毕业设计任务书
题目：上海大治河二线船闸总体设计与结构计算
专 业：港口航道与海岸工程专业
班 级：
学 号：
姓 名：
指导老师：张杰
上 海 海 事 大 学
2018年12月
设 计 任 务
一、毕业设计的性质及目的
毕业设计是大学本科教育的最后一个教学环节，也是最重要的实践性教学环节。通过毕业设计，进一步提高和训练学生的工程制图、理论分析、结构计算、计算机应用、文献检索和外语阅读等方面的能力，使学生全面了解本专业工程设计过程，基本掌握设计方法，熟悉有关规范、手册和工具书的查阅与使用方法，为今后较快适应工作奠定基础。
二、毕业设计的基本内容和要求
在教师的指导下完成一个船闸工程的总体规划设计，具体内容包括：船闸总平面布置设计、闸首、闸室断面设计、输水系统设计、荷载计算、抗滑抗倾稳定性验算、配筋等等。
船闸工程毕业设计一般应达到初步设计的要求。
三、毕业设计的成果
毕业设计至少应提交下列成果：
1船闸设计说明书
2.船闸设计计算书
3.船闸总平（A3）
4.船闸纵断面图（突出闸首、闸室各部分高程）（A3）
5.结构图
6.绘制指定构件的配筋图（闸室墙立板、底板或肋板）
四、毕业设计的时间安排
1.第1周：开题（论文系统网上填报及审核）
2.第1周~第2周：毕业实习（调研、现场参观、整理资料）
3.第3周~第4周：船闸总体布置及结构形式选择
4.第5周~第6周：船闸荷载计算（中期考核前任务，第6周中期考核）
5.第7周~第8周：水力计算、输水系统设计
6.第9周~第10周：结构计算及整理毕设初稿（查重及盲审）
7.第11周~第13周：毕设修改及设计成果整理（撰写设计说明书、整理计算书及图纸）
8.第14周~第15周：毕业预答辩、答辩
说明：指导教师将在每个设计阶段末检查本阶段同学的完成情况。
船闸设计资料
1 工程概况
大治河位于黄浦江东岸，西接黄浦江，东连长江口，贯通上海市闵行区和浦东新区（原南汇部分），是上海市水利分片水功能区划方案中浦东片中部最大的一条引排河道，主要担负地区的引水、排涝和航运任务。大治河西枢纽位于上海市闵行区浦江镇大治河西端，据黄浦江约1km，东侧与大芦线二期工程相接，距浦星公路约180m。大治河西枢纽是集挡潮、引水、排涝、通航等综合利用功能于一体的综合性水利工程，不仅是大治河连接黄浦江的重要控制性建筑物，大芦线航道的口门，浦东新区开发建设的水上运输大动脉，同时也是上海市建筑材料运输和市区生活垃圾外运的重要通道。
随着近年来上海市社会经济的快速发展，尤其是浦东新区开放开发的逐步深化以及临港新城建设的不断推进，建筑材料的需求量及上海市浦西外运的生活垃圾量呈现逐年上升趋势，大治河西枢纽一线船闸承运建材及垃圾已为超饱和状态，船闸通过能力已无法适应运量发展的需求。同时随着洋山深水港及芦潮港内河集装箱港区的相继建成，大芦线航道将承担集装箱的集疏运任务，主力船型以500-1000t及国标船型为主，原设计通过300t船型的一线船闸已经不能满足要求。鉴于大治河西枢纽为大芦线大治河西段入黄浦江航道的重要控制口门，为满足内河航道运量增长极船型发展需求，根据上海市内河航运发展规划，在大治河西枢纽拟计划修建二线船闸。
2 货运量预测
年单向船舶通过总吨位约2900万吨。
3 建筑物设计等级
本设计为Ⅲ级船闸，其闸首、闸室等主要结构按3级标准设计，导航墙、靠船码头等按4级标准设计，临时建筑物按5级标准设计。
4 通航情况及计算参数的选取
通航期N=355d/年，船舶装载系数α=0.75，运量不均匀系数β=1.30，船闸昼夜工作时间τ=23h，客轮、工作轮过闸次数n0=1。
5 设计船型
表1 船型表
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船型
|
顶（拖）轮kw
|
船队尺寸
|
船队
长×宽×吃水(m)
|
|
一顶+2×1000t
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375
|
65×10.8×2.3
|
162.0×10.8×2.3
|
|
一拖+4×500t
|
272
|
50×10.2×2.3
|
220.0×10.2×2.3
|
|
一拖+4×300t
|
184
|
40×8.0×1.9
|
185×8.6×1.9
|
|
一拖+12×100t
|
220
|
25×5.1×1.9
|
175.0×10.8×1.9
|
|
500t杂货船
|
|
52.3×10.2×2.2
|
|
|
300t杂货船
|
|
45.6×7.8×1.8
|
|
|
100t杂货船
|
|
26×5.1×1.7
|
|
|
36TEU集装箱船
|
|
55×10.8×2.0
|
|
6 特征水位表
表2 特征水位表
|
特征水位
|
外河（黄浦江）
|
内河（大治河）
|
|
最高防洪水位(m)
|
5.35（千年一遇高潮位）
|
|
|
设计洪水位(m)
|
4.95（P=1%）
|
|
|
最高通航水位(m)
|
4.75
|
3.2
|
|
最低通航水位(m)
|
1.3
|
2.0
|
|
最高防御水位
|
|
3.75（规划最高防御水位）
|
|
常水位
|
2.3-3.0
|
2.5-2.8
|
7 水文气象资料
此处冰冻不影响通航，最多风向为东南风，设计8级风，风速V=20.8m/s，校核10级风，V=25.6m/s。由于天气因素主要影响施工设计与通航期长短，因此在本设计中不做考虑。
8 工程地质
地质由粘性土、淤泥质土、粉性土、砂土组成。
表3 土体工程地质特征表
|
层序
|
土层名称
|
固结快剪
|
直接快剪
|
静止侧压力系数
|
渗透系数（m/s）
|
无粘性土天然坡角
|
|
c
|
φ
|
c
|
φ
|
KO
|
推荐值
|
风干状态
|
水下状态
|
|
Kpa
|
|
Kpa
|
|
|
K
|
|
|
|
13
|
江滩土
|
4
|
27
|
*4
|
*25
|
*0.45
|
2.E-04
|
40.5
|
32.0
|
|
2
|
粉质黏土
|
17
|
15
|
18
|
7
|
0.48
|
2.E-06
|
|
|
|
3
|
淤泥质粉质黏土
|
10
|
15
|
11
|
10
|
0.53
|
5.E-05
|
|
|
|
3夹
|
粘质粉土
|
4
|
30
|
4
|
28
|
*0.42
|
2.4E-04
|
39.4
|
30.9
|
|
4
|
淤泥质粘土
|
9
|
10
|
8
|
8
|
0.57
|
4.E-06
|
|
|
|
51-1
|
粘土
|
12
|
12
|
9
|
7.5
|
0.54
|
6.E-06
|
|
|
|
51-2
|
粉质粘土夹粉土
|
13
|
12.5
|
11
|
9
|
0.46
|
1.5E-05
|
|
|
|
52
|
砂质粉土夹粉质黏土
|
3
|
31
|
*4
|
*26
|
*0.42
|
8.E-04
|
|
|
|
53
|
粉质黏土
|
15
|
16
|
12
|
*7
|
*0.45
|
1.5E-05
|
|
|
|
6
|
粉质黏土
|
41
|
15
|
27
|
8
|
*0.40
|
3.E-06
|
|
|
|
71
|
砂质粉土
|
4
|
32
|
|
|
|
2.E-04
|
|
|
设计规范与参考书目
[1] 鲁子爱.王震.陶桂兰等编著.《港口航道与海岸工程专业毕业设计指南》.中国水利水电出版社.2000
[2] 渠化工程枢纽总体布置设计规范 (JTJ 220-98)，人民交通出版社
[3] 渠化工程枢纽总体布置设计规范 (JTS182-1-2009).人民交通出版社
[4] 内河通航标准（GB 50139-2014）.人民交通出版社
[5] 船闸总体设计规范 (JTJ 305-2001).人民交通出版社
[6] 船闸输水系统设计规范 (JTJ 306-2001).人民交通出版社
[7] 船闸水工建筑物设计规范 (JTJ 307-2001).人民交通出版社
[8] 船闸闸阀门设计规范 (JTJ 308-2003).人民交通出版社
[9] 船闸启闭机设计规范 (JTJ309-2005).人民交通出版社
[10] 刘晓平.陶桂兰编.《渠化工程》.人民交通出版社.2009
[11] 钮新强.宋维邦著.《船闸与升船机设计》.中国水利水电出版社.2007
[12] 孔军 编.《土力学与地基基础》（第二版）.中国电力出版社.2008
[13] 詹道江.徐向阳.陈元芳 编.《工程水文学》（第四版）.中国水利水电出版社.2010
[14] 赵振兴.何建京 编.清华大学出版社.《水力学》（第二版）.2010
[15] 单建.吕令毅著.《结构力学》（第二版）.东南大学出版社.2011
[16] 河海大学.武汉大学.大连理工大学等编.《水工钢筋混凝土结构学》（第四版）.中国水利水电出版社.2009
