三里庄沟排水渡槽渡槽毕业设计 - 图文(2)

对较高，但第③层粉质粘土和第⑥层粘土岩具中等膨胀潜势。地下水埋藏较深，适宜作钻孔灌注桩基础，桩端持力层宜放在上第三系砂岩及粘土岩中，也可放在第④层（Q2）卵石或第③层粉质粘土中，可视荷载情况确定。

(3) 场区地下水类型为孔隙～裂隙潜水，含水层为第四系中更新统卵石上第三系砂岩。地下水位标高85.07～85.23m。地下水对砼无腐蚀性

(4)工程区位于华北平原地震带的南部,场区地震动峰值加速度值为0.20g，相当于地震基本烈度为8度区。

1.1.3水文资料

1.流域特征

三里庄沟属海河流域卫河水系内的一条小河道，位于太行山前冲洪积平原，从东北流向西南，属季节性河流。该河发源于辉县市西南部丘陵地区，在辉县市三里庄村附近与总干渠相交。交叉断面以上集水面积0.9Km2,沟长2.38km，平均比降0.0191。工程场区地形比较平坦，河道两岸地面高程106.6～108.5m，交叉地面处的河道已被生活垃圾填平，而上下游沟形明显。上游河底高程为103.5m左右，下游沟底高程101.8～103.6m，左右两岸现为耕地。

该流域地处暖温带，属大陆性季风气候区，全年四季分明，温差较大，冬春季多风干旱少雨，夏末秋初空气湿润雨水较多。流域内多年平均降雨量613mm，降雨主要集中在7～9三个月，占全年降雨量的70％。区内多年平均气温为14.3°C，多年平均蒸发量为1335.4mm；最多风向为南北风，全年无霜期为210天。

2.设计洪水 ①设计暴雨

三里庄沟为流域面积不大的一条小冲沟，流域内无实测流量和雨量资料，交叉断面处的设计洪水由河南省1984年10月出版的《河南省中小流域设计暴雨洪水图集》查算。暴雨计算时段取10分钟1小时6小时和24小时，暴雨参数均值和变差系数Cv，均由《图集》中的短历时暴雨参数等值线图查流域重心点取得。偏差系数Cs选用3.5Cv，由于流域面积小，以设计点雨量作为流域设计面雨量。

②24小时洪量及洪峰流量

由豫北山丘区次降雨径流关系（P+Pa～R）Ⅳ—1线查算24小时各种频率设计净雨量乘以流域面积得设计洪水总量。设计洪峰流量采用推理公式计算。其成果见表3。

表3 设计洪水成果表 项 目 P=20% P=10% P=5% P=2% P=1% P=0.5% 设计洪峰流量（m3/s） 11 14 19 24 26 30 设计24小时流量（万m3） 5 8 12 16 19 23 ③设计洪水过程线

设计洪水过程线按24小时净雨量历时分配三角形概化过程线叠加方法计算，设计洪水过程线见表4。

3水位～容积关系曲线

按照洪水调节计算中规定的计算原则，确定总干渠左岸滞洪高程和相应的滞洪范围。在总干渠1/5000带状地形图上，勾划出限定的最高滞洪水位时的左岸滞洪范围，根据选定的左岸最大滞洪范围，采用地形图上各等高线和等高距，计算各种水位对应的容积，三里庄沟的水位和容积关系见表5。

表5 水位～容积关系表 滞洪水103.00 104.00 105.00 106.00 107.00 108.00 109.00 110.00 位（m） 容积0.10 0.45 1.10 2.15 3.85 6.80 11.25 17.70 （万m3） 4.天然水位～流量关系

根据该河的流域特征，交叉断面处天然水位～流量关系按明渠均匀流进行计算。主槽糙率采用0.035，滩地糙率采用0.06，河道比降为0.0191，交叉断面处沟道水位～流量关系见表6。

表6 交叉断面处天然水位～流量高程表 水位（m） 流量（m3/s） 102.48 11.0 102.58 14.0 102.68 19.0 102.77 24.0 102.91 30.0 5.调洪演算成果

三里庄沟为不串流的河道，考虑河道的滞洪作用，视交叉断面上游为一座水库进行洪水计算，确定建筑物规模及左岸防洪水位，其洪水调节计算原则为：

①在排水渡槽主体高程范围内，总干渠左岸防洪堤防洪标准按五十年一遇洪水设计，二百年一遇洪水校核。

②在设计洪水时，左岸最高滞洪水位应低于总干渠设计堤顶1.5m；校核洪水时，左岸最高滞洪水位应低于总干渠设计堤顶1.0m。

③左岸防护对象的防护标准：当发生五年一遇及以下标准洪水时，要求左岸农田不受淹；当发生二十年一遇以下洪水时，要求左岸村庄不积水。上游水面壅

高一般不超过30cm。

不同渡槽断面时的调洪演算成果见表7

表7 调洪演算成果表 天然情况 方案一 方案二 方案三 频率 槽身断面1 槽身断面2 槽身断面3 Q（m3/s） H（m） 33Q（m/s） H（m） Q（m/s） H（m） Q（m3/s） H（m） P=20% 11 102.48 8 104.56 9 104.31 10 104.15 P=10% 14 102.58 11 105.16 12 104.88 13 104.64 P=5% 19 102.68 14 105.71 15 105.46 16 105.11 P=2% 24 102.77 17 106.21 18 105.91 19 105.65 P=0.5% 30 102.91 21 106.93 23 106.5 24 106.34 注：表中H――上游洪水位。 1.1.4总干渠设计参数

总干渠与三里庄沟排水渡槽交叉处为全挖方渠段。总干渠设计流量260m/s，相应水位99.46m；加大流量310 m3/s，相应水位99.97m。

渠道断面要素为：渠底宽15.5m，渠底高程92.46m，比降1/20000,糙率0.015，一级内边坡1:2，二级内边坡1:1.5；左右岸一级马道高程均为101.47m，马道宽均为5.0m；总干渠运行维护道路设置在渠道右侧。沿渠道开挖线向外13m范围内左岸设防洪堤防护林带截流沟和防护围栏，右岸除不设截流沟外，其他与左岸相同。

1.1.5对外交通运输条件

工程区毗邻辉县市城区，地形开阔，交叉断面处左侧300m有县级公路，向西3km连接豫42省道，场外交通便利。 1.1.6渡槽设计参数

1.设计标准（依据调洪演算成果）

①五十年一遇洪水设计，二百年一遇洪水校核（首选方案） ②二十年一遇洪水设计，五十年一遇洪水校核（次选方案）

2.槽身排架基础等主要部位按Ⅰ级建筑物设计，进出口翼墙导墙下游消能工河沟控导等的防护等次按3级建筑物设计。

3．建筑材料：钢筋采用Ⅱ级钢，槽身及拉杆采用C30钢筋混凝土；人行道板栏杆进出口渐变段消力池底板等采用C20钢筋混凝土；排架基础采用C25钢筋混凝土，其他采用浆砌石或干砌石。建筑材料特性指标见表8，有关系数等见表

3

910。

表8 建筑材料特性指标 轴心抗压设计值轴心抗拉设计值混凝土强度等级 fc ft C20 10 1.1 C25 12.5 1.3 C30 15 1.5 Ⅱ级钢筋强度设计值：fy=f’=310,钢筋Es=2.0×105 混凝土重度γ＝24KN/m3,钢筋混凝土重度γ＝25KN/m3

表9 作用荷载分项系数 作用荷载类别 作用（荷载）分项系数 永久作用 γG＝1.05 可变作用 γQ＝1.2 弹性模量Ec 2.55×104 2.8×104 3.0×104 水荷载 静水压力 动水压力 1.0 1.05 建筑物级别 Ⅰ Ⅲ 表10 结构安全级别及有关系数 结构系数γd 设计状况系数 安全 结构重要级别 性系数γO 素混凝土 钢筋混凝土 持久 短暂 偶然 受压2，受拉Ⅰ 1.1 1.2 1.0 0.95 0.85 1.3 受压2，受拉Ⅱ 1.0 1.2 1.0 0.95 0.85 1.3 4．其他荷载

①人群荷载：2.5KN/m2(人行桥上活荷载) ②施工荷载：4 KN/m2 ③基本风压：0.45 KN/m2 ④γ水＝10 KN/m3

⑤地震荷载：简化成只考虑对排架有影响，在排架纵横向计算中，槽身地震惯性力简化为作用于排架顶部的节点力T??

T???KnCj?iWi 式中：Kn＝0.2

Cj=0.25

?i=2.0

Wi：槽身自重加半槽水重（标准值） ⑥基础土重度；根据地质资料计算

5．施工条件：采用装配式钢筋混凝土结构，预制吊装。

6．使用要求：该槽身结构属二类环境条件，临水面最大裂缝宽度允许值：短期组合0.3mm，长期组合0.25mm。

1.2．设计要求

1.2.1工程总体布置

1．建筑物轴线选择

2．渡槽方案及型式选择（包括支承基础及两岸连接建筑物） 1.2.2水力计算

1．槽身过水断面尺寸的确定 2．渡槽纵坡确定 3．渡槽水头损失演算 4．进出口槽底高程确定 5．出口连接建筑物底部高程确定 1.2.3槽身设计

1．槽身横断面型式及尺寸确定 2．槽身荷载计算 3．槽身横向纵向结构计算

4．槽身的构造设计：槽身分缝止水及支座构造确定等。 1.2.4支承结构设计

1.支承型式选择 2.支承尺寸拟定 3.单排架结构计算 1.2.5基础设计

1.基础型式选择

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