水工建筑物改進(jìn)阻力系數(shù)法

1、一、計(jì)算阻力系數(shù)。1. 有效深度的確定由于L0=20.5m，S0=100.00-94.00=6.0m，則L0/S0=20.5/6.0=3.425，閘基到相對不透水層厚度T=100.00-90.5=9.5m。由式子6-8計(jì)算T0得：T0=5L01.6L0S0+2=5×20.51.6×3.42+2=13.72m>9.5m因此按實(shí)際透水深度T=9.5m進(jìn)行計(jì)算。2. 簡化地下輪廓如下圖把1，2，3簡化為進(jìn)口段；4為鋪蓋水平段；5，6為板樁垂直段；7底板水平段；8齒墻垂直段；9齒墻水平段；10為出口段。3. 計(jì)算阻力系數(shù)(1)進(jìn)口段：將齒墻簡化為短板樁，板樁入土深度0.6m，

2、鋪蓋厚0.4m。求得S1=0.6+0.4=1m；T1=9.5m，又S2=0.6m。T2=9.1m，進(jìn)口段的阻力系數(shù)01為01=1.5S1T132+0.441+2lncot41-S2T2=0.55(2)鋪蓋水平段：S1=0.6m；又S2=5.6m L1=10.75m，計(jì)算水平段的阻力系數(shù)x1為x1=L1-0.7(S1+S2)T=0.67(3)板樁垂直段：左側(cè)S1=5.6m；T1=9.1m，S2=4.7m；T2=8.2m，板樁垂直段阻力系數(shù)y1為y1=2lncot41-S1T1+2lncot41-S2T2=1.41(4)底板水平段：S1=4.7m；又S2=0.8m L2=8.75m T=8.2m，

3、計(jì)算水平段的阻力系數(shù)x2為x2=L2-0.7(S1+S2)T=0.60(5)齒墻垂直段：左側(cè)S=0.8m；T=8.2m，板樁垂直段阻力系數(shù)y2為y1=2lncot41-ST=0.10(6)齒墻水平段：S1=S2=0； L3=1.0m T=7.4m，計(jì)算水平段的阻力系數(shù)x3為x3=L3-0.7(S1+S2)T=0.14(7)出口段：S=0.55m ，T=7.95m，阻力系數(shù)02為02=1.5（ST）3/2+0.441=0.47二、滲透壓力的計(jì)算 1.各個(gè)分段滲透壓水頭損失值由式（6-7）hi=iH1ni，其H=4.75m，17i=0.55+0.67+1.41+0.60+0.10+0.14+0.4

4、7=3.94。(1)進(jìn)口段：h1=0.55×4.753.94=0.66m(2)鋪蓋水平段：h2=0.67×4.753.94=0.81m(3)板樁垂直段：h3=1.41×4.753.94=1.70m(4)底板水平段：h4=0.60×4.753.94=0.72m(5)齒墻垂直段：h5=0.10×4.753.94=0.12m(6)齒墻水平段：h6=0.14×4.753.94=0.17m(7)出口段：h7=0.47×4.753.94=0.57m2.進(jìn)出口水頭損失值得修正（1）進(jìn)口處：由式（6-9）的得修正系數(shù)，T'=9.5m

5、 T=8.5m S'=0.6m1=1.21-112T'T2+2S'T+0.059=0.76<1.0 ，應(yīng)該修正。進(jìn)口段的水頭損失值應(yīng)修正為h01'=1h1=0.76×0.66=0.50m進(jìn)口段水頭損失減小值h1h1=0.66-0.50=0.16<h2=0.81m即h2'=h2+h1=0.97m水力坡降呈急變按下計(jì)算：a=hHTi=1ni=0.164.75×9.5×3.94=1.26（2）出口處：由式（6-9）的得修正系數(shù)，T'=7.4m T=7.95m S'=0.55m2=0.58<1出口段

6、的水頭損失值應(yīng)修正為h07'=2h7=0.58×0.57=0.33m出口段水頭損失減小值h7采用水閘設(shè)計(jì)規(guī)范修正相應(yīng)的h值h7=0.57-0.33=0.24<h5+h6=0.29mh6'=2h6=0.34mh5'=h5+h-h6=0.19m驗(yàn)算H=h'=0.50+0.97+1.70+0.72+0.19+0.34+0.33=4.75m。3.各角點(diǎn)處的滲壓水頭從上游進(jìn)口開始，逐次向下游從水頭4.75m減去各段的損失值，即可的到每個(gè)點(diǎn)的滲壓水頭值：H1=4.75m，H2=4.25m，H3=3.28m，H4=1.58m，H5=0.86m，H6=0.67m

7、，H7=0.33m，H8=0。4.繪制滲壓水頭分布圖三、單寬閘底板的滲透壓力P=V=9.81×12×H6+H7×1×1+12×H4+H5×8.75×1=12×0.67+0.33×1×1+12×1.58+0.86×8.75×1=109.63kN四、求滲流出口處逸出坡降和水平段滲透坡降。1.滲流出口逸出坡降由（6-11）計(jì)算可得J=h0'S'=0.330.55=0.602.底板水平段滲透坡降由（6-11）計(jì)算可得Jx=h4'L2=0.728.75=0.082五、驗(yàn)算閘基抗滑穩(wěn)定性本題才地基為砂壤土，由課本表6-5查得砂壤土J0=0.50，應(yīng)為出口有慮層，容許坡降應(yīng)修正為土J0'=0.5×30%+0.5=0.65，而實(shí)際逸出坡降土J=0.58<J0