节制闸课程设计、

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1、第一章基本资料1.1工程概况原前进二闸枢纽位于临河城北前进干渠上，该枢纽建于1966年，枢纽设计流量77.6m3/s，主要任务是引水灌溉，灌溉面积128万亩。建筑物包括前进第二节制闸、西乐进水闸、新华进水闸、甜菜支渠进水闸及林场支渠进水闸五座建筑物，其中西乐进水闸、新华进水闸的分水角均为30ο，甜菜支渠进水闸及林场支渠进水闸的分水角均为16ο。枢纽上游以扭曲面与两岸连接，各闸室之间采用圆形裹头连接方式；下游均以隔墙型式与两岸渠堤连接。前进二闸枢纽中的节制闸、西乐及新华进水闸的设计流量分别为28m3/s、22m3/s及23m3/s

2、，闸室结构型式均为开敞式，闸下游设交通桥，桥面净宽4.5m，汽8级标准。闸门为钢筋混凝土平板门，起闭机为螺杆式起闭机。该枢纽建成至今已有42年，在工程运用过程中发现了许多问题：一是建筑物长期受冻胀破坏，致使各闸的翼墙、闸前铺盖及闸下消力池护坦等部位存在破损问题，漏水现象十分严重，直接威胁建筑物自身的安全；二是工程管理设施落后，不能满足工程管理现代化的要求；三是组成枢纽的各建筑物均以超过经济使用年限，隐患严重。根据该枢纽工程现状及上级的要求，决定将原前进二闸枢纽拆除后重建。1.2水文气象前进二闸枢纽工程处于干旱半干旱地带，大陆性

3、气候特征明显，冬季严寒少雪，夏季高温干热。年降水量139～222mm，且70%的降雨集中在7～9月份，年蒸发量2000～2300mm，4～7月份蒸发量最大，约占全年的40%以上，根据当地的气象站多年资料，多年平均气温6～8℃，最低气温在一月份为-33.1℃，最高气温在七月份达到37.4℃，每年11月下旬开始封冻，直到翌年5月中旬冻层全部消退，封冻期长达180天左右，冻土最大深度1.1～1.3m，无霜期为135～150天。一般冬春两季为多风季节，风向多以西北风和西风为主，冬季风力强，春季持续时间长，多年最大月平均风速19.6m/s

4、。1.3工程地质1.3.1地层岩性分布29闸址区属黄河冲积洪积平原，第四纪沉积较厚，根据钻孔揭露，地层主要以灰色粉质壤土、粉质粘土和浅灰色细砂层为主。现分述如下：粉质壤土呈饱和状态，可塑，沉积厚度0.5～4.0m，属中等压缩性土，内摩擦角31.2ο，渗透系数4.01×10-5cm/s；粉质粘土呈饱和状态，可塑，沉积厚度0.2～2.0m，属中等压缩性土，渗透系数1.09×10-6cm/s；中砂、细砂层均呈饱和状态，主要成分石英、长石、云母、中密，渗透系数2.65×10-3～1.22×10-3cm/s。1.1.1工程地质前进二闸枢纽

5、地层较为复杂，主要为中粉质土、重粉质土、粉质粘土、中砂、细砂，呈饱和状态，粘性土多由可塑至软塑，属中等压缩性土；砂土由松散——密实，颗粒级配较为均匀，属中等压缩性土；比较适合建筑物的持力层。1.1.2工程地质评价（1）地基承载力的确定根据土的孔隙比、塑性指数、液性指数等指标确定粉质壤土的允许地基承载力为140Kpa，粘土的允许地基承载力为150Kpa。根据标准贯入锤击数和密实度，中细砂的允许承载力为180Kpa。（2）砂土的液化评价前进二闸枢纽位于临河地区，该区地震烈度为6°，根据标准贯入锤击数判别法和砂土相对密度判别法，确定在

6、地震力作用下可能发生液化。由于闸室上、下游存在一定的水力坡降，所以存在渗透破坏的可能，当水力坡降超过0.22时，饱和细砂将发生流土破坏。1.1.3结论（1）建议地基土的容许承载力采用150Kpa。（2）闸基地层细砂属容易产生液化的地层，为避免动水压力造成的渗透液化，建议实际水力坡降最好控制在允许水力坡降范围之内。闸基存在振动液化的可能，需采取防振动液化的措施。（3）闸基地下水位埋深较浅，建筑物基础埋置地下水位以下，建议施工时应采取排水措施。1.2设计依据291.1.1工程等别按照水利部水规总院的审查意见，前进干渠主要建筑物为3级

7、建筑物，所以前进二闸枢纽按3级建筑物设计。1.1.2设计指标（1）枢纽各闸上下游断面前进干渠：渠底宽50m，边坡m=2，纵坡i=1/12000，，糙率n=0.015，渠底高程1035.5m。节制闸(新华闸)：下游渠底宽15m，边坡m=2，纵坡i=1/12000(1/8500)，糙率n=0.015，吹程0.8km。（2）枢纽各闸设计指标前进二闸枢纽建筑物设计指标表名称设计情况加大情况流量（m3/s）上游水位（m）下游水位（m）流量（m3/s）上游水位（m）下游水位（m）节制闸281037.5(1037.4)1035.80(1035

8、.5)301037.6(1037.5)1035.70新华闸231036.7（1035.7）251036.8（1035.9）西乐闸221037.10241037.2甜菜闸41037.25.51037.3林场闸0.60.8（3）闸基土物理性质地基允许承载力：［σ］＝