你知道水閘設(shè)計(jì)要計(jì)算哪些數(shù)據(jù)嗎,?
1.水力設(shè)計(jì)
水力設(shè)計(jì)一般包括:過(guò)流能力驗(yàn)算、擬定閘門制約運(yùn)轉(zhuǎn)方式和消能防沖設(shè)計(jì)計(jì)算,。病險(xiǎn)水閘除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)時(shí),,影響水閘過(guò)流能力的主要因素包括設(shè)計(jì)水位的變化、孔口斷面尺寸和型式的變化,、過(guò)水涵洞斷面尺寸以及涵洞長(zhǎng)度的變化,、消能防沖設(shè)施變化等。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)復(fù)核后的特征水位和規(guī)模,,對(duì)水閘的過(guò)流能力進(jìn)行復(fù)核,。當(dāng)采取加厚底板尺寸、加固閘墩以及增加底坎等措施時(shí),,過(guò)流面積,、水流流態(tài)以及下游的出流狀態(tài)都可能發(fā)生變化,需要重新復(fù)核水閘的過(guò)流能力,。
尤其要注意流態(tài)的變化,,需要根據(jù)實(shí)際情況而采取和原設(shè)計(jì)以及安全鑒定時(shí)不同的過(guò)流能力計(jì)算公式來(lái)進(jìn)行驗(yàn)算。如果水閘為穿堤涵閘,,閘室后緊鄰的涵洞斷面尺寸,、長(zhǎng)度變化都可能引起過(guò)流能力的變化。尤其是涵洞延長(zhǎng)時(shí),,尚需重新判斷涵洞的流態(tài),,即涵洞為有壓、無(wú)壓,、半有壓和長(zhǎng)洞,、短洞以及淹沒出流和非淹沒出流等不同的水流型式,據(jù)此選擇合適的計(jì)算公式驗(yàn)算其過(guò)流能力,。
水力設(shè)計(jì)中閘門制約運(yùn)轉(zhuǎn)方式主要為今后水閘的管理提供技術(shù)支持,。因此,對(duì)閘門的開啟程度以及相應(yīng)的過(guò)流能力也應(yīng)進(jìn)行必要的復(fù)核計(jì)算,,以方便水閘的運(yùn)轉(zhuǎn)管理,。消能防沖設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí),需要特別注意特征水位變化引起的計(jì)算條件的變化,,以此復(fù)核消能防沖工程能否滿足設(shè)計(jì)要求,。
2.防滲排水設(shè)計(jì)
水閘的防滲排水設(shè)計(jì)主要是根據(jù)閘基地質(zhì)情況及上下游水位條件等進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,其內(nèi)容包括:進(jìn)行水閘的地下輪廓布置,, 設(shè)計(jì)防滲,、排水設(shè)施的型式,、布置、構(gòu)造和尺寸,;滲流壓力計(jì)算;滲流坡降計(jì)算,,驗(yàn)算地基抗?jié)B穩(wěn)定性,;濾層設(shè)計(jì);防滲帷幕及排水孔設(shè)計(jì),;永久縫止水設(shè)計(jì),。除險(xiǎn)加固的水閘應(yīng)根據(jù)水閘存在的理由,按水閘實(shí)際的防滲,、排水設(shè)施型式,、布置、構(gòu)造和尺寸進(jìn)行防滲排水設(shè)計(jì)驗(yàn)算,。不同水閘存在理由不同,,在除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)時(shí)也應(yīng)根據(jù)加固設(shè)計(jì)采取的措施,對(duì)改建后的排水設(shè)施進(jìn)行復(fù)核計(jì)算,。必須注意的是,,一旦轉(zhuǎn)變了原防滲措施選自.投標(biāo)書代寫網(wǎng) yipai178.com ,須對(duì)滲流壓力進(jìn)行計(jì)算,,因?yàn)樾略龅姆罎B設(shè)施可能會(huì)轉(zhuǎn)變滲流壓力分布,,影響到閘室穩(wěn)定。防滲設(shè)計(jì)時(shí),,一方面要注意特征水位變化引起的計(jì)算條件的變化,,另一方面,也需盡可能根據(jù)已建水閘多年觀測(cè)的數(shù)據(jù)對(duì)地質(zhì)參數(shù)進(jìn)行必要的復(fù)核,。
3.閘室結(jié)構(gòu)布置及穩(wěn)定性分析
三類閘除險(xiǎn)加固時(shí),,首先需根據(jù)新的設(shè)計(jì)條件對(duì)原結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析計(jì)算,然后結(jié)合安全鑒定中結(jié)構(gòu)存在的理由,, 采取必要的工程措施進(jìn)行加固,,同時(shí)按加固后的結(jié)構(gòu)尺寸重新進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和穩(wěn)定驗(yàn)算。驗(yàn)算時(shí)應(yīng)盡可能考慮工程措施中新老材料之間的差異性,,以及這些差異將對(duì)工程安全運(yùn)轉(zhuǎn)帶來(lái)的影響,。
水閘結(jié)構(gòu)分析及穩(wěn)定計(jì)算時(shí),其荷載的計(jì)算也應(yīng)考慮設(shè)計(jì)參數(shù)的轉(zhuǎn)變,。同時(shí),,荷載組合中應(yīng)對(duì)檢修工況荷載組合進(jìn)行充分的考慮。有抗震要求時(shí),,應(yīng)根據(jù)《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定,,對(duì)抗震設(shè)防烈度超過(guò)6 度的水工建筑物進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)校核,。
4.地基處理及設(shè)計(jì)
當(dāng)水閘發(fā)生不均勻沉降或者地基總體沉降量較大時(shí),需根據(jù)地質(zhì)情況重新復(fù)核地基承載力,。閘室加固,、防滲措施轉(zhuǎn)變時(shí)都需要重新驗(yàn)算地基承載力。
由于閘基處于混凝土底板之下,,且閘底板鋼筋混凝土厚度一般均在0.8m 以上,,鋼筋間距較小,因此,,直接對(duì)地基加固有一定困難,。當(dāng)?shù)鼗寻l(fā)生較大不均勻沉降時(shí),需根據(jù)已有地質(zhì)資料認(rèn)真復(fù)核地基承載力,,確定合理的加固措施,。必要時(shí)增加地質(zhì)勘探工作,取得更為合理的地基土的物理力學(xué)指標(biāo),,確保采取的措施合理,、經(jīng)濟(jì)且施工可行。
5.慎重對(duì)待閘底板高程的調(diào)整
當(dāng)因穩(wěn)定理由以及擋水等需要閘底板加固時(shí),,設(shè)計(jì)中一般會(huì)對(duì)加固后的閘室理由,、底板結(jié)構(gòu)進(jìn)行必要的分析驗(yàn)算。而在這種情況下,,易于忽視因閘底板高程變化而對(duì)河流河床變形和水力參數(shù)變化的考慮,。以攔河水閘閘底板高程抬高為例。首先,,假設(shè)流量Q不變(恒定流),、沙粒徑D 沿程不變、河寬B 不變,、糙率不變,、河流處于沖淤平衡狀態(tài),可以得到水流基本方程:
Q=B·C·h1/2·i1/2
式中,,i 是水力坡降,,C 是謝才系數(shù)。同時(shí),,河流基本輸沙方程為:
S=D-Pmun
S=BD-PmC(hi)n/2
式中,,p 和n 均為指數(shù),n 一般大于4,,m 為系數(shù),,u 為流速。根據(jù)上述假定,,對(duì)比降i 推導(dǎo)出方程:
SDPB(n-3)/3=mC2n/3Qn/3In/3
可以得出,,當(dāng)攔河閘閘底板高程抬高后,,其上游河道河床比降i 變緩,而河流寬度沒有轉(zhuǎn)變,,床沙粒徑D 沿程不變或轉(zhuǎn)變很小,,在相同流量或來(lái)水過(guò)程下,水流的挾沙能力減弱,,導(dǎo)致河流上游的淤積抬高,。上游來(lái)沙將減少,將導(dǎo)致下游的沖刷,。同時(shí),上游河床比降變緩,,同流量水位將會(huì)抬高,,可能導(dǎo)致兩岸堤防加高。因此,,當(dāng)需要對(duì)閘底板高程進(jìn)行轉(zhuǎn)變時(shí),,須對(duì)未來(lái)的河床演變和水面線影響作出合理的預(yù)測(cè)。