水闸工程学习教案.pptx

会计学 1水闸(shuzh)工程第一页，共15页。防冲槽设计(shj)n n 根据计算确定防冲槽的深度 根据计算确定防冲槽的深度(shnd)(shnd)为 为2m 2m。采用宽浅式，底宽取。采用宽浅式，底宽取4m 4m，上游坡率为，上游坡率为2 2，下游坡率为，下游坡率为3 3，出槽后作成坡率为，出槽后作成坡率为5 5的斜坡与下 的斜坡与下游河床相连 游河床相连 第 2页/共 15页第二页，共15页。海漫设计(shj)与构造流量Q上游水深 游水深 q 100 6.91 1.50 1.41 5.41 21.72006.912.36 2.82 4.55 29.43006.913.12 4.23 3.79 34.44006.913.68 5.63 3.23 38.25006.914.21 7.04 2.70 40.86006.914.65 8.45 2.26 42.87006.915.10 9.86 1.81 43.7n n、海漫长度计算、海漫长度计算n n 用公式（用公式（18 18）计算海漫长度结果列入表）计算海漫长度结果列入表2 2。其中。其中 为 为海漫长度计算系数，根据闸基土质为中粉质壤土则 海漫长度计算系数，根据闸基土质为中粉质壤土则选 选12 12。取计算表中的大值，确定海漫长度为。取计算表中的大值，确定海漫长度为45m 45m。n n 海漫构造 海漫构造n n 因为 因为(yn wi)(yn wi)对海漫的要求为一定的粗糙度以便进 对海漫的要求为一定的粗糙度以便进一步消除余能，有一定的透水性有一定的透水性，一步消除余能，有一定的透水性有一定的透水性，有一定的柔性。所以选择在海漫的起始段为 有一定的柔性。所以选择在海漫的起始段为10 10米长 米长的浆砌石水平段，因为 的浆砌石水平段，因为(yn wi)(yn wi)浆砌石的抗冲性能 浆砌石的抗冲性能较好，其顶面高程与护坦齐平。后 较好，其顶面高程与护坦齐平。后30 30米做成坡度为 米做成坡度为1 1：15 15的干砌石段，以使水流均匀扩散，调整流速 的干砌石段，以使水流均匀扩散，调整流速分布，保护河床不受冲刷。海漫厚度为 分布，保护河床不受冲刷。海漫厚度为0.6 0.6米，下 米，下面铺设 面铺设15cm 15cm的砂垫层 的砂垫层 下第 3页/共 15页第三页，共15页。上、下游(xiyu)岸坡防护 n n 为了保护上、下游翼墙以外的河道两岸岸坡不受水流的冲刷，需要(xyo)进行护坡。采用浆砌石护坡，厚0.3米，下设0.1米的砂垫层。保护范围上游自铺盖向上延伸23倍的水头，下游自防冲槽向下延伸46倍的水头。第 4页/共 15页第四页，共15页。闸底地下(dxi)轮廓线的布置 n n 1 1、防渗设计的目的、防渗设计的目的n n 防止闸基渗透变形；减小闸基渗透压力；减少水量损失；合理选用地下轮廓尺寸。防止闸基渗透变形；减小闸基渗透压力；减少水量损失；合理选用地下轮廓尺寸。n n 2 2、布置原则、布置原则n n 防渗设计一般采用防渗和排水相结合的原则，即在高水位侧采用铺盖 防渗设计一般采用防渗和排水相结合的原则，即在高水位侧采用铺盖(p gi)(p gi)、板桩、齿墙等防渗设施，用以延长渗径减小渗透坡降和闸底板下的渗透压力；在 板桩、齿墙等防渗设施，用以延长渗径减小渗透坡降和闸底板下的渗透压力；在低水位侧设置排水设施，如面层排水、排水孔排水或减压井与下游连通，使地下 低水位侧设置排水设施，如面层排水、排水孔排水或减压井与下游连通，使地下渗水尽快排出，以减小渗透压力，并防止在渗流出口附近发生渗透变形。渗水尽快排出，以减小渗透压力，并防止在渗流出口附近发生渗透变形。n n 铺盖 铺盖(p gi)(p gi)长度根据（长度根据（3 5 3 5）倍的上、下游水位差，确定为）倍的上、下游水位差，确定为35m 35m。铺盖。铺盖(p gi)(p gi)厚度 厚度确定为：便于施工上游端取为 确定为：便于施工上游端取为0.6m 0.6m，末端为，末端为1.8m 1.8m以便和闸底板联接。为了防止水 以便和闸底板联接。为了防止水流冲刷及施工时破坏粘土铺盖 流冲刷及施工时破坏粘土铺盖(p gi)(p gi)，在其上设置，在其上设置30cm 30cm厚的浆砌块石保护层，厚的浆砌块石保护层，10cm 10cm厚的砂垫层。厚的砂垫层。n n 4 4、校核地下轮廓线的长度、校核地下轮廓线的长度n n 根据以上设计数据，实际的地下轮廓线布置长度应大于理论的地下轮廓线长度，根据以上设计数据，实际的地下轮廓线布置长度应大于理论的地下轮廓线长度，通过校核，满足要求。通过校核，满足要求。n n 铺盖 铺盖(p gi)(p gi)长度 长度+闸底板长度 闸底板长度+齿墙长度 齿墙长度=理 理L=+56.8158.635=48.37m L=+56.8158.635=48.37m第 5页/共 15页第五页，共15页。排水设备的细部(xb)构造 n n 1 1、排水设备、排水设备(shbi)(shbi)的作用 的作用n n 采用排水设备 采用排水设备(shbi)(shbi)，可降低渗透水压力，排除渗水，避免渗透变形，增加下游的稳定性。排水的位置，可降低渗透水压力，排除渗水，避免渗透变形，增加下游的稳定性。排水的位置直接影响渗透压力的大小和分布，应根据闸基土质情况和水闸的工作条件，做到即减少渗压又避免渗透 直接影响渗透压力的大小和分布，应根据闸基土质情况和水闸的工作条件，做到即减少渗压又避免渗透变形。变形。n n 2 2、排水设备、排水设备(shbi)(shbi)的设计 的设计n n（1 1）水平排水）水平排水 水平排水为加厚反滤层中的大颗粒层，形成平铺式。反滤层一般是由 水平排水为加厚反滤层中的大颗粒层，形成平铺式。反滤层一般是由23 23层不同粒径的砂 层不同粒径的砂和砂砾石组成的。层次排列应尽量与渗流的方向垂直，各层次的粒径则按渗流方向逐层增大。和砂砾石组成的。层次排列应尽量与渗流的方向垂直，各层次的粒径则按渗流方向逐层增大。n n 反滤层的材料应该是能抗风化的砂石料，并满足：被保护土壤的颗粒不得穿过反滤层；各层的颗粒不得 反滤层的材料应该是能抗风化的砂石料，并满足：被保护土壤的颗粒不得穿过反滤层；各层的颗粒不得发生移动；相邻两层间，较小一层的颗粒不得穿过较粗一层的空隙；反滤层不能被阻塞，应具有足够的 发生移动；相邻两层间，较小一层的颗粒不得穿过较粗一层的空隙；反滤层不能被阻塞，应具有足够的透水性，以保证排水通畅；同时还应保证耐久、稳定，其工作性能和效果应不随时间的推移和环境的改 透水性，以保证排水通畅；同时还应保证耐久、稳定，其工作性能和效果应不随时间的推移和环境的改变而变差。变而变差。n n 本次设计中的反滤层由碎石，中砂和细砂组成，其中上部为 本次设计中的反滤层由碎石，中砂和细砂组成，其中上部为20cm 20cm厚的碎石，中间为 厚的碎石，中间为10cm 10cm厚的中砂，下部 厚的中砂，下部为 为10cm 10cm厚的细砂。厚的细砂。n n n n（2 2）铅直排水设计）铅直排水设计 本工程在护坦的中后部设排水孔，孔距为 本工程在护坦的中后部设排水孔，孔距为2m 2m，孔径为，孔径为10cm 10cm，呈梅花形布置，孔下设，呈梅花形布置，孔下设反滤层。反滤层。n n（3 3）侧向排水设计）侧向排水设计 侧向防渗排水布置（包括刺墙、板桩、排水井等）应根据上、下游水位，墙体材料 侧向防渗排水布置（包括刺墙、板桩、排水井等）应根据上、下游水位，墙体材料和墙后土质以及地下水位变化等情况综合考虑，并应与闸基的防渗排水布置相适应，在空间上形成防渗 和墙后土质以及地下水位变化等情况综合考虑，并应与闸基的防渗排水布置相适应，在空间上形成防渗整体。整体。n n 在消力池两岸翼墙设 在消力池两岸翼墙设23 23层排水孔，呈梅花形布置，孔后设反滤层，排出墙后的侧向绕渗水流。层排水孔，呈梅花形布置，孔后设反滤层，排出墙后的侧向绕渗水流。第 6页/共 15页第六页，共15页。n n（2 2）铅直排水设计）铅直排水设计 本工程在护坦的中后部设排水孔，孔距为 本工程在护坦的中后部设排水孔，孔距为2m 2m，孔径为 孔径为10cm 10cm，呈梅花形布置，孔下设反滤层。，呈梅花形布置，孔下设反滤层。n n（3 3）侧向排水设计）侧向排水设计 侧向防渗排水布置（包括刺墙、板桩、排水井等）侧向防渗排水布置（包括刺墙、板桩、排水井等）应根据上、下游水位，墙体材料和墙后土质以及地下水位变化等情 应根据上、下游水位，墙体材料和墙后土质以及地下水位变化等情况综合考虑，并应与闸基的防渗排水布置相适应，在空间上形成防 况综合考虑，并应与闸基的防渗排水布置相适应，在空间上形成防渗整体 渗整体(zhngt(zhngt)。n n 在消力池两岸翼墙设 在消力池两岸翼墙设23 23层排水孔，呈梅花形布置，孔后设反滤层，层排水孔，呈梅花形布置，孔后设反滤层，排出墙后的侧向绕渗水流。排出墙后的侧向绕渗水流。n n 3 3、止水设计、止水设计n n 凡具有防渗要求的缝，都应设止水设备。止水分铅直和水平止水两 凡具有防渗要求的缝，都应设止水设备。止水分铅直和水平止水两种。前者设在闸墩中间，边墩与翼墙间以及上游翼墙铅直缝中；后 种。前者设在闸墩中间，边墩与翼墙间以及上游翼墙铅直缝中；后者设在粘土铺盖保护层上的温度沉陷缝、消力池与底板温度沉陷缝、者设在粘土铺盖保护层上的温度沉陷缝、消力池与底板温度沉陷缝、翼墙、消力池本身的温度沉降缝内。在粘土铺盖与闸底板沉陷缝中 翼墙、消力池本身的温度沉降缝内。在粘土铺盖与闸底板沉陷缝中设置沥青麻袋止水。设置沥青麻袋止水。第 7页/共 15页第七页，共15页。止水(zh shu)详图第 8页/共 15页第八页，共15页。地板(db n)和闸墩 n n 1 1、闸底板的设计、闸底板的设计n n（1 1）作用）作用 闸底板是闸室的基 闸底板是闸室的基础，承受闸室及上部结构的全 础，承受闸室及上部结构的全部荷载，并较均匀地传给地基，部荷载，并较均匀地传给地基，还有防冲、防渗等作用。还有防冲、防渗等作用。n n（2 2）型式）型式 常用的闸底板有平 常用的闸底板有平底板和钻孔灌注桩底板。由于 底板和钻孔灌注桩底板。由于在平原地区软基上修建水闸 在平原地区软基上修建水闸(shu(shu zh)zh)，采用整体式平底板，采用整体式平底板，沉陷缝设在闸墩中间。沉陷缝设在闸墩中间。n n（3 3）长度根据前边设计已知）长度根据前边设计已知闸底板长度为 闸底板长度为15m 15m。n n（4 4）厚度根据前边设计已知）厚度根据前边设计已知闸底板厚度为。闸底板厚度为。n n 1.8m 1.8mn n 2 2、闸墩设计、闸墩设计n n（1 1）作用分隔闸孔并支承闸门、工作桥等上部结构，使水流顺利的通过闸室。）作用分隔闸孔并支承闸门、工作桥等上部结构，使水流顺利的通过闸室。n n（2 2）外形轮廓）外形轮廓 应能满足过闸水流平顺、侧向收缩小的，过流能力大的要求。上游 应能满足过闸水流平顺、侧向收缩小的，过流能力大的要求。上游墩头采用半圆形，下游墩头采用流线型。其长度采用与底板同长，为 墩头采用半圆形，下游墩头采用流线型。其长度采用与底板同长，为 15m 15m。n n（3 3）厚度为中墩）厚度为中墩1.2m 1.2m，缝墩，缝墩1.6m 1.6m，边墩，边墩1.0m 1.0m。平面闸门的门槽尺寸应根据闸门的。平面闸门的门槽尺寸应根据闸门的尺寸确定，检修门槽深 尺寸确定，检修门槽深 0.20m,0.20m,宽 宽0.20m,0.20m,主门槽深 主门槽深0.3m,0.3m,宽 宽0.8m 0.8m。检修门槽与工作门槽之。检修门槽与工作门槽之间留 间留3.0m 3.0m的净距，以便于工作人员检修。的净距，以便于工作人员检修。n n（4 4）高度采用以下）高度采用以下(y(y xi)xi)三种方法计算取较大值，根据计算墩高最大值为 三种方法计算取较大值，根据计算墩高最大值为 9.74m 9.74m，另根据水闸设计规范中规定有防洪任务的拦河闸闸墩高程不应低于两岸堤顶高 另根据水闸设计规范中规定有防洪任务的拦河闸闸墩高程不应低于两岸堤顶高程，两岸堤顶高程为 程，两岸堤顶高程为61.5m 61.5m，经比较后取闸墩高度为，经比较后取闸墩高度为 9.8m 9.8m。n n 1 1）=校核洪水位时水深 校核洪水位时水深+安全超高 安全超高n n=9.24+0.5=9.74m=9.24+0.5=9.74m。n n 2 2）=设计洪水位时水深 设计洪水位时水深+安全超高 安全超高n n=7.70+0.7=8.4m=7.70+0.7=8.4m；n n 3 3）=正常挡水位时水深 正常挡水位时水深+=6.91+0.59+0.4=7.9m+=6.91+0.59+0.4=7.9m。（式中波浪高度的计算请查阅相关。（式中波浪高度的计算请查阅相关书籍）书籍）n n n n n n 第 9页/共 15页第九页，共15页。第 10页/共 15页第十页，共15页。闸门(zhmn)与启闭机 n n 闸门按工作性质可分为工作闸门、事故闸门和检修闸门；按材料分为钢闸门、混凝土闸门和钢丝网水泥闸门；按结构分为平面 闸门按工作性质可分为工作闸门、事故闸门和检修闸门；按材料分为钢闸门、混凝土闸门和钢丝网水泥闸门；按结构分为平面闸门、弧形闸门等。闸门、弧形闸门等。n n 1 1、工作闸门基本尺寸为闸门高、工作闸门基本尺寸为闸门高9m 9m，宽，宽9m 9m，采用平面钢闸门，双吊点，滚轮支承。，采用平面钢闸门，双吊点，滚轮支承。n n 2 2、检修闸门采用叠梁式，闸门槽深为、检修闸门采用叠梁式，闸门槽深为20cm 20cm，宽为，宽为20cm 20cm，闸门型式如图，闸门型式如图2 2所示。所示。n n n n n n 图 图2 2 叠梁式检修闸门示意图 叠梁式检修闸门示意图 n n n n 3 3、启闭机可分为固定式和移动式两种常用固定式启闭机有卷扬式、螺杆式和油压式。卷扬式启闭机启闭能力较大，操作灵、启闭机可分为固定式和移动式两种常用固定式启闭机有卷扬式、螺杆式和油压式。卷扬式启闭机启闭能力较大，操作灵便，启闭速度快，但造价高。螺杆式启闭机简便、廉价 便，启闭速度快，但造价高。螺杆式启闭机简便、廉价(linji)(linji)，适用于小型工程，水压力较大，门重不足的情况等。油压，适用于小型工程，水压力较大，门重不足的情况等。油压式启闭机是利用油泵产生的液压传动，可用较小的动力获得很大的启闭力，但造价较高。在有防洪要求的水闸中，一般要求启 式启闭机是利用油泵产生的液压传动，可用较小的动力获得很大的启闭力，但造价较高。在有防洪要求的水闸中，一般要求启闭机迅速可靠，能够多孔同步开启，这里采用卷扬式启闭机，一门一机。闭机迅速可靠，能够多孔同步开启，这里采用卷扬式启闭机，一门一机。第 1 1页/共 15页第十一页，共15页。闸室的分缝与止水(zh shu)n n 水闸沿轴线每隔一定距离必须设置沉陷缝，兼作温度缝，以免闸室因不均匀沉陷 水闸沿轴线每隔一定距离必须设置沉陷缝，兼作温度缝，以免闸室因不均匀沉陷及温度变化产生裂缝。缝距一般为 及温度变化产生裂缝。缝距一般为1530m 1530m，缝宽为，缝宽为22.5cm 22.5cm。整体式底板闸室沉陷。整体式底板闸室沉陷缝，一般设在闸墩中间，一孔、二孔或三孔一联为独立单元，其优点是保证在不 缝，一般设在闸墩中间，一孔、二孔或三孔一联为独立单元，其优点是保证在不均匀沉降时闸孔不变形，闸门仍然正常工作。均匀沉降时闸孔不变形，闸门仍然正常工作。n n 凡是有防渗要求的缝，都应设止水设备。止水分铅直和水平两种。前者设在闸墩 凡是有防渗要求的缝，都应设止水设备。止水分铅直和水平两种。前者设在闸墩中间，边墩与翼墙间以及上游翼墙本身 中间，边墩与翼墙间以及上游翼墙本身(bnshn)(bnshn)；后者设在铺盖、消力池与底板，；后者设在铺盖、消力池与底板，和混凝土铺盖、消力池本身 和混凝土铺盖、消力池本身(bnshn)(bnshn)的温度沉降缝内。的温度沉降缝内。n n 本次设计缝墩宽 本次设计缝墩宽1.6m 1.6m，缝宽为，缝宽为2cm 2cm，取中间三孔为一联，两边各为两孔一联。，取中间三孔为一联，两边各为两孔一联。第 12页/共 15页第十二页，共15页。地基(dj)处理n n 本工程为软弱粘性土，采用换土垫层法。将基础下的表层软体挖除，换以砂垫层。以减少地基沉降量；减少软土层所受的附加(fji)应力，挺高稳定性；铺设在软弱粘土层上的砂层，具有良好的排水作用，有利于软土地基加速固结。第 13页/共 15页第十三页，共15页。制作(zhzu)单位；402 周国靖 王成军 闫亚伟 程珺 李旭阳 杨国庆 第 14页/共 15页第十四页，共15页。感谢您的观看(gunkn)！第 15页/共 15页第十五页，共15页。