第六章 船闸水工建筑物
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船闸水工建筑物设计规范(doc 8页)2.2.2 在综合性枢纽中,位于挡水前沿的闸首和闸室等挡水建筑物的级别应与枢纽中其他挡水建筑物级别一致。
3.1.1 船闸结构计算应考虑运用、检修、完建、施工和特殊工况等情况,并应符合下列规定。
3.1.1.1 运用情况应考虑下列最不利的水位组合:(1)上游或墙前为上游最高通航水位,下游或墙后为相应的最低水位或排水管水位;3.2.1 船闸结构设计应进行下列验算和计算:(1)结构整体抗滑、抗倾和抗浮稳定性验算;(2)地基承载力验算和地基沉降计算;(3)渗透稳定性验算;(4)结构各部位强度计算和限裂验算;(5)边坡整体稳定性验算;(6)其他验算或计算。
3.3.1* 当采用式(3.2.2-1)验算岩基船闸或采用式(3.2.3-1)和式(3.2.3-2)计算土基船闸抗滑稳定时,抗滑稳定安全系数Kc应符合表3.3.1的规定。
抗滑稳定安全系数Kc 表3.3.13.3.2* 当采用式(3.2.2-2)验算基岩船闸抗滑稳定时,抗滑稳定安全系数Kc′应符合表3.3.2的规定。
抗滑稳定安全系数Kc′ 表3.3.2荷载组合安全系数基本组合①≥3.0②≥2.5①≥2.5特殊组合②≥2.33.3.3* 当采用式(3.2.8)计算船闸结构的抗倾稳定时,抗倾稳定安全系数K0应符合表3.3.3的规定。
抗倾稳定安全系数Ko 表3.3.33.3.4* 当采用式(3.2.9)计算船闸结构的抗浮稳定时,抗浮稳定安全系数Kf应符合表3.3.4的规定。
抗浮稳定安全系数Kf 表3.3.4水工建筑物级别安全系数1、2≥1.13、4、5≥1.053.3.6* 土基上的分离式闸墙结构,地基不得出现拉应力。
3.3.7* 岩基上分离式船闸结构地基反力的最小应力σmin应大于零。
3.4.1 在闸首、闸室和导墙等结构间,新旧建筑物间及地基土质、高程突变处,均应设置伸缩一沉降缝。
4.1.5 地基设计应包括承载力、稳定性和沉降的计算。
绪论1.防洪治河工程包括:(1)整修堤防——构建河流防洪体系(2)兴建大中型水库——拦蓄洪水2.水工建筑物:为了综合利用水资源,达到防洪、灌溉、发电、供水、航运等目的,需要修建几种不同类型的建筑物,以控制和支配水流,满足国民经济发展的需要,这些建筑物通称为水工建筑物水利枢纽:不同水工建筑物组成的综合体。
3.按建筑物的用途分类挡水建筑物用以拦截江河,形成水库或壅高水位。
如各种坝和闸;以及为抗御洪水或挡潮,沿江河海岸修建的堤防、海塘等。
泄水建筑物用以渲泄在各种情况下、特别是洪水期的多余入库水量,以确保大坝和其他建筑物的安全。
如溢流坝、溢洪道、泄洪洞等。
输水建筑物为灌溉、发电、和供水的需要从上游向下游输水用的建筑物,如输水洞、引水管、渠道、渡槽等。
取水建筑物是输水建筑物的首部建筑,如进水闸、扬水站等。
整治建筑物用以整治河道,改善河道的水流条件,如丁坝、顺坝、导流堤、护岸等。
专门建筑物专门为灌溉、发电、供水、过坝需要而修建的建筑物,如电站厂房、沉沙池、船闸、升船机、鱼道、筏道等前三个是必不可少的。
4.水工建筑物的特点工作条件复杂(1)由于水的作用,产生巨大的水压力,对水工建筑物的稳定和强度产生不利影响,(2)由于水的作用,形成波浪,冲击岸边、建筑物,产生波浪压力,对水工建筑物的稳定和强度产生不利影响,(3)由于水位差的存在,会导致建筑物以及地基内的渗流,产生渗透压力,对水工建筑物的稳定和强度产生不利影响,渗流也可能引起建筑物及地基的渗透变形破坏,过大的渗漏量会造成水库严重的漏水。
(4)由于水的作用,带来动水消能问题。
由于水的作用,还会产生高速水流,高速水流通过建筑物时,可能出现掺气、负压、气蚀、冲击波等现象。
(5)地震影响,水库建成后,易引起诱发性地震。
设计选型的独特性地形、地质、水文、施工等条件对选定坝址、闸址、洞线、枢纽布置和水工建筑物的形式等都有极为密切的关系。
具体到每一个工程都有自身的特定条件,因而水利枢纽和水工建筑物都具有一定的个别性,因而水工建筑物设计选型总是只能按各自特征进行,一般不能采用定型设计。
目次1总则2 基本规定2.1一般规定2.2 建筑物级别2.3 基本资料3结构设计原则3.1 一般规定3.2 结构计算3.3 安全系数3.4 建筑物分缝4 地基4.1一般规定4.2地基承载力验算4.3土坡和地基稳定验算4.4地基沉降计算4.5地基处理5 防渗与排水5.1一般规定5.2防渗与排水设施5.3渗流计算6.荷载6.1 荷载计算6.2 荷载组合7 闸室结构设计7.1 一般规定7.2 重力式闸墙结构设计7.3 扶壁式闸墙结构设计7.4 衬砌式闸墙结构设计7.5 混合式闸墙结构设计7.6 板桩和地下连续墙结构设计7.7 悬臂式闸墙结构设计7.8 底板设计7.9 整体式闸室结构设计8 闸首结构设计8.1 一般规定8.2 整体式闸首设计8.3 分离式闸首设计9 导航和靠船建筑物及护坡和护底设计9.1 一般规定9.2 导航和靠船建筑物设计9.3 护坡和护底设计10 观测设计10.1 一般规定10.2 原型观测设计附录A 摩擦系数和粘聚力附录B 岩土分类附录C 地基承载力验算附录D 查表法确定地基容许承载力附录E 地基垂直附加应力计算附录F 阻力系数法附录G 常用材料重度附录H 主动土压力近似计算附录J 双铰底板地基反力计算附录K 本规范用词用语说明附加说明本规范主编单位、参加单位、主要起草人、总校人员和管理人员名单附条文说明1总则1.0.1为适应船闸工程建设的需要,统一船闸水工建筑物设计的技术要求,提高船闸设计水平,做到技术先进、经济合理、安全可靠和适用耐久,制定本规范。
1.0.2 本规范适用于新建、扩建和改建内河I~VII级船闸水工建筑物设计,低于级的船闸和海船闸水工建筑物设计可参照执行。
1.0.3 本规范采用定值单一安全系数法。
1.0.4 船闸水工建筑物设计应积极慎重地采用新技术、新结构和新材料。
1.0.5 本规范应与船闸工程设计的其他规范配套使用。
1.0.6 船闸水工建筑物设计除应符合本规范的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
第一章绪论1.河流渠化是指在天然河流上建筑一系列拦河闸坝和通航建筑物,利用闸坝雍水作用增加上游河段的通航水深,利用通航建筑物来克服筑坝后所形成的水位落差,以达到改善通航条件的目的。
2.根据渠化河段是否连续,河流渠化分为:连续渠化和局部渠化;根据渠化水头的大小,河流渠化又可分为:高坝渠化和低坝渠化。
3.通常采用航道整治、疏浚和渠化等工程措施来改善天然河流的航行条件。
4.河流渠化的影响:A增加航道尺度,改善河流航行条件,提高航道通过能力,缩短航程。
B水位提高,产生滑坡,坍塌C 水库封冻时间慢,水体热量增大D流速小,改变鱼类的生长条件。
第二章渠化工程规划1.渠化工程的基本任务就是要确定梯级的数目、枢纽的位置以及雍水的高度,也就是要拟定河流的渠化梯级开发方案。
2.渠化工程规划的原则是什么(1)综合利用水资源,是遵循渠化工程规划必须遵循的一条重要原则(2)统一航道标准的原则;(3)应遵循经济规律,减小因工程建设带来的副作用;(4)贯彻近期与远期结合的原则;(5)渠化工程规划不仅要考虑和平时期民用客货运输的需要,还要考虑战争时期军用船舶和军用物资运输的需要;(6)渠化工程规划应尽量采用先进的技术和科学的管理方法,使内河航运的运输能力、质量、效率及成本各个方面逐步实现现代化。
3.渠化工程规划的程序:预可行性研究阶段、工程可行性研究阶段、初步设计阶段。
4.渠化工程规划的内容:A渠化河流航道等级的拟定B渠化枢纽坝址选择以及梯级布置方案的拟定C枢纽的平面布置以及其主要技术经济指标的计算D进行梯级布置方案的比较以及开发程序的确定5.渠化工程规划资料A渠化河段的经济营运资料B渠化河段的航道资料C渠化河段的地质情况D地形资料E水文、泥沙、气象资料。
第三章渠化枢纽1.为了综合利用水资源,在渠化工程中,通常需要建造不同的水工建筑物,并把它们有机地组合在一起,以发挥枢纽更高的使用效果,这些建筑物的综合体称为渠化枢纽。
2.渠化枢纽一般由挡水建筑物,泄水建筑物,通航建筑物,水电站,坝岸连接及护岸建筑物组成。
第一章1、对自然界的地表水和地下水进行控制和调配,以达到除害兴利目的而兴建的各项工程,称为水利工程。
为了满足防洪要求,获得灌溉、发电、供水等方面的效益,在河流的适宜地段修建不同类型的建筑物,用来控制和分配水流,这些建筑物称为水工建筑物,而不同类型的水工建筑物组成的综合体称为水工枢纽。
2、挡水建筑物:闸、坝、堤防、海塘泄水建筑物:溢流坝、坝身泄水孔、岸边溢洪道、泄水隧洞输水建筑物进水建筑物:扬水站整治建筑物:丁坝、顺坝、导流堤、护岸、护底专门建筑物:压力前池、调压室、沉砂池、船闸、冲沙闸3、投资大、工期长、工程量大、失事后果严重、工作条件复杂、受自然条件制约,施工难度大、效益大,对环境影响也大。
4、勘测、规划、工程设计、工程施工、工程管理、科技开发开发型设计、更新型设计、适配型设计安全性、适用性、经济合理性5、将水利水电工程根据其工程规模、效益和在国民经济中的重要性分为五等水利水电工程中的水工建筑物:永久性水工建筑物(主要建筑物、次要建筑物)分为五级,临时性水工建筑物分为三级。
6、项目建议书、可行性研究报告、初步设计、招标设计和施工图。
第六章1、水闸是一种利用闸门挡水和泄水的低水头水工建筑物。
按所承担的任务分类:节制闸、进水闸、分洪闸、排水闸、挡潮闸、排沙闸按闸室结构型式分类:开敞式、胸墙式、涵洞式2、水闸由闸室、上有连接段、下游连接段组成。
闸室由闸门、闸墩(分隔闸孔和支撑闸门、胸墙、工作桥、交通桥、检修便桥)、底板(是闸室的基础,将重量和和荷载传至地基,兼有防渗和防冲作用)、胸墙、工作桥、检修便桥、交通桥、启闭机。
上有连接段:防冲槽、护底、铺盖、翼墙、护坡下游连接段:护坦(消力池)、海漫、防冲槽、翼墙、护坡3、(1)软土地基压缩性大,承载能力差,抗冲能力差,地基可能产生较大的沉降(2)下泄水流可能引起水闸下游冲刷(3)在渗透水流作用下,容易产生渗流变形。
4、闸址宜选在地形开阔、岸坡稳定、岩土坚实、地下水水位较低的地点。
目次1总则2 基本规定2.1一般规定2.2 建筑物级别2.3 基本资料3结构设计原则3.1 一般规定3.2 结构计算3.3 安全系数3.4 建筑物分缝4 地基4.1一般规定4.2地基承载力验算4.3土坡和地基稳定验算4.4地基沉降计算4.5地基处理5 防渗与排水5.1一般规定5.2防渗与排水设施5.3渗流计算6.荷载6.1 荷载计算6.2 荷载组合7 闸室结构设计7.1 一般规定7.2 重力式闸墙结构设计7.3 扶壁式闸墙结构设计7.4 衬砌式闸墙结构设计7.5 混合式闸墙结构设计7.6 板桩和地下连续墙结构设计7.7 悬臂式闸墙结构设计7.8 底板设计7.9 整体式闸室结构设计8 闸首结构设计8.1 一般规定8.2 整体式闸首设计8.3 分离式闸首设计9 导航和靠船建筑物及护坡和护底设计9.1 一般规定9.2 导航和靠船建筑物设计9.3 护坡和护底设计10 观测设计10.1 一般规定10.2 原型观测设计附录A 摩擦系数和粘聚力附录B 岩土分类附录C 地基承载力验算附录D 查表法确定地基容许承载力附录E 地基垂直附加应力计算附录F 阻力系数法附录G 常用材料重度附录H 主动土压力近似计算附录J 双铰底板地基反力计算附录K 本规范用词用语说明附加说明本规范主编单位、参加单位、主要起草人、总校人员和管理人员名单附条文说明1总则1.0.1为适应船闸工程建设的需要,统一船闸水工建筑物设计的技术要求,提高船闸设计水平,做到技术先进、经济合理、安全可靠和适用耐久,制定本规范。
1.0.2 本规范适用于新建、扩建和改建内河I~VII级船闸水工建筑物设计,低于级的船闸和海船闸水工建筑物设计可参照执行。
1.0.3 本规范采用定值单一安全系数法。
1.0.4 船闸水工建筑物设计应积极慎重地采用新技术、新结构和新材料。
1.0.5 本规范应与船闸工程设计的其他规范配套使用。
1.0.6 船闸水工建筑物设计除应符合本规范的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
名词解释:aj : J号单位荷载对i点的径向线变位。
安全储备:(R-S)>0其中:R-结构抗力;S-作用效应。
不平衡剪力:脱离体两侧的剪力的差值。
侧槽式溢洪道:侧槽式溢洪道是岸边溢洪道的一种型式,溢流堰设在泄槽一侧,沿等高线布置,水流从溢流堰泄入与轴线大致平行的侧槽后,流向作90°转弯,再经泄槽或隧洞流入下游。
弹性抗力:当衬砌承受荷载向围岩方向变形时将受到围岩的抵抗,把这个抵抗力称为弹性抗力。
弹性抗力:当衬砌受到某些主动力的作用而向围岩方向变位时,会受到围岩的限制而产生反作用力。
是一种被动力, 能协助衬砌分担外荷载,是有利的。
低水头水工建筑物:一般指水头不超过3om勺水工建筑物,主要有水闸、低坝、橡胶坝、船闸等,多数建在软基上,也有建在岩基上的。
地下轮廓线:水闸闸基不透水的铺盖,板桩及底板等与地基的接触线,即闸基渗流的第一根流线,称为水闸的地下轮廊线。
反滤层:反滤层一般由1〜3层级配均匀,耐风化的砂、砾、卵石或碎石构成,每层粒径随渗流方向而增大。
反滤的作用是滤土排水,防止土工建筑物在渗流逸出处遭受管涌、流土等渗透变形的破坏以及不同土层界面处的接触冲刷。
防渗长度:把不透水的铺盖、板桩和底板与地基的接触线,是闸基渗流的第一根流线,称为地下轮廓线,其长度称为防渗长度。
拱冠梁:贯穿各层拱圈顶点的悬臂梁。
拱效应:在心墙坝中,非粘性土坝壳沉降速度快,较早达到稳定,而粘土心墙由于固结速度慢,还在继续沉降,坝壳通过与心墙接触面上的摩擦力作用阻止心墙沉降,这就是坝壳对心墙的拱效应。
拱效应使心墙中的铅直应力减小,甚至由压变拉,从而使心墙产生水平裂缝。
固结灌浆:采用浅孔低压灌注水泥浆对坝基加固处理的办法。
管涌:坝体和坝基土体中部分颗粒被渗流水带走的现象,是土坝渗流变形的一种形式。
海漫:是水闸紧接护坦之后,还要继续采取的防冲加固措施,其作用是进一步消减水流的剩余能量,保护护坦和减小对其下游河床的冲刷。
回填灌浆:是为了充填围岩与衬砌之间的空隙,使之紧密结合,共同工作,改善传力条件和减少渗漏。
水工建筑物水工建筑物(Hydraulic Structures)是一种专门用于控制水流、保护岸线或用于灌溉、水力发电等目的的建筑物。
水工建筑物通常需要具备一定的结构强度、抗水压性能、通水能力和防水性能。
在整个建筑工程设计中,水工建筑物常常需要经过严密的计算和模拟,以确保其安全性、可靠性和经济性。
水工建筑物的类型非常多,包括水坝、河堤、截流堰、水闸、船闸、隧洞、引水渠、渠道、拦沙堤等。
其中,水坝是最为重要的一种水工建筑物,其主要功能包括抵御洪水、灌溉灌区、发电等。
常见的水坝包括重力坝、拱坝、水缸式坝、土石坝等。
水坝是一种较为复杂的水工建筑物,其建造需要耗费大量的时间和人力,同时也面临着较为严峻的技术难题。
一般情况下,水坝的建造需要经过多个步骤,包括地基处理、坝体结构设计、施工方案设计、安全监测等多个环节。
地基处理是水坝建设最重要的一项工作。
由于水坝的重量巨大,如果地基不够坚固,就会面临着坍塌、渗漏等问题,因此,在地基处理中需要采用复杂的地基处理工艺。
一般情况下,地基处理工艺包括排水、采用地下连续墙、灌注桩等。
排水是指将地下的水分排出,以降低地基的含水量。
地下连续墙是指采用钢筋混凝土等材料制成的连续墙,既可加固地基,又可防水、防渗漏。
而灌注桩则是在地下打入深孔钻机,以加固地基的支撑能力。
坝体结构设计是水坝建造过程中的又一重要环节。
坝体结构建造需要选择适当的材料,如钢筋混凝土、砖石、泥板等,同时需要考虑到坝体的重量、抗风性能和抗震性能。
一般情况下,水坝的主体采用钢筋混凝土材料制造,而其表面则使用防水、防渗漏材料,以确保水坝的安全稳定。
此外,为了针对不同场地设计,水坝的建设还需要根据其特性进行合理的形状设计,并选择合适的建筑方式。
施工方案设计是水坝建造过程中极为重要的一项工作。
由于水坝建造需要涉及到封闭性的建筑工程,因此,在设计施工方案时必须严格按照施工工艺进行验收和安全监测。
施工方案设计需要考虑到施工进程、人员安全、材料运输等多个方面,以确保其顺畅进行。