改进阻力系数法例题

【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0.5C，作用水头为  m75.400.10075.104H 故最小防渗长度为  m75.2375.40.5HCL 地下轮廓不透水部分的实际长度为 4.425.17.06.0414.15.08.7414.15.06.09.0实L m29.3255.00.1414.15.00.7414.15.0 m75.23＞ L 7、8、9、115(c)图3-29 地下轮廓布置图及渗压水头分布图（单位：m） h1=4.75h8=2.984.751′1238.842399.601:16h9=2.87φ8cm排水孔，8.08.098.400.50.559′7′8′67 89(b)13′12′11′(a)1312100.007131:4141.051716′15′14′粘壤土砂壤土0.5141615间距1.0m111090.590.5h11=1.47h16 =0.081104.7594.0098.900.75 0.750.60.60.9148 9 111251015 16171.02.50.5 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)m(5.205.10100L，)m(0.600.9400.1000S，故542.30.65.2000SL，按式（4-19）计算eT )m(5.95.9000.100m72.13242.36.15.20526.15000...