工况为:上游十年一遇的过闸设计流量,上游设计水位与地面控制水位齐平,相应下游五年一遇的洪水位。消力池计算公式先根据《水力计算手册》(武汉水利电力学院水力学教研室编)判别是否需要建立消力池:如跃后水深<出池