水闸渗透计算.doc 6页

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  • 2017-06-16 发布
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    水闸渗透计算

    【例4-1】 某水闸地下轮廓布置及尺寸如图4-28所示。混凝土铺盖长10.50m,底板顺水流方向长10.50m,板桩入土深度4.4m。闸前设计洪水位104.75m,闸底板堰顶高程100.00m。闸基土质在高程100.00~90.50m之间为砂壤土,渗透系数K砂=2.4×10-4cm/s,可视为透水层,90.50m以下为粘壤土不透水层。试用渗径系数法验算其防渗长度,并用直线比例法计算闸底板底面所受的渗透压力。 (一)验算地下轮廓不透水部分的总长度(即防渗长度)。 上游设计洪水位104.75m,关门挡水,下游水位按100.00m考虑,排水设施工作正常。根据表4-2,可知砂壤土的渗径系数,作用水头为 故最小防渗长度为 地下轮廓不透水部分的实际长度为 图4-28 地下轮廓布置图及渗压水头分布图(单位:m) (二)采用直线比例法进行渗透压力计算 1. 将地下轮廓不透水部分的总长度展开,并按一定的比例画成一条线,将各角隅点 1、2、3 ……、17 依次按实际间距标于线上。 2. 在此直线的起点作一长度为作用水头 4.75m 的垂线 1-1′, 并用直线连接垂线的顶点 1′与水平线的终点17 。1′~17 即为渗流平均坡降线。 3. 在各点作水平线的垂线与平均坡降线相交,即得各点的渗透压力水头值。准确的渗压水头值可用比例公式计算求得。 4. 将1、2、3、……、17 各点的渗压水头值垂直地画在地下轮廓不透水部分的水平投影上,用直线连接各水头线的顶点,即可求出铺盖和底板的渗压水头分布图[ 图 4-28 (c) ] 。 【例4-2】 用改进阻力系数法计算例4-1中各渗流要素。 (一)阻力系数的计算 1.有效深度的确定 由于,,故,按式(4-19)计算 故按实际透水层深度进行计算。 2.简化地下轮廓 将地下轮廓划分成十个段,如图4-29(a)所示。 3.计算阻力系数[ 图4-29(b)] (1)进口段:将齿墙简化为短板桩,板桩入土深度为0.5m,铺盖厚度为0.4m,故,。按表(4-3)计算进口段阻力系数为 (2)齿墙水平段:,,,按表(4-3)计算齿墙水平段阻力系数为 (3)齿墙垂直段:,。按表(4-3)计算齿墙垂直段的阻力系数为 (4)铺盖水平段:,,,按表(4-3)计算铺盖水平段阻力系数为 (5)板桩垂直段:,,根据表(4-3),板桩垂直段阻力系数为 (6)板桩垂直段:,,根据表(4-3),板桩垂直段阻力系数为 (7)底板水平段:,,,,故底板水平段阻力系数为 (8)齿墙垂直段:,,根据表(4-3),则齿墙垂直段的阻力系数为 (9)齿墙水平段:,,,按表(4-3)计算齿墙水平段阻力系数为 (10)出口段:出口段中,,按表(4-3)计算其阻力系数为 (二)渗透压力计算 1.求各分段的渗压水头损失值 根据式(4-18) ,其中,且 (1)进口段 (2)齿墙水平段 (3)齿墙垂直段 (4)铺盖水平段 (5)板桩垂直段 (6)板桩垂直段 (7)底板水平段 (8)齿墙垂直段 (9)齿墙水平段 (10)出口段 2. 进出口水头损失值的修正 (1)进口处按式(4-20)计算修正系数为 ,应予修正。进口段水头损失应修正为 进口段水头损失减小值为 故应按式(4-25)、式(4-26)修正各段的水头损失值为 (2)出口处亦按式(4-20)计算修正系数为 出口段水头损失应修正为 图 4-29 改进阻力系数法计算图 (单位:m) (a)渗流场分段图;(b)阻力系数计算图;(c)渗压水头分布图 故应按式(4-25)、式(4-26)修正各段的水头损失值为 验算 计算无误。 3.计算各角隅点的渗压水头 由上游进口段开始,逐次向下游从作用水头值相继减去各分段水头损失值(也可由下游出口段从零开始向上游逐段累加各分段水头损失值),即可求得各角隅点的渗压水头值 4.绘制渗压水头分布图  根据以上算得的渗压水头值,并认为

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    • 内容提供方:pxoc653
    • 审核时间:2017-06-16
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