涵闸设计开题报告

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XXXXX大学

毕业设计开题报告







题 目 永定新河桩号0+734涵闸设计 学生姓名 XXX 系 别 水利工程系 专业班级 200X级水文与水资源工程专业X班 指导教师 XXXXX 开题时间 200X年X月




一、研究目的和意义

永定新河右堤桩号59+600～62+177段堤防原为海挡，后由于永定新河治理工程拟采用河道清淤及河口建闸方案，海挡将变为河堤。原计划于1999年对该段海挡进行加固的工程一直未能实施。

现状:永定新河堤防上有多座穿堤涵闸，堤顶高程2.5～3.6m,堤防断面小,多为浆砌石结构，在海水腐蚀及风浪淘刷下破损严重，已经基本失去了防洪、挡潮的功能。现该涵闸（桩号0+734）沿河侧闸室因年久失修，损坏严重，闸门与启闭设备陈旧，无法正常启闭，故难以维持正常工作；同时，挡土墙断裂破损变形，随时都有坍塌危险。堤顶高程2.5～3.6m,堤防断面小,潮水侵蚀严重。2003年10月11日渤海湾风暴潮即造成该段堤防多处漫溢，导致堤后虾池及塘沽区北塘街遭到海水淹泡，当地人民群众财产受到严重损失。

按照天津市城市防洪规划，该段堤防应为城市防洪堤的一部分。因此，按照规划标准先期应急加固该段堤防十分必要。

二、该选题的研究现状及发展趋势

永定新河0+734闸位于永定新河大堤桩号0+734公里处，建于1964年，为灌排两用小型枢纽建筑物，引水闸为单孔2m×2m方涵。堤迎水侧引水进口闸室等均为钢筋混凝土结构；翼墙为浆砌石挡土墙结构【1】。

原设计堤顶宽8m，迎水坡1：4，背水坡1：3。右堤堤顶高程比左堤高1.0m。右堤桩号59+400处堤顶高程为6.01m，在100年一遇校核水位下超高为2.53m。由于地沉及地震影响，现状堤防普遍发生了沉降，据1986年实测断面与原设计比较，最大沉降值左堤1.3m，右堤1.68m，一般在0.5～1.0m之间，平均每年沉降3.3～6.7cm【7】。近年由于天津市采取了控制地沉措施，地面沉降趋缓。据实际测控资料，北塘街1999～2003年地沉总量10.5cm，平均每年地沉2.6cm。根据勘察表明，工程区钻孔深度内所见地层均为故河道新近沉积层，该层主要由淤泥组成，主要分布在桩号0+088～0+522、2+079～2+346段，呈浅灰～灰色，饱和、流塑，含大量黑色有机质，呈透镜体状，可见最大厚度7.0m。

根据《天津市区域地质志》及《天津市邻近地区地质构造及震中分布图》，工程区地处一级构造单元华北准地台；二级构造单元华北断坳；三级构造单元黄骅坳陷东北部，工程区西北部约5km处有茶淀断裂横跨永定新河，与交叉处河道呈70度夹角【3】。

差点断裂：属压扭性，走向北东50度左右，倾向南东，长21km。茶淀断


裂的东北端附近在1976～1977年，分别发生过6组6.9级地震。

根据1/400万《中国地震动参数区划图》（GB8306-2001），区内地震动反应普特征周期为0.45s，地震动峰值加速度为0.20g，对应于地震基本烈度为Ⅷ度【2】。

本工程所涉及的闸室底板高程约在－0.50～－1.70之间，根据地质资料，该层土属高含水量，大孔隙比高压缩性流塑土，土质较差，地基承载力标准值f k为65KPa左右【4】。

按照天津市海河干流治理工程确定的工程等级划分，永定新河右堤为1级堤防，穿堤建筑物为1级建筑物【10】。因此，桩号0+734涵闸按照1级建筑物设计【7】。

本次维修加固设计维持原设计规模，维持原设计使用功能；设计底板高程为-1.5m，底板厚0.5m，顶板及侧墙厚0.4m。涵洞临河侧、背河侧设胸墙，胸墙厚0.4m。闸室墩顶设排架支撑双T形梁机架桥，排架柱及横梁横截面尺寸为0.3m×0.3m，排架柱高3.7m；机架桥桥面高程8.10m，长6.4m，宽2.4m，栏杆高0.8m.为了方便管理人员维修和操作，特设计钢梯与机架桥桥面相联【6】。

涵闸工程区内闸底板及翼墙底高程范围内土质较差，多为淤泥质粘土，设计挖出该部分淤泥质粘土，换填土石屑。为了更加有利于涵闸取水和堤防安全，设计准备将闸室向河内移动，将多孔涵洞的门槽前后错开，中间墩墙只需按单孔门槽深度的构造要求确定，可降低工程造价。用钢筋混凝土箱涵连接原涵管，钢筋混凝土箱涵洞受力明确，抵抗变形的能力强，安全储备高，质量易于控制，克服了浆砌块石涵洞的缺点和不足【5】。

因此在设计上采用钢筋混凝土涵洞。重新浇筑钢筋混凝土底板、闸墩及胸墙结构。排架柱机架桥采用钢筋混凝土结构，桥面板四周设钢管护栏并设计钢爬梯与地面连接【9】。根据上部建筑物特性，并结合场区地质条件，地基采用桩基基础。拆除原破损浆砌石护坡及护底，准备新建浆砌石护坡及护底。


三、主要参考文献

[1] 永定新河堤防加固工程初步设计报告 [2] 《中国地震烈度区划图》（1990年）

[3] 《天津市临近地区地质构造及震中分布图》（1995年）

[4] 陈宝华，张世儒.《取水输水建筑物丛书——水闸》[M].北京：中国水利水电出版社，2003

[5] 华东水利学院等．《水工钢筋混凝土结构》[M]. 北京:中国水利水电出版社,1983

[6]祁庆和.《水工建筑物》[M].北京：中国水利水电出版社 [7] 天津市海河干流治理工程

[8]张彦法、陈尧隆、刘景翼.《水利工程》[M].北京:中国水利水电出版社,1993 [9]《结构力学》教材——天津大学

[10]SL265-2001, 水闸设计规范中华人民共和国标准[S]. 四、主要研究内容及预期目标

主要研究内容

根据查阅的永定新河地形、地质、水文和其它有关资料及相应的规划成果，进行桩号0+734涵闸设计。

1、 2、 3、

通过相关水利规定确定涵闸总体布置；

通过水利计算确定闸孔尺寸、孔数及消能防冲形式和尺寸； 按照防渗要求确定闸基底下轮廓线并计算渗透压力；拟定底板、闸墩、边墩、闸门、启闭机、启闭机桥等。 4、 5、

根据涵闸设计规定拟定底板、闸墩、边墩、机架桥的尺寸等 闸室及翼墙的稳定计算及地基应力计算；

6、 涵闸细部结构的拟定； 预期目标

通过设计增强永定新河的防洪能力避免因渤海湾风暴潮等原因造成该段堤防漫溢，减少当地人民群众财产损失，并在保证设计流量的情况下，工程布置尽量简化，力求最优设计方案、安全适用、设计经济合理。


五、研究方案

拟采用的研究方法

参照有关书籍、文献等资料，对永定新河0+734涵闸的进行总体布置分析，水力计算及防渗排水设计，然后对涵闸的闸室进行布置与稳定性分析，包括：闸室结构、荷载、允许承载力、地基沉降、及基础处理等的分析及计算。

根据《水闸设计规范》（SL265-2001），抗滑稳定按下式计算： K c=(fΣG)/ΣH

max

基底应力按下式计算：Pmin=（ΣG/ΣA）±（ΣM/W） 准备工作情况及主要措施

通过多种途径收集相关搜集永定新河堤桩号59+600～62+177段的基本水文气象条件，工程地质资料及主要设计内容的参考资料，

全面熟悉永定新河0+734涵闸的基本情况，包括：工程地质条件、工程设计规模等级、工程设计条件、主要设计内容等，进一步熟悉《土力学》、《水利学》、《工程结构》、《水工钢筋混凝土结构学》等书籍的相关理论知识及计算步骤，了解涵闸设计的相关内容，为设计做好充分的准备工作。

六、工作进度安排

第一阶段：初步查阅资料和调查研究，进行前期准备工作； 第二阶段：根据任务书继续查阅相关文献资料，并进行开题工作； 第三阶段：进行毕业实习；

第四阶段：拟定设计大纲，开始进行毕业设计的总体布置，进行水利计算，稳定计算，结构计算，工程图绘制等工作；

第五阶段：初稿定稿，修改及最终装订； 第六阶段：准备毕业设计答辩；


指导教师意见：



指导教师（签字）：

年 月 日

教研室意见：



教研室主任（签字）：

年 月 日

注：

1．如果学生做的是毕业论文，封皮上就是“毕业论文开题报告”；如果学生做的是毕业设计，封皮上就是“毕业设计开题报告”这几个字。

2．开题报告中的“一”、“二”、“三”、“四”、“五”“六”项需要填写的内容全部用宋体小四，行距：固定值22磅。

3．指导教师意见和教研室意见均在30字以上，用蓝、黑色签字笔或钢笔填写。

本文来源：https://www.wddqxz.cn/430ae0f687254b35eefdc8d376eeaeaad1f3167a.html