乌珠水闸设计 闸门设计[含CAD图纸和文档全套资料打包]
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目 录
1基本资料 3
1.1结构及基本数据 3
1.2安全系数 4
1.3 计算采用规范、标准 4
1.4风浪计算要素 4
1.5地质资料 5
1.6地震设防烈度 5
2基本尺寸的拟定及复核 5
2.1抗渗计算 5
2.1.1渗径复核 5
2.1.2渗流计算 6
2.1.3滤层设计 6
2.1.4防渗帷幕及排水孔设计 6
2.1.5永久缝止水设计 7
2.2浪压力及闸顶高程计算 7
2.2.1设计荷载情况 7
2.2启闭室 8
2.3闸室稳定计算 8
2.4.1完建情况 8
2.4.2设计洪水位情况 8
2.4.3正常洪水位+地震情况 9
2.4.4结论 9
3.水闸过流能力计算及水闸宽度拟定 9
3.1内河涌过流能力计算 9
3.2水闸消能计算 11
4挡土墙稳定计算 12
4.1挡墙计算工况 12
4.2挡墙计算 12
4.3结论 12
5桩基础计算 13
5.1砼预应力管桩方案 13
5.1.1砼预应力管桩承载力计算 13
5.1.2砼预应力桩桩顶的底板的受冲切承载力计算 15
5.2松木桩方案 15
附表1 水闸闸室箱涵结构设计计算稿
附表2 水闸前后段U型槽结构设计计算稿
附表3 水闸内、外河侧悬臂式岸墙稳定计算稿
附表4 水闸闸室稳定计算表
附表5 水闸桩基础处理计算表
附表6 水闸渗流稳定计算表
1基本资料
1.1结构及基本数据
乌珠水闸形式采用开敞式，结构采用砼整体箱涵式结构。水闸为单孔，净宽3m，闸底板面高程-1.75m，底板厚0.65m,侧墙厚0.65m, 闸室长15m，闸室后段设8.0m宽交通桥,交通桥桥板采用C25现浇混凝土结构。
水闸按50年一遇洪水标准设计，建筑物级别为3级。
根据水闸和河道的运行工况，对水闸的各种最不利运行工况确定如下：
（1）外江设计洪（潮）水位2.88m
外江可能的最高设计潮水位，此时闸顶高程不漫顶，向内涌稳定计算时的最不利水位，此时遭遇正常蓄水位0.00m。
（2）外江控制平均低水位0.50
正常排洪情况下外江遭遇的计算水位，消能计算时的最不利情况，考虑到0.3m的过闸损失，此时内涌水位为0.80m。
（3）外江设计低水位0.00m
正常运行情况下外江遭遇的最不利计算水位，向外江稳定计算时的最不利水位，此时内涌水位为1.00m。
（4）排涝外江设计水位1.00m
内涌设计洪水情况下外江遭遇多年平均高潮水位，此水位影响水闸的泄流能力，此时水闸闸室整体承受最大水压力，水闸基础平均基底应力情况。
- 内容简介：
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1 计计 算算 书书 项目名称：黄圃镇三乡围乌珠水闸重建工程项目名称：黄圃镇三乡围乌珠水闸重建工程 设计阶段：施工阶段设计阶段：施工阶段 审审 核核 日期日期 校校 核核 日期日期 计计 算算 日期日期 中山市水利水电勘测设计咨询有限公司中山市水利水电勘测设计咨询有限公司 2006 年 12 月 2 目目 录录 1 1 基本资料基本资料.3 1.1 结构及基本数据.3 1.2 安全系数.4 1.3 计算采用规范、标准4 1.4 风浪计算要素.4 1.5 地质资料.5 1.6 地震设防烈度.5 2 2 基本尺寸的拟定及复核基本尺寸的拟定及复核.5 2.1 抗渗计算.5 2.1.1 渗径复核.5 2.1.2 渗流计算.6 2.1.3 滤层设计.6 2.1.4 防渗帷幕及排水孔设计.6 2.1.5 永久缝止水设计.7 2.2 浪压力及闸顶高程计算.7 2.2.1 设计荷载情况.7 2.2 启闭室.8 2.3 闸室稳定计算.8 2.4.1 完建情况.8 2.4.2 设计洪水位情况.8 2.4.3 正常洪水位+地震情况.9 2.4.4 结论.9 3.3.水闸过流能力计算及水闸宽度拟定水闸过流能力计算及水闸宽度拟定9 3.1 内河涌过流能力计算.9 3.2 水闸消能计算.11 4 4 挡土墙稳定计算挡土墙稳定计算.12 4.1 挡墙计算工况.12 4.2 挡墙计算.12 4.3 结论.12 5 5 桩基础计算桩基础计算.13 5.1 砼预应力管桩方案.13 5.1.1 砼预应力管桩承载力计算.13 5.1.2 砼预应力桩桩顶的底板的受冲切承载力计算.15 5.2 松木桩方案.15 3 附表 1 水闸闸室箱涵结构设计计算稿 附表 2 水闸前后段 U 型槽结构设计计算稿 附表 3 水闸内、外河侧悬臂式岸墙稳定计算稿 附表 4 水闸闸室稳定计算表 附表 5 水闸桩基础处理计算表 附表 6 水闸渗流稳定计算表 4 1 1 基本资料基本资料 1.11.1 结构及基本数据结构及基本数据 乌珠水闸形式采用开敞式，结构采用砼整体箱涵式结构。水闸为单孔，净宽 3m， 闸底板面高程-1.75m，底板厚 0.65m,侧墙厚 0.65m, 闸室长 15m，闸室后段设 8.0m 宽 交通桥,交通桥桥板采用 C25 现浇混凝土结构。 水闸按 50 年一遇洪水标准设计，建筑物级别为 3 级。 根据水闸和河道的运行工况，对水闸的各种最不利运行工况确定如下： （1）外江设计洪（潮）水位 2.88m 外江可能的最高设计潮水位，此时闸顶高程不漫顶，向内涌稳定计算时的最不利 水位，此时遭遇正常蓄水位 0.00m。 （2）外江控制平均低水位 0.50 正常排洪情况下外江遭遇的计算水位，消能计算时的最不利情况，考虑到 0.3m 的过闸损失，此时内涌水位为 0.80m。 （3）外江设计低水位 0.00m 正常运行情况下外江遭遇的最不利计算水位，向外江稳定计算时的最不利水位， 此时内涌水位为 1.00m。 （4）排涝外江设计水位 1.00m 内涌设计洪水情况下外江遭遇多年平均高潮水位，此水位影响水闸的泄流能力， 此时水闸闸室整体承受最大水压力，水闸基础平均基底应力情况。 5 水闸特征水位表水闸特征水位表 工程任务特征指标 水位值（m）备注 闸外设计洪潮水位 2.88 挡水 闸内水位 0.00 此水位向内稳定最不 利 闸内河涌水位 2.20 闸外低潮平均水位 1.00 此水位消能最不利 排洪 外江顶托时最高排洪水位 1.90 此水位平均应力最不 利 1.21.2 安全系数安全系数 根据水闸设计规范：3 级水闸基底面抗滑稳定安全系数的允许值kc和基底应力 最大值与最小值之比 的允许值见下表。 荷载组合抗滑安全系数kc 闸室基底应力最大值与 最小值之比的允许值 蓄水工况 1.251.5 完建工况1.102.0 基本 组合 设计挡潮1.251.5 特殊 组合 正常挡潮地震 1.052.0 1.31.3 计算采用规范、标准计算采用规范、标准 （1） 水工建筑物荷载设计规范DL 5077-1997 （2） 水闸设计规范SL 265-2001 （3） 水工混凝土结构设计规范 SL/T 191-96 （4） 建筑抗震设计规范 GBJ 11-89 1.41.4 风浪计算要素风浪计算要素 计算风速根据广东省水利厅 2003 年 7 月编制的中山市水利工程防洪（潮）标准 中“相应年最高潮位日的最大风速计算成果表”查得为 V=21m/s(P=2%)。 吹程在 1：1000 实测地形图上量得 D=200 m; 闸前平均水深 Hm=5.80m 6 1.51.5 地质资料地质资料 采用中山市黄圃镇三乡围乌珠水闸重建工程岩土工程勘察报告 ，因钻孔 ZK1 和 ZK2 位于闸室两侧位置，经比较采用 ZK1 钻孔地质资料。各层土层的设计参数如下： 桩基设计参数建议表桩基设计参数建议表 钻(冲)孔桩极限端阻力 标准值 qpk(kPa) 桩入土深度(m) 层序号岩土层名称 土(岩)层 容许承载力 f (kPa) 钻(冲)孔桩桩 周土(岩)极限 摩阻力标准值 qsik(kPa)1530 2-1 淤泥质土 70.8 （2-2）淤泥 604 2-3 淤泥质土 708 3 粘土 23026500700 4-1 粗砂 800808001000 4-2 砂质粘性土 150013012001600 1.61.6 地震设防烈度地震设防烈度 根据广东省地震烈度区划图 ，中山市属 7 度地震基本烈度地区，故乌珠水闸工 程地震烈度为 7 度。 2 2 基本尺寸的拟定及复核基本尺寸的拟定及复核 2.12.1 抗渗计算抗渗计算 2.1.12.1.1 渗径复核渗径复核 按图拟定的水闸底板尺寸，根据水闸设计规范SL265-2001 第 4.3.2 条表 4.3.2,水闸闸基为淤泥，渗径系数取 C=9 则： 设计水位下要求渗径长度：L=CH=92.88=25.92m 实际渗径长度： Ls 0.5+0.6+5.8+0.6+0.5+0.7+0.7+12.2+0.7+0.7+427m 7 LsL 满足渗透稳定要求。 2.1.22.1.2 渗流稳定计算渗流稳定计算 水闸的渗流计算采用改进阻力系数法进行计算。 1.各段的水头损失值 各段的水头损失值按照下式计算: 式中:hi-各分段水头损失值(m); i-计算水头 n-总分段数 x-计算点与出逸点之间的渗径 分别计算各段的水头损失得结果见渗透压力计算 excel 表. 2.抗渗稳定性运行验算 渗流坡降值：J=H/L=2.88/26=0.111 根据水闸设计规范SL265-2001 第 6.0.4 条取地基水平段和出口段允许渗流 坡降值分别为 0.08 和 0.26。 水闸闸基抗渗稳定满足要求 水闸蓄水后，水流不仅通过地基向下游渗透，而且将绕过两岸的连接建筑物向下 游渗透。 因此两岸连接建筑物也必须做相同长度的防渗措施，对两侧的填方土料必须 按照防渗土料的要求选择。 2.1.32.1.3 滤层设计滤层设计 水闸 闸室底板 底部设100厚C15砼垫层外，不设专门的滤层。内涌U型槽 设反 滤层，从下至上依 次为反滤土工布一层、中粗砂150mm和碎石150mm。 2.1.42.1.4 防渗帷幕及排水孔设计防渗帷幕及排水孔设计 根据地质资料，该闸址处的地基为淤泥和考虑到水闸闸址处交通条件，闸室基础 n i1 i i i H h 8 处理采用 400AB 型砼预应力管桩，不设专门的防渗措施,两端设齿墙不设排水孔。内 河涌 U 型槽中设置 PVC 排水管，按梅花型布置，纵横间距均为 1m。 2.1.52.1.5 永久缝止水设计永久缝止水设计 根据工程实际 ,永久缝 采用 塑料止水接缝 板并设 止水 铜片 ，塑料止水接缝 板满足行业的有关质量要 求。 2.22.2 闸顶闸顶高程高程 2.2.12.2.1 风浪要素风浪要素 采用水闸设计规范推荐的蒲田试验站公式计算风浪要素：设计工况的设计潮 水位为h0=2.88m，相应设计最大风速为V0=21m/s；风区长度取200m。 风区内的平均水深 取Hm5.8m； 2.2.12.2.1 闸顶高程确定闸顶高程确定 闸顶高程按水闸设计规范中的有关公式进行计算。 AhhhZ zp 0 )(7.013.0 )(0018.0 )(7.013.0 7.0 2 0 45.0 2 07.0 2 0 2 0 v gH th v gD th v gH th v gh m mm 5 . 0 2 00 )( 9 . 13 v gh v gT mm m m m L H th gT L 2 2 2 mm p z L H cth L h h 2 2 式中：Z闸顶高程（m） ； h0计算潮水位（m） ； A安全超高（m） ； hm平均波高（m） ； v0计算风速（m/s） ； D风区长度（m） ； 9 Hm风区内的平均水深（m） ； Tm平均波周期（s） ； Lm平均波周长（m） ； H闸深水深（m） ； hp相应于波列累积频率 p 的波高（m） ； hz波浪中心线超出计算水位的高度（m） 。 具体计算如表： 闸顶高程计算表闸顶高程计算表 序号序号项目名称项目名称单位单位设计工况设计工况 一、波浪要素计算波浪要素计算 1 计算风速 v0m/s 21 2 风区长度 Dm 200 3 风区平均水深 Hmm 5.80 4 闸前水深 Hm 5.28 5 重力加速度 gm/s2 9.81 6 平均波高 hmm 0.16 7 平均波周期 Tms 1.76 8 假定平均波长 Lm 12.55 9 计算平均波长 Lmm 4.78 二、波高计算波高计算 1 水闸级别 3 2 波列累积频率 5% 3 hm/Hm 0.03 4 hp/hm 1.93 5 累积频率 p=5%的波高 hp=hp/hm*hmm 0.30 6 波浪中心线超出设计水位的高度 hzm 0.06 三、闸顶高程计算闸顶高程计算 1 设计洪(潮)水位(P=2%)/历史最高水 位m 2.88 2 安全加高 A（m）m 0.4 3 计算闸顶超高 y=hp+hz+Am 0.76 4 计算闸顶高程m 3.64 10 根据水闸设计规范SL265-2001 第 4.2.4 条规定，挡水时，水闸闸顶高程不应 低于正常水位（或最高挡水位）加波浪计算高度与相应安全超高之和；位于防洪（挡 潮）堤上的水闸，其闸顶高程不得低于防洪（挡潮）堤堤顶高程。另外根据当地居民 的生产生活要求,则本次设计的闸室顶高程取 4.40m。 2.22.2 启闭室启闭室 初定闸门顶超高为 0.37m，则闸门顶高程=2.88+0.37=3.25m，闸门=3.25+1.75=5m, 则启闭工作平台顶面高程为 11.40m。 2.32.3 闸室稳定计算闸室稳定计算 闸室稳定计算采用 Excel电子表格进行计算。对于砼预制管桩地基，在各种荷载组合工况 下，基底应力稳定计算应满足下列要求： 在各种计算情况下： PP Pmax1.2P 基本组合 1.5 特殊组合 2.0 2.4.12.4.1 完建情况完建情况 水闸初建成尚未放水时。 按各部分荷载对闸底板形心轴（垂直水流方向）产生的弯矩计算，详见表，计算 结果显示，该荷载组合情况下闸室满足稳定要求。 2.4.22.4.2 设计洪水位情况设计洪水位情况 水闸建成放水后，遇设计洪水位 2.88 相应水位 0.00m。 按各部分荷载对闸底板形心轴（垂直水流方向）产生的弯矩计算，详见表，计算 结果显示，该荷载组合情况下闸室满足稳定要求。 2.4.32.4.3 正常洪水位正常洪水位+ +地震情况地震情况 水闸建成放水后，遇外江正常水位 1.50 相应内涌水位 0.00m 时，遭遇地震情况。 此时地震惯性力代表值根据水工建筑物抗震设计规范SL-97 规定，采用进行拟静力 法计算。 根据水工建筑物抗震设计规范 （SL-203-97）第 4.1.1 条:一般情况, 水工建筑 物可只考虑水平向地震作用；第 4.2.1 条：一般情况下，水工建筑物抗震计算应考虑 的地震作用力：建筑物自重和其上的荷重所产生的地震惯性力、地震动土压力、水平 11 向地震动水压力（考虑到在正常运行期闸门全开，故在计算时不予考虑） 沿建筑物高度作用于各质点的水平向地震惯性力代表值： F=ahGEiai/g ; 式中：ah与设计烈度相对应的水平向设计地震加速度代表值，取 0.1 g； 地震作用效应折减系数,取 0.25; GEi集中在质点 i 的重力作用代表值； ai质点 i 的动态分布系数； g重力加速度。 按各部分荷载对闸底板形心轴（垂直水流方向）产生的弯矩计算，详见 EXCEL 计 算表格，计算结果显示，该荷载组合情况下闸室满足稳定要求。 2.4.42.4.4 结论结论 上述计算结果显示，闸室在各种荷载组合工况下均满足稳定要求，但地基应力均 大于淤泥层地基承载力，不满足地基承载力要求，应进行地基处理，详见桩基础计算 相关内容。 3.3.水闸过流能力计算及水闸宽度拟定水闸过流能力计算及水闸宽度拟定 3.13.1 内河涌过流能力计算内河涌过流能力计算 水闸设计排水标准为 10 年一遇最大 24 小时暴雨产生的洪峰流量遇外江平均高潮位可 以及时排出。闸内最高控制水位为 2.20m（珠基） 。水闸过流按平底闸，高淹没堰流计 算,具体计算见下表： 式中各符号的含义及计算过程见表。 内河涌水力计算内河涌水力计算 序号序号项目项目单位单位计算计算备注备注 1 设计水深 h m2.2 2 渠底宽 m16 3 边坡系数 m 0.5 4 过水断面面积 A= bh+mh2 m237.62 12 5 湿周 X=b+2h(1+m2)0.5 m20.92 6 水力半径 R=A/X m1.80 7 渠道糙率 n 0.03 8 谢才系数 C=R1/6/n m1/2/s36.76 9 比降 I 0.01% 10 水面宽度 m18.2 11 流速 v=C(Ri)0.5 m/s0.49 12 计算流量 Q=Av m3/s18.54 由内河涌过流能力验算水闸的过流能力。 水闸过流能力计算水闸过流能力计算 序号序号符号符号项目名称项目名称单位单位计算计算备注备注 1Q设计流量m3/s18.54 2B0闸孔总净宽m 3 3B上游河道总宽m16 4H上游堰上水深m2.95 5 h 上下游水位差m0.3 6hs下游堰上水深m2.65 7v0上游行近流速 v0=Q/HBm/s 0.39 8H0堰上总水头 H0=H+v02/2gm 2.96 9hs/H0淹没度判别 0.96 10 0 综合流量系数 0.973 11Q计算流量 Q=0hsB0(2g(H0-hs)1/2m3/s 19.01 经计算， 围内遇设计标准为 10 年一遇最大 24 小时暴雨时，产生的洪峰流量遇外 江平均高潮位时可以由本水闸及时排出。且水闸总净宽与内河涌之比为 0.57 也在合理 范围之内，故水闸总净宽取 3.0m 是合理可行的。 3.23.2 水闸消能计算水闸消能计算 1.消力池计算 由于水闸的主要功能为排涝兼顾挡水,考虑到内河涌涌容比较小且堤内的用水量 比较小,在取水时水闸内外侧水头差比较小,因此消能设施的设置主要是由排涝工况决 定的.消能计算分别用 13 和式计算。式中： 0 2 2 2 2 0 3 g q hTh cc )1 8 1( 2 3 2 “ c c c gh qh h q过闸单宽流量(m2/s)。 水流动能校正系数，取 1.0。 流速系数，取 0.95。 hc收缩水深(m)。 hc跃后水深(m)。 T0由底板算起的总势能。 计算结果如下： 由计算结果得水闸在泄流时产生不必修建消力池,考虑到水闸的闸基为淤泥的允 许流速较低和水闸的上下游连接,因此在水闸上下游分别布置 6m 长钢筋砼 U 型槽。 2.海漫长度计算 由于水闸外江河床为淤泥，排涝时水流经 U 型槽消能后可能对河床造成冲刷。因 此还需设置海漫，其长度按水闸设计规范中式 计算，式中： HqKL ssp Lp海漫长度(m)。 Ks海漫长度计算系数，按规范取 10。 qs水闸下游的单宽流量(m2/s)。 H/闸孔泄水时的上下游水位差(m)。 由此计算得时 Lp=12.4m。 （取 Lp13m 即：水闸内外江侧采用钢筋砼 U 型槽长为 6m 长，外河再设置 10m 长抛石护底）外河侧海漫长度满足要求。 3.海漫末端河床的冲刷深度按 水闸设计规范中式进行计算， m m m h v q d 1 . 1 0 式中： qm海漫末端的单宽流量(m2/s)。 q(m2/s) 闸内水位 （m） 闸外水位 （m） hc（m） hc（m ） hs（m）是否修建 消能设施 6.332.201.901.321.553.65 否 14 v0河床土质允许不冲流速（ m/s） ，由水力学得v0=0.60m/s。 hm海漫末端河床水深（m） 。 将各数值代入上式得dm=-0.13m，故不需要设置防冲槽。 4 4 挡土墙稳定计算挡土墙稳定计算 4.14.1 挡墙计算工况挡墙计算工况 1.外江悬臂式挡土墙计算工况： （1）非常工况：完建期挡墙内外侧水位均为-1.75m； （2）设计工况一：水位骤降期挡墙内侧水位为 1.5m，挡墙外侧水位为 1.0m； 2.内江悬臂式挡土墙计算工况： （1）非常工况：完建期挡墙内外侧水位均为-1.75m； （2）设计工况一：水位骤降期挡墙内侧水位为 1.0m，挡墙外侧水 0.50m 4.24.2 挡墙计算挡墙计算 悬臂式挡土墙的结构计算，采用北京理正软件进行计算,计算结果另附。 4.34.3 结论结论 上述计算结果显示，挡土墙在各种荷载组合工况下均满足稳定要求，但地基应力 最大值大于淤泥层地基承载力，不满足地基承载力要求，应进行地基处理，拟采用松 桩基础，并假定地基复核地基承载力为 65kPa。 5 5 桩基础计算桩基础计算 5.15.1 砼预应力管桩方案砼预应力管桩方案 由前面稳定计算结果可知，在各种荷载组合下，闸室底板地基应力均大于淤泥层 地基承载力（f=40.0kpa） ，故需进行地基处理，以提高地基承载力，满足闸室上部荷 载要求。 15 根据中山市黄圃镇三乡围乌珠水闸重建工程岩土工程勘察报告 ，结合重建水闸 位置，以 ZK1 孔为计算孔，采用 C 直径为 400mmAB 型砼预应力管桩，桩基布置形式按 矩形布置，共 2 行 8 列共计 16 根；对于闸室前后连接的 U 型槽为防止与闸室产生过大 沉降差，分别布设 2 行 4 列直径为 400mmAB 型砼预应力管桩，共计 16 根。 5.1.15.1.1 砼预应力管桩承载力计算砼预应力管桩承载力计算 1、单桩竖向承载力计算 各桩竖向设计值按下式计算： 2 NMyi Ni nyi N闸室底板底面总竖向力(KN) M闸室底板底面总力矩(KNm) Ni第 i 根桩所受的竖向承载力(KN) n桩的总根数 yi第 i 根桩轴线距桩基重心的距离 m -各桩轴线至桩基重心距离的平方的代数和,m2 2 yi 则由前面稳定计算得知完建期水闸基底应力最大，故按完建期工况下计算单桩竖 向力设计值。布置桩 28=16 根，经计算单桩最大设计值为 82.32KN。 按端承加摩擦型桩进行桩设计，根据建筑桩基技术规范JGJ94-94 中的公式计 算复合基桩竖向承载力设计值，计算公式为： Ra=uqsiali+qpaAp 式中 Ra单桩竖向承载力特征值,kN; up桩身周长，m; qsia第 i 层土的桩侧阻力特征值，kPa; li桩穿越第 i 层土的厚度，m。 qpa极端阻力特征值，kPa; 16 Ap桩端面积，m2; 经计算，桩长 18m，单桩竖向承载力设计值为 46.90KN,满足要求（详见 EXCEL 计 算表格） 。 2、单桩水平向承载力计算 根据建筑桩基技术规范JGJ94-94 第 5.4.2.5 条计算单桩竖向承载力设计值， 计算公式为： a0 x 3 h EI R 式中 EI桩身抗弯刚度 0a桩顶容许水平位移 x桩顶水平位移系数 将桩长 18m 代入得将各参数代入计算（详下表） 项次桩基水平承载力计算 单位 结果 1 桩身混凝土 6 性模量 E0 kPa36000000.00 2 桩身截面惯性矩 I0 m40.00125 3 桩侧土水平抗力系数的比例系数 m kN/m42000.00 4 桩身的计算宽度 b0 m0.99 5 桩的水平变形系数 0.349 6 桩顶允许水平位移 X0a m0.005 7 桩顶水平位移系数 x 1.175 8 单桩水平承载力特征值 Rh kN69.31 15 单桩水平作用力设计值 H kN98.12 16HRh 满足 5.1.25.1.2 砼预应力桩桩顶的底板的受冲切承载力计算砼预应力桩桩顶的底板的受冲切承载力计算 根据建筑桩基技术规范JGJ94-94 第 5.6.6.2 条计算桩基水平向承载力设计值， ， 计算公式为： 0Flftumh0 FlF-Qi 17 2 . 0 72 . 0 式中 Fl作用于冲切破坏锥体上的冲切力设计值,kN; fl承台混凝土抗拉强度设计值,kPa; um冲切破坏锥体上一半有效高度处的周长,m; h0冲切破坏锥体的有效高度,m; 冲切系数; 冲切比; Fl作用于柱（墙）底的竖向荷载设计值,kN; Qi作用于冲切破坏锥体范围内各基桩的净反力设计值之和，kN; 考虑到水闸和 U 型槽的桩基小部分桩截面作用在闸墩和 U 型槽侧墙上（荷载主要 集中在其上或通过其传递） ，故不需要进行底板的受冲切验算。 5.25.2 松木桩方案松木桩方案 由前面稳定计算结果可知，在各种荷载组合下，挡墙底板地基应力均大于淤泥层 地基承载力（f=40.0kpa） ，故需进行地基处理，以提高地基承载力，满足挡墙上部荷 载要求。 根据中山市黄圃镇三乡围乌珠水闸重建工程岩土工程勘察报告 ，结合水闸位置， 以 ZK1 孔为主，采用松木桩，尾径不少于 80mm，长 5.0m。 （1）单桩竖向承载力计算 按摩擦型桩进行设计，根据建筑桩基技术规范JGJ94-94 第 5.2.8 条计算单桩 竖向承载力设计值： Ra=uqsiali 式中 Ra单桩竖向承载力特征值,kN; u桩身周长，m; qsi极侧第 i 层土的极限侧阻力代表值，kpa; li桩穿越第 i 层土的厚度，m。 将各参数代入计算得 Q=0.08*3.14*5*6=7.54kN 18 （2） 复合地基承载力计算 由于松木桩间距为 0.5m,故每平方米上布设 4 根松木桩,对松木桩的承载力和地基 允许承载力进行相加得复合地基承载力 R=40+4*7.5470.16kPa。故取 R70kPa，满 足理正挡墙计算中假定的地基承载力 60kPa 要求。 附表一附表一： - 1.计算项目: 闸室箱涵结构计算 - 计算条件 19 纵筋级别: HRB335 箍筋级别: HPB235 箍筋间距: 200(mm) 配筋计算时 as: 35(mm) 支座弯矩调整系数: 1.000 跨中弯矩调整系数: 1.000 20 执行规范 混凝土结构设计规范GB50010-2002 计算结果 单位： 钢混构件宽(B) - mm 钢混构件高(H) - mm 钢材截面积(A) - *102mm2 钢材惯性矩(I) - *104 mm4 钢材弹性模量(Es) - *108 kN/m2 弯矩 - kN-m 剪力 - kN 配筋 - mm*mm 各荷载工况组合系数 工况号: 1 - 1.000 工况号: 2 - 1.000 工况号: 3 - 1.000 工况号: 4 - 1.000 工况号: 5 - 1.000 工况号: 6 - 1.000 工况号: 7 - 1.000 工况号: 8 - 1.000 工况号: 9 - 1.000 工况号: 10 - 1.000 - 构件号: 1 起点号 2 终点号 1 宽 1000 高650 砼等级 C25 起点 中点 终点 座标 (mm): (34050.0 31300.0) (30400.0 31300.0) 位移 x(mm): 0.000 -0.000 -0.000 位移 y(mm): -0.000 0.115 -0.000 弯矩 (kN-m): -82.074 69.369 -82.009 剪力 (kN): 165.947 0.018 -165.911 轴力 (kN): 0.000 0.000 0.000 上部纵筋(mm2): 1300.0 1300.0 1300.0 下部纵筋(mm2): 1300.0 1300.0 1300.0 左侧纵筋(mm2): 1300.0 1300.0 1300.0 右侧纵筋(mm2): 1300.0 1300.0 1300.0 箍 筋(mm2): 435.4 435.4 435.4 - 构件号: 2 起点号 1 终点号 3 宽 1000 高650 砼等级 C25 起点 中点 终点 座标 (mm): (30400.0 31300.0) (30400.0 37550.0) 位移 x(mm): -0.000 0.026 0.004 位移 y(mm): -0.000 -0.028 -0.028 弯矩 (kN-m): -82.009 18.201 -62.889 21 剪力 (kN): 80.413 -6.610 -35.618 轴力 (kN): -81.678 -81.678 -81.678 上部纵筋(mm2): 1300.0 1300.0 1300.0 下部纵筋(mm2): 1300.0 1300.0 1300.0 左侧纵筋(mm2): 1300.0 1300.0 1300.0 右侧纵筋(mm2): 1300.0 1300.0 1300.0 箍 筋(mm2): 335.5 335.5 335.5 - 构件号: 3 起点号 4 终点号 2 宽 1000 高650 砼等级 C25 起点 中点 终点 座标 (mm): (34050.0 37550.0) (34050.0 31300.0) 位移 x(mm): -0.006 -0.026 0.000 位移 y(mm): -0.028 -0.000 -0.000 弯矩 (kN-m): -62.954 18.135 -82.074 剪力 (kN): 35.618 6.610 -80.413 轴力 (kN): -82.084 -82.084 -82.084 上部纵筋(mm2): 1300.0 1300.0 1300.0 下部纵筋(mm2): 1300.0 1300.0 1300.0 左侧纵筋(mm2): 1300.0 1300.0 1300.0 右侧纵筋(mm2): 1300.0 1300.0 1300.0 箍 筋(mm2): 335.5 335.5 335.5 - 构件号: 4 起点号 3 终点号 4 宽 1000 高450 砼等级 C25 起点 中点 终点 座标 (mm): (30400.0 37550.0) (34050.0 37550.0) 位移 x(mm): 0.004 -0.006 -0.006 位移 y(mm): -0.028 -0.264 -0.028 弯矩 (kN-m): -62.889 73.051 -62.954 剪力 (kN): 81.678 67.297 -82.084 轴力 (kN): -35.618 -35.618 -35.618 上部纵筋(mm2): 900.0 900.0 900.0 下部纵筋(mm2): 900.0 900.0 900.0 左侧纵筋(mm2): 900.0 900.0 900.0 右侧纵筋(mm2): 900.0 900.0 900.0 箍 筋(mm2): 266.7 266.7 266.7 22 附表二附表二 - 计算项目: 内河U型槽A断面结构计算 - 计算简图 纵筋级别: HRB335 箍筋级别: HPB235 箍筋间距: 200(mm) 配筋计算时 as: 35(mm) 支座弯矩调整系数: 1.000 跨中弯矩调整系数: 1.000 执行规范 混凝土结构设计规范GB50010-2002 计算结果 单位： 钢混构件宽(B) - mm 钢混构件高(H) - mm 钢材截面积(A) - *102mm2 钢材惯性矩(I) - *104 mm4 钢材弹性模量(Es) - *108 kN/m2 23 弯矩 - kN-m 剪力 - kN 配筋 - mm*mm 各荷载工况组合系数 工况号: 1 - 1.000 工况号: 2 - 1.000 工况号: 3 - 1.000 工况号: 4 - 1.000 工况号: 5 - 1.000 工况号: 6 - 1.000 工况号: 7 - 1.000 工况号: 8 - 1.000 工况号: 9 - 1.000 工况号: 10 - 1.000 - 构件号: 1 起点号 1 终点号 2 宽 1000 高500 砼等级 C25 起点 中点 终点 座标 (mm): (22600.0 25400.0) (26100.0 25400.0) 位移 x(mm): 0.000 -0.000 -0.000 位移 y(mm): 0.000 -0.969 -0.000 弯矩 (kN-m): 259.550 169.589 259.550 剪力 (kN): -102.813 0.000 102.813 轴力 (kN): -0.000 -0.000 -0.000 上部纵筋(mm2): 2012.0 1314.6 2012.0 下部纵筋(mm2): 2012.0 1314.6 2012.0 左侧纵筋(mm2): 1000.0 1000.0 1000.0 右侧纵筋(mm2): 1000.0 1000.0 1000.0 箍 筋(mm2): 285.7 285.7 285.7 - 构件号: 2 起点号 3 终点号 1 宽 1000 高500 砼等级 C25 起点 中点 终点 座标 (mm): (22600.0 31800.0) (22600.0 25400.0) 位移 x(mm): 14.954 6.623 0.000 位移 y(mm): 0.000 0.000 0.000 弯矩 (kN-m): 0.000 32.444 259.550 剪力 (kN): 0.000 30.416 121.664 轴力 (kN): -0.000 -0.000 -0.000 上部纵筋(mm2): 1000.0 1000.0 2012.0 下部纵筋(mm2): 1000.0 1000.0 2012.0 左侧纵筋(mm2): 1000.0 1000.0 1000.0 右侧纵筋(mm2): 1000.0 1000.0 1000.0 24 箍 筋(mm2): 285.7 285.7 285.7 - 构件号: 3 起点号 2 终点号 4 宽 1000 高500 砼等级 C25 起点 中点 终点 座标 (mm): (26100.0 25400.0) (26100.0 31800.0) 位移 x(mm): -0.000 -6.623 -14.954 位移 y(mm): -0.000 -0.000 -0.000 弯矩 (kN-m): 259.550 32.444 -0.000 剪力 (kN): -121.664 -30.416 0.000 轴力 (kN): 0.000 0.000 0.000 上部纵筋(mm2): 2012.0 1000.0 1000.0 下部纵筋(mm2): 2012.0 1000.0 1000.0 左侧纵筋(mm2): 1000.0 1000.0 1000.0 右侧纵筋(mm2): 1000.0 1000.0 1000.0 箍 筋(mm2): 435.4 435.4 435.4 - 计算项目: 内河U型槽B断面结构计算 - 计算条件 25 纵筋级别: HRB335 箍筋级别: HPB235 箍筋间距: 200(mm) 26 配筋计算时 as: 35(mm) 支座弯矩调整系数: 1.000 跨中弯矩调整系数: 1.000 执行规范 混凝土结构设计规范GB50010-2002 计算结果 单位： 钢混构件宽(B) - mm 钢混构件高(H) - mm 钢材截面积(A) - *102mm2 钢材惯性矩(I) - *104 mm4 钢材弹性模量(Es) - *108 kN/m2 弯矩 - kN-m 剪力 - kN 配筋 - mm*mm 各荷载工况组合系数 工况号: 1 - 1.000 工况号: 2 - 1.000 工况号: 3 - 1.000 工况号: 4 - 1.000 工况号: 5 - 1.000 工况号: 6 - 1.000 工况号: 7 - 1.000 工况号: 8 - 1.000 工况号: 9 - 1.000 工况号: 10 - 1.000 - 构件号: 1 起点号 1 终点号 3 宽 1000 高500 砼等级 C25 起点 中点 终点 座标 (mm): (27200.0 29500.0) (33100.0 29500.0) 位移 x(mm): -0.000 -0.000 -0.000 位移 y(mm): -0.000 1.168 0.000 弯矩 (kN-m): 0.000 -98.935 50.151 剪力 (kN): -75.575 8.500 92.575 轴力 (kN): -0.000 -0.000 -0.000 上部纵筋(mm2): 1000.0 1000.0 1000.0 下部纵筋(mm2): 1000.0 1000.0 1000.0 左侧纵筋(mm2): 1000.0 1000.0 1000.0 右侧纵筋(mm2): 1000.0 1000.0 1000.0 箍 筋(mm2): 285.7 285.7 285.7 - 构件号: 2 起点号 5 终
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