摘要本闸位于江苏省高邮市某中型灌区干渠渠首，为渠首取水水工建筑物。
建筑物等级为一级。
计算得本工程设3孔，每孔净宽5.0m，闸底板长17m，闸底板厚1.0程采用平面钢闸门，采用QPQ-12.5的单吊点卷扬式启闭机。
经计算设计消力池长为15m，深1.0，消力池底板厚为0.5m，海漫长为20m。
上下游翼墙结构形式采用钢筋混凝土扶壁式挡土墙。
本工程中防渗计算采用改进阻力系数法，底板内力按弹性地基梁法计算。
本工程设计主要由水力设计、消能防冲设计、闸基渗流计算、闸室结构布置、闸室稳定计算、闸室结构计算、两岸连接建筑物布置、两岸连接建筑物结构计算等几个部分组成。
关键词：水力计算稳定计算结构计算边荷载弹性地基梁AbstractThis floodgate located at Jiangsu Province Gaoyou some medium irrigation area main channel canal head,takes the water hydraulic engineering structure for the canal head.The building rank is first-level.Calculates this project to suppose3,each extends5.0m only, floodgate ledger wall long17m,floor or bottom of sluice gate thickness of slab1.0m.This project uses the plane steel strobe,uses QPQ-12.5Shan Disodium to hoist the type gate.After the computation design toe basin length is15m,deep is1m,the toe basin bottom thickness of slab is0.5m,and the sea long is21m.The upstream and downstream wing wall structural style uses the reinforced concrete buttress type bulkhead.In this project the anti-seepage computation uses the improvement resistance method of correlates,the ledger wall androgenic force according to elastically the foundation beam law computation.the this engineering design mainly by the water power design,disappears can against flush the design,the floodgate base transfusion computation,the brake chamber structural arrangement,the brake chamber stable computation,the brake chamber structure computation,both banks connection building arrangement,both banks connection building structure computation and so on several parts to be composed.Key word:Water power computation stable computation structure computationload elastically foundation beam目录1.综合说明 (1)1.1工程概况 (1)1.2水文 (1)1.3工程地质资料 (1)1.4回填土资料 (1)1.5地震设计烈度 (2)1.6其他资料 (2)2.工程布置与设计 (3)2.1工程总体布置 (3)2.2工程设计 (3)2.2.1闸孔设计 (3)2.2.2消能设计 (5)2.2.3防渗设计 (8)2.2.4闸基渗流计算 (10)3闸室布置 (15)3.1底板布置 (15)3.2闸墩 (15)3.3工作桥 (16)3.4交通桥 (16)3.5检修桥 (17)3.6胸墙 (17)3.7闸室段布置图 (17)4稳定分析 (19)4.1完建无水期荷载计算及地基承载力验算 (19)4.2闸室有水情况下的荷载计算 (21)5结构设计 (32)5.1底板设计 (32)5.1.1闸室底板内力计算 (32)5.1.2闸底板配筋计算及裂缝校核 (50)5.2闸墩设计 (53)5.3闸门设计 (57)5.3.1闸门结构形式及布置 (57)5.3.2面板设计 (59)5.3.3水平次梁顶梁和底梁的设计 (61)5.3.4主梁设计 (64)5.3.5横隔板设计 (69)5.3.6边梁设计 (70)5.3.7滚轮轨道设计 (73)5.3.8闸门启闭力和吊座计算 (73)5.4工作桥设计 (75)5.4.1工作桥布置 (75)5.4.2工作桥上部结构计算 (76)5.4.3支墩的计算与配筋 (88)5.5交通桥设计 (95)5.5.1设计资料 (95)5.5.2设计计算 (95)5.6两岸连接建筑物设计 (107)5.6.1两岸连接建筑物结构 (107)5.6.2稳定分析 (110)5.6.3结构计算 (117)参考文献 (130)致谢 (131)1.综合说明1.1工程概况本闸位于江苏省高邮市某中型灌区干渠渠首，为渠首取水水工建筑物。
1.2水文根据《防洪标准》（GB-50201-94），《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）的规定，建筑物级别为1级。
设计水位组合见表1.2.1。
表1.2.1闸孔设计时水位及流量组合外河水位(m)干渠水位(m)引水流量(m3/s)6.00 5.6060表1.2.2消能防冲设计时水位及流量组合外河水位(m)干渠水位(m)引水流量(m3/s)4.0 4.060表1.2.3闸室稳定计算时水位组合表工况外河水位(m)干渠水位(m)设计情况8.15 3.00校核情况8.5 3.00地震情况7.80 4.501.3工程地质资料建筑物底板下土层为粉质粘土，土层物理力学指标为：凝聚力C＝32kPa，擦角φ=18°，地基土允许承载力[R]=220kPa。
1.4回填土资料回填土采用砂壤土，假设其内摩擦角φ=28°，C=0，湿容重18kN/m3，饱和容重为20kN/m3，浮容重10kN/m3。
1.5地震设计烈度地震设计烈度：7°，设计基本地震加速度值为0.10g。
1.6其他资料上下游河道断面相同均为梯形，河底宽20.0m，河底高程▽3.0m，边坡1：2.5，外河堤顶高程▽10.5m，干渠渠顶高程▽6.0m。
两岸路面高程▽10.5m。
交通桥荷载标准：公路－Ⅱ级，交通桥总宽8.0m，净宽7.0m。
2.工程布置与设计2.1工程总体布置本工程为灌区进水闸，共有三段，上下游段和闸室段。
上下游段都设置翼墙，闸室和上下游河道的连接都采用圆弧形翼墙。
本水闸总净宽为15m ，共设3孔，每孔净宽5m 。
闸室段设计有交通桥、工作桥、检修桥、闸门、闸墩。
工作桥上设置卷扬式启闭机，闸门采用潜孔式平面钢闸门。
上游段设置10m 浆砌块石护坡、16m 长的混凝土铺盖。
下游设置15m 的消力池和20.5m 长的海漫，在海漫末端还设置了一个防冲槽。
2.2工程设计2.2.1闸孔设计1、闸孔型式的确定本工程的主要任务是拦蓄上游河水，确保灌溉用水，应具有较大的泄水能力，在洪水时期还应担负着泄洪的任务，对于灌溉水质有一定的要求，便于排砂排淤，所以采用无底坎宽顶堰孔口。
2、闸底板高程的确定本水闸担任着拦蓄上游河水、确保灌溉用水的任务，需要较大的单宽流量，可以降低堰顶的高程，使堰顶高程与河床同高，即闸底板高程为3.0m 。
3、闸孔尺寸及前沿宽度的确定已知上下游水位，可推算上游水头及下游水深。
计算见下表2.2.1.1表2.2.1.1上游水头计算表流量Q （m 3/s ）下游水深h s （m ）上游水深H （m ）过水断面积（m 2）行近水速V 0（m/s ）V 0/2g (m)上游水头H 0（m ）602.6382.50.7270.0273.027由于水闸闸槛高程较低、挡水高度较大，闸上水位变幅较大，所以闸式结构选用胸墙式。
设置胸墙底高程为5.80ｍ。
由于闸孔设计时外河水位▽6.00ｍ，高于胸墙底高程，所以为孔流。
因此闸孔总流量公式为002gH σμh B Q e =，/H εh εμe -=1ϕ，()[]2111/H h λεe -+=，e r/h ./.λ16718240=，h e —孔口高度（m ），式中μ—孔口流量系数，ψ—孔流流速系数，ε—孔流垂直收缩系数，λ—计算系数，r —胸墙底圆弧半径（m ），σ—孔流淹没系数，则计算闸孔总净宽可用公式002gH h Q/σB e μ=。
由于孔流淹没系数σ和B 0都是未知的，不能直接求得，需试算。
q =Q /B 0，E 0=h c +q 2/（2*9.8h c 2），⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=181232c c ''c /gh q h h ，先假定σ=0.5，计算见下表2.2.1.2：表2.2.1.2闸孔总净宽计算表迭次孔流淹没系数闸孔总净宽B 0（m ）单宽流量q (m 3/s.m)跃前水深h c （m ）跃后水深h c ＇＇（m ）(h s-hc ＇＇)/(H -h c ＇＇)10.517.34 3.460.49 2.000.620.5216.7 3.590.51 2.030.5930.5316.440.582.10.56根据《水利水电工程钢闸门设计规范》中闸孔尺寸和水头系列标准，选定单孔净宽b 0=5.0m ，同时为了保证闸门对称开启，防止不良水流形态，选用3孔闸，取中墩厚1m ，边墩厚0.8m ，见图2.2.1.1所示。
闸孔总宽为：170.1230.5=⨯+⨯=Bm图2.2.1.1闸孔尺寸布置图（单位：cm ）泄洪能力校核查《水闸设计规范》按公式002gH σμh B Q e =计算，所得Q =57.1m 3/s 与实际相差4.8%，满足要求。
2.2.2消能设计为了保证水闸的正常运用，防止河床冲刷，一方面尽可能消除水流的动能，消除波状水跃，并促使水流横向扩散，防止折冲水流出现；另一方面要保护河床及河岸，防止剩余动能引起的冲刷。