翻板闸设计说明

翻板闸设计

一、设计依据

1、工程等级及标准

XX县XXXX拦水坝工程位于尧坝镇郊，根据新农村规划布局，新增水系上、下游处分别设置二座拦水坝，坝高均为4m。根据水文特征，选择坝型为翻板闸坝。根据《防洪标准（GB50201-94）》，本工程防洪标准为10年一遇，工程级别为5级。

该水系为了改善新农村水环境，建二座翻板坝工程，该工程不承担防洪及保护人口的任务。根据《防洪标准》（GB50201-94）、《城市防洪工程设计规范》（GJJ50-92）和，《水闸设计规范》（SL265-2001），结合业主要求，翻板坝工程防洪标准为10年一遇洪水，翻板坝工程为Ⅴ等，主要建筑物、临时建筑物皆按5级设计。

2、设计主要采用的规范

1）《防洪标准》（GB50201—94）

2）《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252－2000）

3）《水闸设计规范》（SL265－2001）

4）《水工混凝土结构设计规范》（SL/T191－96）

5）《堤防工程设计规范》（GB50286－98）

6）《水利水电工程初步设计报告编制规程》（DL5021-93）

7）《城市防洪工程设计规范》（GJJ50-92）

二、计基本资料

1、设计水位、流量

设计流量（p=10%）：62.3 m3/s。

闸上水位：（p=10%）：313.43m。

2、地震烈度

根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），本工程区域内地震峰值加速度小于0.05g，相应地震烈度为6度，根据抗震设计规范规定，本工程不进行抗震计算。

3、计算参数

a）建筑材料容重

混凝土 24 KN/m3；

钢筋混凝土 25 KN/m3；

水 10 KN/m3；

浆砌石 23 KN/m3。

b）闸室稳定计算

闸基混凝土与基岩之间摩擦系数f=0.25；

闸基允许承载力［R］＝400kPa。

三、设计要求

1、闸基允许渗流坡降

闸基坐落在基岩上，基础不存在渗透破坏。主要防渗问题为两岸绕渗问题。在两侧堤防挡墙处设置反滤及排水。

2、闸室稳定及基底压力要求

1）闸室基地压力

①计算公式：

W

M A

G P ∑∑±=

max min

式中max

min P —闸室基底应力的最大值或最小值（kpa ）

∑G —作用在闸室上的全部竖向荷载

（包括闸室基础底面上的扬压力在内，kN ）

∑M —作用在闸室上的全部竖向和水平向荷载对于基础底面垂

直水流方向的形心轴的力矩（kN.m ） A —闸室基底面的面积（m 2）

W —闸室基底面对于该地面垂直水流方向的形心轴的截面矩（m 3） ② 规范要求

a 、在各种计算情况下，闸室最大基底应力不大于地基允许承载力

b 、在非地震情况下，闸室基底不出现拉应力；在地震情况下，闸室基底拉应力不大于100kPa

2）抗滑稳定

① 计算公式——抗剪强度公式

∑∑=

H

G

f K c

式中c K —沿闸室基底面的抗滑稳定安全系数

f —闸室基底面与地基之间的摩擦系数

∑H —作用在闸室上的全部水平向荷载（kN ）

② 规范要求

闸室、岸墙、翼墙基底抗滑稳定安全系数允许值

四、泄洪闸工程设计

1、闸门顶高程的确定

根据石洞县城城区防洪要求、改善水环境的需要，并结合城市建设规划，确定拟建翻板闸门顶高程为313.00m（闸室底板高程为311.00m，闸门高2.0m）。

2、闸底板稳定计算

1、闸室基底应力

闸室基底应力计算结果

2、抗滑稳定计算成果

闸室抗滑稳定计算成果

计算结果表明，在各种计算工况下，闸室抗滑稳定安全系数均大于规范要求值，基底应力均小于基础允许承载力。

五、泄洪闸结构设计

1、地基处理

拟建翻板闸坝址处现有一座石河堰，因阻水严重，本次设计将其闸墩及底板全部拆除，基础岩石为强风化砂质泥岩，清基至309.4m 后浇筑10cm厚C15素砼垫层。

2、翻板闸门

翻板闸门门叶、支墩均为钢筋砼结构。经过方案比较及水文计算，设置4道翻板闸门，每道尺寸为2m高，6m宽。闸门、液压启闭设备、操作油管型号及预埋、支墩、液压墩等均由翻板闸门厂家设计、制作并现场安装调试。

3、消能防冲

闸室下游岩石为强风化砂质泥岩，坚硬而强度高，抗冲能力强。因此只在闸室尾部设置9m长的防冲护坦，不设置消力池，下泄洪水经护坦后直接进入天然河道。