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表3.4-3 进口钢筋混凝土悬臂墙计算成果表

指标 荷载 抗滑稳定计算 抗斜稳定计算 偏心距 地基应力 地基承载力计算 η ζmax/ζmin ∑W 工况 完成期 正常运用 设计洪水 (KN) 454.64 481.80 221.50 ∑P (KN) 98.36 93.22 51.77 ∑Mo (KN. m) 1317.28 1371.72 1882.99 ∑Mv K抗滑 [K抗滑] K抗倾 [K抗倾] (KN. m) 165.58 191.85 1102.43 1.39 1.55 1.28 1.25 1.25 1.25 7.96 7.15 1.71 1.50 1.50 1.50 0.067 e(m) ζmax (kpa） 94.16 ζmin (kpa） 80.70 fk η [η] (kpa） 80 80 80 1.71 2.5 1.42 2.5 1.11 2.5 0.151 108.81 76.50 0.045 100.94 90.90

表3.4-4 出口钢筋混凝土悬臂墙计算成果表 指荷载 抗滑稳定计算 抗斜稳定计算 偏心距 地基应力 地基承载力计算 η ζmax/ζmin ∑W 工况 完建期 正常运用 (KN) 500.41 526.90 ∑P (KN) 110.40 107.95 ∑Mo (KN. m) 1503.42 1555.54 ∑Mv K抗滑 [K抗滑] K抗倾 [K抗倾] (KN. m) 196.88 223.14 1.36 1.46 1.25 1.25 7.64 6.97 1.50 1.50 e(m) ζmax (kpa） ζmin (kpa） fk η [η] (kpa） 80 80 1.22 2.5 1.47 2.5 0.089 101.83 83.50 0.171 116.13 79.01

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⑦地基处理

a、 水泥搅拌桩计算

本涵闸工程的涵洞中段地基应力为142 .69Kpa，上游翼墙段地基应力最大为108.8Kpa，下游翼墙段地基应力最大为116.13Kpa，而闸下持力层为第四系全新统中段海相沉积层的粉质粘土，地基承载力80Kpa，层底高程为-7.00~4.50m。距闸底板2.45m左右；地基的下一土层中为粉尘土层，地基承载力95Kpa，层底高程为-11.5~6.0m。其下两层分别为粉尘土和粉质粘土层，其地基承载力分别为80Kpa和120Kpa，桩基应穿到粉质粘土层上。该层层顶高程为-13.0~12.5m。

拟采用直径500mm，长10.5米的水泥搅拌桩有效长度为10米。桩底高程为-13.85m，持力层粉质粘土，层顶高程-13.0~12.5m，查《水闸设计规范》，桩周允许摩擦力15Kpa。桩尖平面处于第六层土，容许承载力为120Kpa。计算公式略。计算成果见表3.4-7。

表3.4-7 地基处理成果表 原承载力Kpa 洞身前段 80 126.56 10 145.0 28 洞身中段 80 142.69 10 150.0 30 洞身后段 80 138.59 10 145.0 28 进口翼墙 80 108.81 10 115.0 44 出口翼墙 80 116.13 10 120.0 50 ?max 桩长（m） 承载力Kpa 根数 桩间距 1.4?1.4m 1.5?1.2m 1.5?1.5m? 1.5?1.5m 1.5?1.5m 共计φ500搅拌桩长（有效长度）10m，180根，总长1800m。

b、 设计参数

渗透系数k≤10cm/s，强度≥1.2Mpa，水泥掺入比为15%。

水泥搅拌桩布置

水泥搅拌桩孔位按矩形或近似矩形网格状布置。单根桩长均为10m（有效长度）。总长为1800米，每根桩计入0.5米的损失量，总长为1890米。具体布置详见154CSG-03-02-04-01-02。

⑧金属结构及启闭设备

本闸采用PGZ2.0m?2.0m铸铁闸门，共2套。

根据泵站的运用工况，计算启闭设备，具体公式略。

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经计算，启门力为77.35KN,最后选用80KN手电两用螺杆启闭机。

⑨机架桥设计

根据闸的规模为小型建筑物，选用的启闭机比较简单，所以机架桥采用现浇式钢筋混凝土双柱式整体结构型式，尺寸为300mm?300mm。

机架桥底高程=▽墩顶+h闸门+△h 式中：

▽墩顶：闸墩顶高程为2.6m；

h闸门：闸门高度为2.0m； △h：安全超高，取0.5m；

经计算，机架桥底高程为5.1m。

3.4.3.2田庄坨扬水站

① 工程现状及重建的必要性

田庄坨扬水站位于蓟运河左堤，现为2.2?2.0m一孔浆砌石盖板方涵，安装卧式600mm直径水泵一台和500mm直径水泵一台，设计流量1.3m3s，该扬水站原设计功能为五位一体，泵站排涝面积1.8万亩。该闸建于1981年，底板高程-3.90m，经过三十年的运用，工程结构老化，损坏严重，表面混凝土脱落，钢筋裸露闸两侧翼墙严重倾斜，下游护坡冲毁，已成病险建筑物，安全性已不能保证，为恢复该涵闸的使用功能，本闸需原位重建。

为不影响原有灌溉系统，按新堤线布置情况对涵闸重建，其上游与原闸身相连接，保证能满足原设计流量的情况下，可将原规模缩小，工程布置尽量简化。

② 工程设计

考虑泵站排涝设计流量1.3m3s，经与地方协商同意把原闸1孔2.2?2.0m，该为1.5?1.5m的钢筋混凝土箱涵结构，并与原闸相连接，相接处，原木闸门破损严重，需更换1扇1.7?1.9m铸铁闸门，其他主体不动。

③ 结构设计

重建后，新建涵闸位于桩号2+948。根据地形现状，新建涵闸纵

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轴线与设计堤顶中心线垂直，按引水方向依次为引水渠、进水口、穿堤涵闸段组成。 浆砌石进口引渠段长5.0m，底板高程-3.90m，边坡1:2.0，为减少水流对渠道的冲刷，对5m长渠道进行全断面M10浆砌石护砌，砌石厚0.40m，下铺设0.1m厚的碎石垫层。

进水口采用钢筋混凝土“U”型槽，长6.0m墙顶高程1.50~2.40m，底板高程-3.90m，厚0.6m，下铺0.1m厚的素混凝土垫层。

涵闸洞身为整体式现浇钢筋混凝土结构。全长26.6m，分为三段，以止水缝相接，闸底板顶高程为-3.90m，洞身总宽2.30m，单孔，净宽1.5m，净高1.50m，顶板和边墙厚均为0.40m，底板厚为0.40m。涵洞上部复土堤，堤顶高程为5.40m，覆土深度7.40m，堤顶宽为6.0m；迎水坡为1：3.0，采用0.40m厚M10浆砌石护坡，下设5cm碎石垫层及300gm2土工布一层。

结构详见田庄坨扬水站结构图154CSG-03-02-04-01

④闸基防渗长度计算

具体公式略，参数和防渗长度计算结果见表3.4-8。

表3.4-8 闸基防渗长度计算表 渗径系数 C 上游水位 （m） 下游水位 （m） 上下游水位差 （m） 闸基防渗长度 （m） 5.5 4.20 -1.0 5.20 28.6 设计闸基防渗长度32.6m大于28.6m，能够满足防渗要求。 ⑤重建工程挡土墙稳定及涵洞地基应力计算

该闸的进水口采用钢筋混凝土“U”型槽，水平荷载对称，所以抗滑、抗倾能满足设计要求，只需对地基应力和抗裂进行核算。

计算内容、计算参数、计算荷载、抗滑稳定安全系数、抗倾覆稳定安全系数、基底压力不均匀系数和计算公式同江哇口站前闸。挡土墙计算成果表见表3.4-9。

表3.4-9 进口挡土墙计算成果表 荷载组合 基本组合

计算工况 建成无水 基底压力 竖向力（KN） 899.94 ?max（kpa） ?min(kpa) 103.5 103.5 η 1.0 86页

最大地基应力大于地基承载力标准值70kpa，不能满足设计要求。对最大弯矩截面进行

裂缝开展宽度演算：

具体公式见江哇口站前闸，抗裂演算计算成果见表3.4-10。

表3.4-10 抗裂演算表 lf (cm) 24.38 M (KN?M) 325.16 ? 0.65 ?g (Mpa) 219.6 ? 0.52% ?max (mm) 0.267 [?max] (mm) 0.30 经计算，最大截面满足抗裂要求。

涵闸主体为整体式现浇钢筋混凝土结构，整体刚度较大，荷载对称，因此，不需进行滑、抗倾及抗浮计算，只需对地基应力进行核算。

地基应力分涵洞前段、涵洞中段、涵洞后段分别计算。 均以建成无水作为控制条件，计算结果见表3.4-11。

表3.4-11 地基应力计算成果表 偏心距（m） 基底应力（kpa） ?max160.05 165.66 157.92 ?min 127.33 165.66 113.81 ?maxmin 1.26 1.0 1.39 涵洞前段 涵洞中段 涵洞后段 0.18 0 0.22 经计算，最大基底应力165.66kpa大于地基承载力标准值80kpa；不能满足设计要求。 取单位长度按有限元法进行计算，计算结果见表3.4-12。

表3.4-12 涵洞结构计算成果表 指标 M Q N As 配筋 裂缝宽度