作品包括:

Word设计说明书1份，共97页，约32000字

任务书一份

外文翻译一份

CAD版本图纸，共5张

摘要

本设计主要介绍固扇水闸的设计过程。固扇闸以洪奇沥为界与中山市相邻，东连蕉门水道，洪奇沥水道呈南北走向贯穿整个南沙开发区，水流自北向南，最终汇入珠江水系，固扇闸连接洪奇沥水道与蕉门水道的内涌，水位变化主要受潮汐影响。它具有双向挡水的功能。内挡涝、泄水，外挡江河洪水，当外河或湖泊水位上涨时，关闸挡水，防止洪水倒灌，当外河水位退落后开闸排水。

下面介绍固扇水闸的设计过程。

1 闸址选择及枢纽布置

水闸闸址选择时，应考虑地形、地质、水流、泥沙、施工及管理运用因素，一般应选择在水流平顺，河床、岸坡稳定，地基坚硬、密实，材料运输方便，施工导流简单，占地少，便于施工管理的地段。

对于水闸枢纽工程，应根据枢纽工程性质及综合运用要求，统一考虑本水闸与枢纽中其他建筑物或其他水闸的合理布置。

2闸孔设计

闸孔设计的任务时是依照水闸的运用要求及河床地质情况，根据规划给定的过闸流量、相应的上下游及允许的上游的淹没影响，确定闸孔形式、底板高程及闸孔尺寸。

3水闸的消能防冲设计

本闸门属于平原河道水闸，河底抗冲能力低，同时下游水位变化幅度较大，闸门过水水头较低，闸下池水水流低，所以采用底流消能。消能工型式：采用挖式消力池。

其设计内容包括：消力池深度及长度、护坦厚度、海漫长度、防冲槽尺寸、两岸护坡及相应构造。

4防渗排水布置

水闸挡水时，由于水位差作用会在闸基及两岸土体内形成渗流。渗流不仅损失水量，更不利于降低闸室及两岸连接建筑物的稳定性，还可能会引起变性及渗透破坏，甚至导致水闸失事。其内容包括：

（1）拟定合理的地下轮廓线形式与尺寸；

（2）进行渗流计算，以确定闸底板下的渗透压力，验算闸基及两岸土体的抗渗稳定性，以及地下轮廓线的形式与尺寸进行修改；

（3）进行防渗排水设施的构造设计等。

5 闸室的构造设计

确定闸室各部件如底板、闸墩、闸门、胸墙、工作桥、交通桥等的形式、布置、尺寸与构造。

6闸室的结构计算

闸室为一空间结构,它不仅要承受自重和各种外荷载,还要考虑闸室两侧的边荷载对闸室结构的影响,受力情况复杂,可用有限元法对两道沉降缝之间的一段闸室进行整体分析。但为简化计算,一般将其分解若干部件分别计算,但在单独计算时应当考虑它们之间的相互作用。

本设计对闸室的底板,闸墩跟工作桥的纵梁进行结构设计.由于时间有限其它结构不做计算，按构造设计。

7 地基处理

一般要求水闸应尽可能建在天然地基上，对于标准贯入击数 击的黏性土和 击的砂性土天然地基，一般可直接建闸（尤其中小型工程），不需进行处理。但如果天然地基不能满足闸室抗滑稳定、地基应力和沉降方面的要求时，则需做适宜的处理。根据本设计相关资料，软土地基比较深厚，选择用水泥搅拌桩对水闸进行地基处理。

8闸室稳定计算

水闸建成后会 经历各种工作情况，例如：完建后对地基压力影响最大沉降也最大，过大的压力可能超高地基的承载力，发生地基破坏，过大的沉降，尤其是不均匀沉降会使闸室倾斜。甚至结构断裂。挡水时在水平推力下有可能闸室沿地基面产生滑动，当垂直荷载过大还产生深层滑动。因此，必须验算水闸在各种情况下的安全性，本水闸设分缝，取整个水闸进行计算。

9 水闸两岸连接建筑物设计

水闸与两岸连接建筑物包括边墩或岸墙, 上下游翼墙与防渗刺墙等，其作用是侧墙挡土保护两岸边坡不受进出闸水流冲刷,岸墙与上下游翼墙的背面轮廓起侧向防渗作用,下游翼墙可排出侧向绕流渗水防止发生渗透变形,独立的岸墙可减少边载对闸室结构的不利影响,改善其受力状况，本设计采用空箱式岸墙，悬臂式翼墙。

关键词:闸孔设计、水闸消能防冲设计、防渗排水布置、闸室结构计算、

闸室的稳定计算

目录

摘要 I

ABSTRACT III

绪  论 ０

第一章 固扇水闸基本资料 １

1.1 概述 １

1.2 工程规模与主要设计指标 ２

1.3 工程地质 ３

1.3.1 地形地貌 ３

1.3.2 地层岩性 ３

1.3.3 地质构造 ３

1.3.4 水文地质条件 ３

1.4 交通要求 ４

1.5 渠道数据 ４

第二章 闸孔设计 6

2.1 概述 6

2.1.1 闸孔的设计任务 6

2.1.2 计算公式 6

2.2 闸孔形式的确定 6

2.3 闸孔尺寸设计 6

2.3.1 确定闸孔净宽 7

2.3.2 闸墩构造设计 7

2.3.3 闸孔总宽度 7

2.4 水力计算 8

2.5 确定闸墩顶高程 8

2.5.1 泄水要求 8

2.5.2 挡水要求 9

第三章 闸室结构布置 11

3.1 闸室的结构组成与布置 11

3.2 闸底板设计 11

3.3 闸门设计及启闭机选择 12

3.3.1 闸门形式 12

3.3.2 尺寸 12

3.3.3 闸门重 12

3.3.4 启闭力计算 13

3.3.5 选择启闭机 14

3.4 闸墩 15

3.4.1 工作闸门与检修闸门高程 15

3.5 工作桥设计 16

3.5.1 工作桥总长 16

3.5.2 基本尺寸 16

3.5.3 盖板尺寸 17

3.5.4 工作桥桥宽的确定 17

3.5.5 工作桥的支承方式 17

3.6 交通桥的设计 17

3.6.1 交通桥长度 17

3.6.2 交通桥梁截面尺寸 18

3.6.3 交通桥面布置 18

3.7 检修桥设计 18

3.8 分缝与止水 18

第四章 消能防冲设计 21

4.1 概述 21

4.1.1 消能方式及消能工型式 21

4.1.2 消能防冲设计内容 21

4.1.3 水闸开启方式及操作规程 21

4.1.4 池深d设计工况及计算方法与公式 21

4.1.5 池深L的不利计算工况 23

4.1.6 护坦厚度的计算工况 23

4.1.7 海漫长度的计算工况 23

4.1.8 防冲槽尺寸的计算工况 24

4.2 消力池设计 24

4.2.1 消力池设计任务 24

4.2.2 池深设计 24

4.2.3 消力池长度 的确定 27

4.2.4 消力池底板厚度t的确定 28

4.2.5 护坦材料及细部 29

4.2.6 尾坎设计 29

4.2.7 分缝布置 29

4.3 海漫.防冲槽.两岸护坡设计 30

4.3.1 海漫长度的确定 30

4.3.2 海漫的材料、构造与布置 32

4.3.3 防冲槽设计 32

4.4 两岸护坡设计 34

第五章　水闸的防渗排水设计 35

5.1 概述 35

5.2 防渗设施布置 35

5.3 闸基防渗长度校核 37

5.4 排水设施的设计 41

第六章 闸室的结构计算 43

6.1 底板的结构设计 43

6.1.1 闸门前上游段底板结构计算 43

6.1.2 闸门下游段底板结构计算 51

6.2 闸墩结构设计 59

6.2.1 闸墩水平截面上的正应力和剪应力 60

6.2.2 门槽应力计算 62

6.2.3 闸墩配筋 64

6.3 工作桥设计 64

6.3.1 资料 64

6.3.2 荷载计算 65

6.3.3 内力计算 66

6.3.4 配筋计算 66

第七章 地基处理 68

7.1褥垫层 68

7.2 桩基础设计 69

7.2.1 闸底板地基处理计算 69

7.2.2 水泥搅拌桩置换u率、桩长、间距计算 69

7.2.3 按正方形布桩，则桩间距 71

7.2.4 复合地基强度指标计算 72

第八章 闸室稳定计算 75

8.1 作用于闸室上的荷载和组合 75

8.2闸室基底压力﹑抗倾及抗滑稳定验算 78

8.3 闸基深层滑动计算 82

第九章 水闸两岸连接建筑物设计 83

9.1 闸室与两岸的连接及上下游的连接 83

9.1.1 闸室与两岸的连接 83

9.1.2 闸室与上下游连接 83

9.2 岸.翼墙的结构型式及防渗排水设计 84

9.2.1 岸.翼墙的结构型式 84

9.2.2 防渗排水设计 85

结  论 86

附录及参考文献 87

谢  辞 88

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