【正文】 慮對(duì)排架有影響，在排架縱、橫向計(jì)算中，槽身地震慣性力簡(jiǎn)化為作用于排架頂部的節(jié)點(diǎn)力 T?? n j i iT K C W??? ? 式中： nK ＝ jC = i? = iW ：槽身自重加半槽水重（標(biāo)準(zhǔn)值） （ 6） 基礎(chǔ)土重度；根據(jù)地質(zhì)資料計(jì)算 5．施工條件：采用裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，預(yù)制吊裝。 、 對(duì)外交通運(yùn)輸條件 : 工程區(qū)毗鄰輝縣市城區(qū)，地形開(kāi)闊，交叉斷面處左側(cè) 300m 有縣級(jí)公路，向西 3km 連接豫 42省道，場(chǎng)外交通便利。 頻率 天然情況 方案一 方案二 方案三 Q （ m3/s） H（ m） 槽身斷面 1 槽身斷面 2 槽身斷面 3 Q（ m3/s） H（ m） Q（ m3/s） H（ m） Q（ m3/s） H（ m） P=20% 11 8 9 10 P=10% 14 11 12 13 P=5% 19 14 15 16 P=2% 24 17 18 19 P=% 30 21 23 24 12 、 總干渠設(shè)計(jì)參數(shù) : 總干渠與三里莊溝排水渡槽交叉處為全挖方渠段。 （ 2） 在設(shè)計(jì)洪水時(shí)，左岸最高滯洪水位應(yīng)低于總干渠設(shè)計(jì)堤頂 ；校核洪水時(shí)，左岸最高滯洪水位應(yīng)低于總干渠設(shè)計(jì)堤頂 。在總干渠 1/5000 帶狀地形圖上，勾劃出限定的最高滯 洪水位時(shí)的左岸滯洪范圍，根據(jù)選定的左岸最大滯洪范圍，采用地形圖上各等高線和等高距，計(jì)算各種水位對(duì)應(yīng)的容積，三里莊溝的水位和容積關(guān)系見(jiàn)表 5。設(shè)計(jì)洪峰流量采用推理公式計(jì)算。 （ 1） 設(shè)計(jì)暴雨 三里莊溝為流域面積不大的一條小沖溝，流域內(nèi)無(wú)實(shí)測(cè)流量和雨量資料，交叉斷面處的設(shè)計(jì)洪水由河南省 1984 年 10月出版的《河南省中小流域設(shè)計(jì)暴雨洪水圖集》查算。 該流域地處暖溫帶，屬大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，全年四季分明，溫差較大，冬春季多風(fēng)干旱少雨，夏末秋初空氣濕潤(rùn)雨水較多。該河發(fā)源于輝縣市西南部丘陵地區(qū)，在輝縣市三里莊村附近與總干渠相交 。 (3) 場(chǎng)區(qū)地下水類型為孔隙～裂隙潛水，含水層為第四系中更新統(tǒng)卵石、上第三系砂巖。根據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》表 判別，該區(qū)地下水對(duì)砼無(wú)腐蝕性。地下水位標(biāo)高 ～ 。 粉質(zhì)粘土：棕紅、棕黃色，土質(zhì)不均，含少量鐵錳質(zhì)斑點(diǎn)，平均厚度 。 粉質(zhì)粘土：棕紅色，致密堅(jiān)硬，土質(zhì)不均，有鐵錳質(zhì)薄膜，裂隙發(fā)育，裂面光滑，具蠟狀光澤。 砂巖：黃褐色，中厚層狀；砂粒成分以石英為主，長(zhǎng)石次之；具水平 層理，弱風(fēng)化；泥鈣質(zhì)半膠結(jié)，僅在 3號(hào)孔中揭露，中心孔被剝蝕而缺失。 、 地質(zhì)資料 : 工程區(qū)位于華北準(zhǔn)地臺(tái)山背斜的東南部，新構(gòu)造分區(qū)為華北斷陷～隆起區(qū)太行山隆起東南部邊緣，區(qū)域斷裂構(gòu)造空間展布以北東向?yàn)橹?,次為北西向。 214。 － － 特殊Ⅲ 空槽地震 214。 214。 214。 214。 214。 214。 214。 214。 交叉斷面以上三里莊溝集水面積 ，五年一遇設(shè)計(jì)洪峰流量 11m3/s，二十年一遇校核洪峰流量 19 m3/s，五十年一遇設(shè)計(jì)洪峰流量 24m3/s，二百年一遇校核洪峰流量 30 m3/s。 槽身穩(wěn)定計(jì)算工況： 設(shè)計(jì)工況： 空槽 +風(fēng)壓 ，即槽身無(wú)水，設(shè)計(jì)風(fēng)壓； 校核 工況： 空槽 +地震 ，即槽身無(wú)水，發(fā)生地震。 建議進(jìn)口槽底高程采用 ，縱向比降采用 1/500，槽身糙率采用。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 渡槽垂直總干渠中心線布置， 槽身縱梁底部高程至渠道加大水位的凈空不小于。 槽身、支墩、基礎(chǔ)等主要部位按 1級(jí)建筑物設(shè)計(jì)；進(jìn)出口翼墻、導(dǎo)墻、下游消能工、河溝控導(dǎo)、防護(hù)等次要部位按 3級(jí)建筑物設(shè)計(jì)。工程交叉處總干渠黃河北 — 漳河南渠段樁號(hào)為Ⅳ 109＋ ，軸線交叉點(diǎn)大地坐標(biāo)為 x＝ ， y＝。 214。 214。 － － 特殊Ⅱ 施工 214。 － － 墩 排架樁 基本 5 年洪水 214。 214。 214。 － － 特殊Ⅱ 施工 214。 214。 214。 工程區(qū)測(cè)有總干渠帶狀地形圖（比例尺： 1/5000）和建筑物場(chǎng)區(qū) 1/500 大比例尺地形圖，其中建筑物場(chǎng)區(qū)測(cè)量范圍為總干渠左右岸、交叉建筑物上下游各300m。 粘土巖：灰色、棕白、黃褐色，巨厚層狀，具有不規(guī)則裂隙，裂面具有蠟狀光澤，含少量鈣質(zhì)團(tuán)塊，巖芯完整，中心孔揭露厚度 。該層中心孔較厚，兩邊孔較薄，平均厚度 。該層自東向西漸薄，在 3號(hào)孔附近尖滅。 場(chǎng)區(qū)地下水類型為孔隙～裂隙潛水，含水層為第四系中 更新統(tǒng)卵石、上第三系砂巖。 ，屬硬水； pH值 ，呈弱堿性；含量 ，侵蝕性 CO2含量為0mg/L。地下水埋藏較深，適宜作鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，樁端持力層宜放在上第三系砂巖及粘土巖中，也可放在第④層（ Q2）卵石或第③層粉質(zhì)粘土中，可視荷載情況確定。 表二 土巖體力學(xué)性指標(biāo)建議值表 巖土體單元 序號(hào) 土 名 力學(xué)性質(zhì) 滲透 系數(shù) 承載力 標(biāo)準(zhǔn)值 fk 鉆孔樁 壓縮系數(shù) 壓縮模量 飽和快剪 凝聚力 內(nèi)摩擦角 容許承載力 樁周土 極限摩阻力 av Es C ψ K MPa1 MPa kPa （ 0） cm/s kPa σ o τ i ① 粉質(zhì)粘土 180 220 60 土體單元 編號(hào) 土 名 物 理 性 質(zhì) 天然 含水量 天然 干密度 比重 天然 孔隙比 液液限 塑限 塑性指數(shù) 液性指數(shù) w ρ d Gs e wL WP Ip IL % g/cm3 % % % % ① 粉質(zhì)粘土 ② 卵 石 ③ 粉質(zhì)粘土 ④ 卵 石 ⑤ 砂 巖 ⑥ 粘 土 巖 0 8 ② 泥 卵 石 350 400 130 ③ 粉質(zhì)粘土 230 250 60 ④ 泥 卵 石 350 400 130 ⑤ 砂 巖 350 400 100 ⑥ 粘 土 巖 300 350 100 、 水文資料 : 三里莊溝屬海河流域衛(wèi)河水系內(nèi)的一條小河道，位于太行山前沖洪積平原，從東北流向西南，屬季節(jié)性河流。上游河底高程為 左右，下游溝底高程 ～ ，左右兩岸現(xiàn)為耕地。C，多年平均 蒸發(fā)量為 ；最多風(fēng)向?yàn)槟媳憋L(fēng)，全年無(wú)霜期為 210 天。 （ 2） 24小時(shí)洪量及洪峰流量 由豫北山丘區(qū)次降雨 徑流關(guān)系（ P+Pa～ R）Ⅳ — 1 線查算 24 小時(shí)各種頻率設(shè)計(jì)凈雨量乘以流域面積得設(shè)計(jì)洪水總量。 表 4 設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線 （ 單位： m3/s） 序號(hào) P=20% P=10% P=5% P=2% P=1% P=% 1 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 1 4 0 0 0 0 0 1 5 0 0 0 0 1 1 6 0 0 0 0 1 1 7 0 0 0 1 1 1 8 0 0 0 1 1 1 9 0 0 1 1 1 2 10 0 1 1 1 2 2 11 0 1 1 2 3 3 12 1 2 3 2 5 6 13 1 4 4 4 8 10 10 14 2 14 8 7 13 15 15 11 6 19 11 26 30 16 2 2 11 24 19 23 17 1 1 4 16 7 8 18 0 1 2 6 3 4 19 0 0 1 3 3 3 20 0 0 1 2 2 2 21 0 0 0 2 1 2 22 0 0 0 1 1 1 23 0 0 0 1 1 1 24 0 0 0 1 1 1 水位～容積關(guān)系曲線 按照洪水調(diào)節(jié)計(jì)算中規(guī)定的計(jì)算原則，確定總干渠左岸滯洪高程和相應(yīng)的滯洪范圍。 11 表 6 交叉斷面處天然水位～流量高程表 水位（ m） 流量（ m3/s） 三里莊溝為不串流的河道，考慮河道的滯洪作用，視交叉斷面上游為一座水庫(kù)進(jìn)行洪水計(jì)算，確定建筑物規(guī)模及左岸防洪水位，其洪水調(diào)節(jié)計(jì)算原則為： （ 1） 在排水渡槽主體高程范圍內(nèi)，總干渠左岸防洪堤防洪標(biāo)準(zhǔn)按五十年一遇洪水設(shè)計(jì) ，二百年一遇洪水校核。 不同渡槽斷面時(shí)的調(diào)洪演算成果見(jiàn)表 7 表 7 調(diào)洪演算成 果表 注：表中 H――上游洪水位。沿渠道開(kāi)挖線向外 13m范圍內(nèi)左岸設(shè)防洪堤、防護(hù)林帶、截流溝和防護(hù)圍欄，右岸除 不設(shè)截流溝外，其他與左岸相同 。建筑材料特性指標(biāo)見(jiàn)表 8，有關(guān)系數(shù)等見(jiàn)表 10。 、 支承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) : 、 基礎(chǔ)設(shè)計(jì) : 、 其他結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) : 翼墻、消力池、河溝控導(dǎo)等結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 、建筑物軸線選擇 工程區(qū)內(nèi)總干渠為西北 — 東南走向，三里莊溝自東北流向西南，上下游溝形明顯，并呈寬淺型，河、渠中心線接近垂直。三里莊溝溝底高程為 ，高于總干渠各工況水位，因此根據(jù)地形條件，經(jīng)分析比較后確定總干渠與三里莊溝交叉建筑物型式選用排水渡槽。槽身橫斷面結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 1(t1=25cm t2=30cm)。 已知糙率 n=,渡槽縱坡 i=1/1000， Q 設(shè) =18m3/s， 深寬比 h/b=，取 h/b=，則 b=h/。工程中常近似按淹沒(méi)寬頂堰計(jì)算： )(21 201 VVgKZ ??? 式中 K1－進(jìn)口段按局部水頭損失系數(shù)，與漸變段形式有關(guān)，扭曲面為，八字面為 ，圓弧直墻為 ，急變形式為 ； 取八字斜墻 K1= V、 V0＝槽身與上下游渠道的流速， m/s； G－重力加速度，取 則 ? ?2 2 2101 1 0. 2( ) 2. 19 1. 05 0. 23 m2 2 9. 8KZ V Vg? ?? ? ? ? ? ?? 、槽身沿程水頭損失 Z1： 水流經(jīng)過(guò)全槽后水面發(fā)生降落，按明渠均勻流計(jì)算： Z1＝ iL L－槽身長(zhǎng)度， L＝ 100（ m） 。 進(jìn)口抬高值： y1＝ h1Z h2＝ =(m) 出口降低值： y2＝ h3Z2 h2＝ =(m) 則 進(jìn)口 槽底高程 1 3 1y 1 0 3 . 5 0 . 1 3 1 0 3 . 6 5 m? ? ? ? ? ? ? 出口槽底高程 2 1 1z 1 0 3 .6 5 0 .1 1 0 3 .5 5 m? ? ? ? ? ? ? 出口渠底高程 22 4 2 2y 1 0 3 . 5 5 0 . 2 1 1 0 3 . 3 4 m? ? ? ? ? ? ? 消力池前的水位為 、渡槽前后長(zhǎng)度及總長(zhǎng)度 水流通過(guò)渡槽，由于槽身寬與渠寬不一致，為了使水流能平順過(guò)渡，渡槽進(jìn)出口常采用漸變段銜接。 、側(cè)墻內(nèi)力計(jì)算 : 側(cè)墻彎距 由拉桿中心線到側(cè)墻計(jì)算截面的距離為 y的彎距。 （ 2）則內(nèi)側(cè)受力鋼筋按最大負(fù)彎矩計(jì)算，計(jì)算過(guò)程如下 基本資料： 22d0r 1 . 2 0 , r 1 . 1 , 1 . 0 , 1 5 , 3 1 0 ,8 . 0 8 , 1 0 0 0 , 0 . 7 5 , 3 0ksNNfc fym m m mM k N m b m h m a m m?? ? ? ? ?? ? ? ? ? 配筋計(jì)算 27 0020m i n2m i n 0250 30 220 1 1 2 3 415 1 % %310%A s= bh % 100 0 220 330 m mskdssbh h a mmM r M k NrMf c bhfcfy??? ? ?????? ? ? ? ?? ? ? ? ???? ? ? ? ? ?? ? ? ? ??? ? ? ?按 最 小 配 筋 率計(jì) 算 選配鋼筋，繪制配筋圖 ， 選構(gòu)造鋼筋、分布鋼筋均為 3? 12（ As=339mm2）。 =