【正文】 1 .6 0 8 (1 .6 0 8 0 .4 5 )? ? ? ? ? ?? 3( 1 / 2 ) 0 . 2 3 3 . 1 4 2 . 7 9 5? ? ? 22[0 .2 3 ( 2 2 .7 9 5 1 .6 0 8 )? ? ? ? ?? ? ( 2 1 . 6 0 8 0 . 4 5 ) ] 0 . 7 4? ? ?= 4m /KR?? =? ?= /hK= 3tR J???= 247。 21 .3 1 .0 0 .4 1 .0 0 .5 2 /W k n m? ? ? ? ? ( 3 )槽頂結(jié)構(gòu)重 = 拉桿重 +人行道板重 = ( 0 . 2 0 . 2 5 . 3 6 1 0 . 1 1 8 1 . 0 5 2 ) 2 5 1 4 2 . 7 4 KN? ? ? ? ? ? ? ? ? 端肋重： = 21[ ( 73 291 ) ( 76 497 ) 291 291 2064 ?? ? ? ? ? ?(30 60 ) 50 2? ? ? ? 6( 2 9 1 3 0 2 9 1 ) 3 0 2 ] 1 0 ?? ? ? ? ? ? = 取半槽 抗滑驗(yàn)算： fNKP?? ? f —— 槽身墊板與排架間的摩擦系數(shù)取 ； N—— 鉛直力，在本設(shè)計(jì)中為半跨槽身重； P—— 水平力，本設(shè)計(jì)為風(fēng)荷載； K—— 抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) fNK P?? ? =1{[ ( 1 5 1 5 . 8 9 1 4 2 . 7 4 ) ] 2 2 5 . 6 0 } 0 . 5 52 10 . 5 2 8 9 . 4 6 2? ? ? ???= 抗傾驗(yàn)算 xyMK M??? xM? —— 傾覆力矩； yM? —— 抗傾力矩； 長(zhǎng)沙理工大學(xué) 淑閭西溝渡 南水北調(diào)工程 16 K —— 傾覆安全系數(shù)； xM? = 2 3 .2 6 4 .2 2 2 4 9 .0 8? ? ? yM? = 60 7. 22 ( 2. 91 0. 73 )??= K =xyMK M??? = ? 縱向結(jié)構(gòu)計(jì)算任務(wù) 進(jìn)行縱向結(jié)構(gòu)計(jì)算主要是對(duì)槽身縱向內(nèi)力進(jìn)行計(jì)算，之后再對(duì)槽身進(jìn)行配筋。 (2)風(fēng)壓力。端肋外形輪廓可做成梯形或折線型從美觀和節(jié)約材料角度出發(fā)選取梯形肋厚 +=。 進(jìn)口前渠口高程 3 72Dm? 通過(guò)設(shè)計(jì)流量時(shí)渠道水深 1 ? ，槽中水深 ? 。1h =，過(guò)水?dāng)嗝? 長(zhǎng)沙理工大學(xué) 淑閭西溝渡 南水北調(diào)工程 12 ?= 239。01x= R 2h? ?? +2 = 水利半徑 R x??? = 得 Q= 2 13 2 31 2 . 8 8 1 . 4 2 9 0 . 0 0 1 3 6 . 9 /0 . 0 1 4 ms?? ? （ 6） 試選圓心軸以上通過(guò)設(shè)計(jì)流量 0Q =36 3m /s 時(shí)水深 39。0 0 2R R h? ? = +2 = 2m 濕周 39。1h =，過(guò)水?dāng)嗝? ? （ m） = R hB? ? χ （ m） = π 0R +21h R=ω /χ Q C Ri?? = 2 13 21Rin? (m) 長(zhǎng)沙理工大學(xué) 淑閭西溝渡 南水北調(diào)工程 11 ?= 239。01x= R 2h? ?? +2 = 水利半徑 R x??? = 得 Q= 2 13 2 31 7 . 1 7 2 1 . 6 1 8 0 . 0 0 1 5 3 . 4 6 /0 . 0 1 4 ms?? ? （ 2） 試選圓心軸以上通過(guò)設(shè)計(jì)流量 0Q =36 3m /s 時(shí)水深 39。 Q C Ri?? （ 3－ 1） Q—— 渡槽內(nèi)水流量 ( 3/mS) ? —— 渡槽過(guò)水?dāng)嗝婷娣e（ 3m ） C—— 謝才系數(shù) 161CRn? N—— 粗糙系數(shù)，鋼筋砼槽身 ??取 R—— 水利半徑 i—— 渡槽縱坡，取 槽身凈寬 B 和凈深 H 一起考慮。 7) 下游消能段位于漸變段后，采用消能池消能，消能池后設(shè)置漿砌石和干砌石防護(hù)段。 4) 槽身段由上部結(jié)構(gòu)，支撐基礎(chǔ)組成。 長(zhǎng)沙理工大學(xué) 淑閭西溝渡 南水北調(diào)工程 8 排水渡槽由進(jìn)口引渠，進(jìn)口漸變段，進(jìn)口連接段，槽身段，出口連接段，出口引渠等部分組成。 U型斷面槽身一般用于中小，流量鋼筋混凝土渡槽（跨度較大時(shí)）或鋼絲網(wǎng)水泥槽身 (小型工程 )的渡槽，其水力條件好，縱向剛度大，橫向內(nèi)力較 少，結(jié)合淑閭西溝情況選擇 U型。 2 本渡槽位于挖方渠段，為了使建筑物結(jié)構(gòu)受力條件好，排水順暢，渡槽軸線與總干渠中心線正交，并盡量使渡槽進(jìn)出口與上下游河道平順連接。 3) 進(jìn)出口不能落在挖方渠道上時(shí)，也可落回在填方渠道上。選擇地點(diǎn)應(yīng)使渠線及渡槽長(zhǎng)度較短，地質(zhì)條件較好，工程最省槽身起止點(diǎn)爭(zhēng)取落在挖方渠道上進(jìn)水口水流順暢，運(yùn)用管理方便，應(yīng)考慮進(jìn)出口建筑物及槽跨結(jié)構(gòu)型式及布置等。 ② 巖質(zhì)結(jié)構(gòu) 太古界平群南營(yíng)組（ Arn） : 黑云斜長(zhǎng)片麻巖（全） ,全風(fēng)化帶最薄處 ；黑云斜長(zhǎng)片麻巖（強(qiáng)），強(qiáng)風(fēng)化未完全揭露，厚度大于 。 建筑物區(qū)渠底局部為中砂透鏡體，建議挖除并做好防滲處理。 建筑物建議采用樁基，樁底坐落在全風(fēng)化片麻巖層，容許承載力建議值為 300kpa。 太古界埠平群南營(yíng)組（ Arn） 黑云斜長(zhǎng)片麻巖（強(qiáng)）：暗灰色，巖芯呈碎塊狀，塊徑 — 5m。 淑閭西溝排水渡槽 I 等 1 級(jí)水工建筑物，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為 50年一遇洪水設(shè)計(jì)， 200 年一遇洪水校核，進(jìn)出口漸變段建筑物級(jí)別為 3 級(jí) 地形地貌 淑閭西溝渡槽位于河北省唐縣淑閭村西溝 200m，有鄉(xiāng)間土路經(jīng)過(guò)場(chǎng)區(qū)，距公路約 長(zhǎng)沙理工大學(xué) 淑閭西溝渡 南水北調(diào)工程 4 ，交通比較便利。 總干渠為一等工程，渠道和建筑物的主要部位為 1 級(jí)建筑物，次要部位為 2 或 3級(jí)建筑物。二期工程總調(diào)水量增加到 130 億立方米，分配我省毛水量 億立方米，到我省分水口門約 42 億立方米。自 1952 年毛主席提出南水北調(diào)的構(gòu)想以來(lái)，經(jīng)中央、有關(guān)省市領(lǐng)導(dǎo)和廣大的科技工作者的努力， 20 世紀(jì) 70 年代 末就形成了從長(zhǎng)江的上、中、下游向北方調(diào)水的西、中、東三條線的格局。 設(shè)計(jì)的主要工作有： 1 選擇合理的設(shè)計(jì)方案及設(shè)計(jì)方法； 2 施工平面布置圖； 3 工程預(yù)算。 長(zhǎng)沙理工大學(xué) 淑閭西溝渡 南水北調(diào)工程 1 淑閭西溝渡 南水北調(diào)工程 2020年 09月 長(zhǎng)沙理工大學(xué) 淑閭西溝渡 南水北調(diào)工程 2 摘要 工程位于河北省石家莊市，承擔(dān)著全市的排污排澇任務(wù)。工程等級(jí)為三級(jí)。京、津、華北地區(qū)平原尤為突出，不但制約了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而且出現(xiàn)了嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。從丹江口水庫(kù)計(jì)，分配我省 億立方米，扣除總干渠輸水損失，至我省各分水口門水量約 30 億立方米。共穿越大小河溝 201條，無(wú)明顯河溝的坡水區(qū) 36 處，共計(jì) 237條（處），河北段共有各類建筑物 697 座。與南水北調(diào)總干渠相交叉，為了滿足總干渠建成后此河流的過(guò)水要求，故在排洪溝上修建一座渡槽。夾中砂，棕黃色，飽和，厚。 根據(jù)中國(guó)地震局分析預(yù)報(bào)中心 2020 年 4 月《南水北調(diào)中線工程沿線設(shè)計(jì)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃報(bào)告》，本區(qū)地震動(dòng)峰值加速度 ,相當(dāng)于地震基本烈度Ⅵ度。 排水渡槽出口地表為黃土狀壤土，抗沖性能差，建議采取抗沖工程措施。夾中砂，棕黃色，飽和，厚 。 基本原則 在縱剖面上，首先應(yīng)定出上游渠道末端樁號(hào)及下游渠道首端樁號(hào)；由水力計(jì)算確定出槽內(nèi)水面及槽身斷面輪廓尺寸，進(jìn)一步確定槽身各部位（用樁號(hào)表示）支承結(jié)構(gòu)高度，進(jìn)行跨度劃分及布置等工作。槽址應(yīng)位于河床穩(wěn)定，水流順直的河段，避免位于河流轉(zhuǎn)彎處，以免凹岸及基礎(chǔ)受沖。 結(jié)構(gòu)型式的選擇 根據(jù)工程的自然地形、地質(zhì)條件及輸送的流量選擇適宜的槽身斷面形式、支承形式、 長(zhǎng)沙理工大學(xué) 淑閭西溝渡 南水北調(diào)工程 7 基礎(chǔ)形式、與上下游渠道的連接形式等， 渡槽型式選定及構(gòu)造要求 1 渡槽要求進(jìn)口底高程低于或齊平溝底高程，除保證順暢排水外還要滿足出口渠底高程高于總干渠加大水位 以上的要求。 槽身橫斷面選擇 槽身斷面常用的有矩形和 U型斷面；矩形斷面槽身多用于大中小流量時(shí)鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土渡槽。 渡槽的結(jié)構(gòu)布置 本節(jié)是在總體布置基礎(chǔ)上，進(jìn)一步細(xì)化布置槽身結(jié)構(gòu)、支承結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、兩岸 連接結(jié)構(gòu)各部位的型式和尺寸。國(guó)稅斷面與槽身相同，為滿足交通要求需要在連接段上設(shè) 施跨槽交通橋，結(jié)合交通橋和排水要求，連接段采用落地矩形槽。 6) 出口漸變段為八字墻混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)置斜坡與下游消能設(shè)施連接。 由于渡槽長(zhǎng)度大于進(jìn)口前渠道水深的 20 倍， L20H 因此水力設(shè)計(jì)時(shí)槽內(nèi)水流按明渠均勻流考慮。0 0 2R R h? ? = +2 = 2m 濕周 39。01x= R 2h? ?? +2 = 水利半徑 R x??? = 得 Q= 2 13 2 31 6 . 1 1 . 5 7 6 0 . 0 0 1 4 9 . 2 5 /0 . 0 1 4 ms?? ? （ 3） 試選圓心軸以上通過(guò)設(shè)計(jì)流量 0Q =36 3m /s 時(shí)水深 39。1h =，過(guò)水?dāng)嗝? ?= 239。0 0 2R R h? ? = +2 = 2m 濕周 39。01x= R 2h? ?? +2 = 水利半徑 R x??? = 得 Q= 2 13 2 31 2 . 6 2 1 . 4 1 5 0 . 0 0 1 3 5 . 9 /0 . 0 1 4 ms?? ? （ 7） 試選圓心軸以上通過(guò)設(shè)計(jì)流量 0Q =36 3m /s 時(shí)水深 39。1h =+= 過(guò)水?dāng)嗝婷娣e ? = 2m 15lh? ，所以按淹沒堰流計(jì)算 2 2 20/ ( 2 ) / 2z Q w g v g?? ??? g —— 重力加速度； ? —— 流速分布系數(shù)取 ； 0 36 0 .4 2 3 /9 4 .5 2 0 .5 4 .6 5 2 4 .6 5Qv m sA? ? ?? ? ? ? ? ? Z= 2 2 2 23 6 ( 0 . 9 5 1 2 . 6 7 2 9 . 8 1 ) 1 0 . 4 2 3 9 . 8 1? ? ? ? ? ? ?= 出水口回升值 2Z 2Z =Z 3? = 3? = 槽身沿程水面降落值 1Z 1Z =iL=? 54= 通過(guò)渡槽總水頭損失 Z? 12Z Z Z Z? ? ? ? =+? = 確定 ? ? 2. 945 5 29 .512 12hh c m? ? ? ? ? ? 11 15 26 12 h c m?? ? ? ? 11h h h?? ? ? 滿足要求。為改善渡槽縱向受力狀態(tài)并便于架設(shè)安裝在槽身支座部位設(shè)端肋。 計(jì)算荷載 （ 1）自重包括各部分構(gòu)件固定設(shè)備重量。 計(jì)算過(guò)程： 計(jì)算荷載槽身長(zhǎng) 18m取計(jì)算跨度 18 ? （ 1） 槽殼重 2. 91 2. 68[ 3. 14 ( ) 0. 23 2 1. 60 8 0. 23 ( 0. 3 0. 6) 0. 5 ] 25 18 1. 0 52KG ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ( 2 )風(fēng)荷載 0ZW K K W ?? ? ? ? K—— 風(fēng)載體型系數(shù)與建筑物體型尺寸等有關(guān)， U型斷面取（ ~） (1 )?? ； ZK —— 風(fēng)壓高度變化系數(shù)；