辽宁广播电视大学双向视频课程水利工程设计导论市公开课一等奖百校联赛优质课金奖名师赛课获奖课件

辽宁广播电视大学双向视频课程《水利工程设计导论》第十一讲主讲教师：谷云香1/195.4.3水力设计与防渗排水设计1、水力设计（P99）水闸水力计算设计内容包含：1）闸孔总净宽计算；2）消能防护设施设计计算；3）闸门控制利用方式确定；4）模型验证。2/19

2、防渗排水设计（P100）水闸防渗排水应依据闸基地质情况，闸基和两侧轮廓线布置及上、下游水位条件等进行，其内容包含：

1）渗透压力计算；2）抗渗稳定性验算；3）反滤层设计4）防渗帷幕及排水孔设计5）永久缝止水设计3/19防渗及排水设施:防渗设施：水平防渗和垂直防渗两种。排水设施：排水体、反滤层及排水孔。水平防渗设施—铺盖1）作用：延长渗径。2）要求：不透水性；柔性；抗冲性。3）型式：（1）粘土和粘壤土铺盖；（2）钢筋混凝土铺盖；4/195/19垂直防渗设施1）板桩作用：延长垂直渗径。材料：木材、钢筋混凝土及钢材。连接形式：（1）板桩紧靠底板前缘；（2）板桩顶部嵌入底板底面特设凹槽内。2）齿墙闸室底板上、下游端。6/19排水设施1）排水体：1～2cm卵石、砾石或碎石平铺在护坦下面，厚约0.2～0.3m。2）反滤层：排水体下面，3）排水孔：护坦后半部，梅花形布置。排水孔排水体反滤层7/198/195.4.4结构设计水闸结构设计应依据结构受力条件、工程施工及地质条件进行,其内容应包含荷载及其组合，闸室和岸墙、翼墙稳定计算，结构应力分析。水闸混凝土结构除应满足强度和限裂要求外，还应依据所在部位工作条件、地域气候和环境等情况，分别满足抗渗、防冻、抗侵蚀、抗冲刷等耐久性要求。9/191、荷载计算及组合作用在水闸上荷载可分为基本荷载和特殊荷载两类。1）基本荷载：主要有11项，P102。2）特殊荷载：主要有6项，P102-103。水闸在施工、利用及检修过程中，各种荷载大小及分布情况是随机改变，所以设计水闸时，应依据水闸不一样工作条件和荷载机遇情况进行荷载组合。荷载组合标准是：考虑各种荷载出现机率，将实际上可能同时出现各种荷载进行最不利组合，并将水位作为组合条件。规范要求荷载组合可分为基本组合和特殊组合两类。在基本荷载组合中又可分为施工情况、检修情况、校核洪水位情况和冰浆情况4种。因为地震荷载与设计洪水位、校核洪水位遭遇几率很小，所以规范要求地震荷载只与正常水位情况下对应荷载组合。10/192、闸室稳定计算闸室稳定计算宜取两相邻顺水流向永久缝之间闸段作为计算单元。1）土基上闸室稳定计算应满足以下要求：在各种计算情况下，闸室平均基底应力小于地基允许承载力，最大基底应力小于地基允许承载力1.2倍,闸室基底应力最大值和最小值之比小于规范要求允许值，沿闸室基底面11/19抗滑稳定安全系数大于规范要求允许值。2）岩基上闸室稳定计算应满足以下要求：在各种计算情况下，闸室最大基底应力小于地基允许承载力，在非地震情况下，闸室基底不出现拉应力；在地震情况下，闸室基底拉应力小于100KPa；沿闸室基底面抗滑稳定安全系数大于规范要求允许值。12/1913/193、岸墙、翼墙稳定计算（略）4、结构应力计算水闸结构应力应依据各部分结构布置形式、尺寸及受力条件等进行。开敞式水闸闸室底板应力可按以下方法选取。5.4.5地基计算及处理水闸地基计算应依据地基情况、结构特点及施工条件进行，内容应包含地基渗流稳定性验算、地基整体稳定计算和地基沉降计算。在各种利用情况下，水闸地基应能满足承载力、稳定和变形要求。地基渗流稳定性验算应按照规范要求进行。1、地基整体稳定计算2、地基沉降计算14/193、地基处理设计1）岩基处理2）有溶洞或溶沟情况3）土基处理15/195.4.6观察设计水闸观察设计内容应包含设置观察项目，布置观察设施，确定观察方法，提出整理分析观察资料技术要求。水闸应依据其工程规模、等级、地基条件、工程施工和利用条件等原因设置普通性观察项目，并依据需要有针对性地设置专门性观察项目。水闸普通性观察项目应包含水位、流量、沉降、水平位移、扬压力、闸下流态、冲刷、淤积等。水闸专门性观察项目主要有永久缝、结构应力、地基反力、墙后土压力、冰凌等。16/195.5惯用设计参考书目1.SL252—水利水电工程等级划分及洪水标准，北京：中国水利水电出版社，2.SL265---水闸设计规范，北京：中国水利水电出版社，3.DL5077---1997水工建筑物荷载设计规范，北京：中国水利水电出版社，19974.SL/T191---96水工混凝土结构设计规范，北京：中国水利水电出版社，19975.谈松曦编，水闸设计，北京：水利电力出版社，19866.陈宝华，张世儒编著，水闸，北京：中国水利水电出版社，17/197.华东水利学院编，水工设计手册（第8册），北京：水利电力出版社，1984