【正文】 =39。 、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。工程中常近似按淹沒寬頂堰計(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－槽身長度， L＝ 100（ m） 。槽身橫斷面結(jié)構(gòu)見圖 1(t1=25cm t2=30cm)。 、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。建筑材料特性指標(biāo)見表 8，有關(guān)系數(shù)等見表 10。 不同渡槽斷面時(shí)的調(diào)洪演算成果見表 7 表 7 調(diào)洪演算成 果表 注：表中 H――上游洪水位。 表 4 設(shè)計(jì)洪水過程線 （ 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。C，多年平均 蒸發(fā)量為 ；最多風(fēng)向?yàn)槟媳憋L(fēng)，全年無霜期為 210 天。 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。 ，屬硬水； pH值 ，呈弱堿性；含量 ，侵蝕性 CO2含量為0mg/L。該層自東向西漸薄，在 3號(hào)孔附近尖滅。 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 。 214。 － － 特殊Ⅱ 施工 214。 214。 － － 特殊Ⅱ 施工 214。 214。 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)。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。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歷而使用過的材料。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。 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。 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。 214。 214。 214。 － － 特殊Ⅲ 空槽地震 214。 、 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。 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。地下水位標(biāo)高 ～ 。 (3) 場區(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。 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，夏末秋初空氣濕潤雨水較多。設(shè)計(jì)洪峰流量采用推理公式計(jì)算。 （ 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 。 、 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，場外交通便利。 15 、主要參考規(guī)范及書籍 1.《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 SL/T 19196 2.《水工建筑物荷載設(shè)計(jì)規(guī)范》 DL 50771997 3.《水工建筑物抗震荷載設(shè)計(jì)規(guī)范》 SL20397 4.《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》 SL2652020 5.《水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)》 6.《土力學(xué)》 7.《水力學(xué)》 8.《工程力學(xué)》 9.《工程水文》 10.《渡槽》 11.《水工建筑物》等等 第二章 、 渡槽總體布置 渡槽總體布置的主要內(nèi)容包括槽址選擇、形式選擇、進(jìn)出口布置、基礎(chǔ)布置。 渡槽進(jìn)口處渠底高程為 ，槽身縱向比降在 1/500~1/1500 之間選擇，糙率n采用 。 18 按明渠均勻流公式計(jì)算 Q AC Ri? 則 ? ? 001 2nQh b hb i???????? 采用迭代法得 h0= 校核過水能力 2 / 3 1 / 20332 .41 7 .9 7 / 1 8 /AQ A C R i R inhRQ m s m s?????則 故 h0需加大 則取 h0= 則 2 2 / 3 1 / 2 332. 40 2. 40 10. 7 18 .5 9 / 18 /0. 01 4 2. 4 10 00Q m s m s? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 則 設(shè)計(jì)水深 h0= 0 ?? 、計(jì)算側(cè)墻總高度 超高 05 2 5122 . 6 5hh c mh h h? ? ?? ? ?則 校核過水能力 19 32203 1 30 2 / Q m shhh mQi s????? ? ?????加校當(dāng) 時(shí) 故滿足要求。本設(shè)計(jì)中采用 八字斜墻 ，參照武漢水利電力學(xué)院主編的《水工建筑物》計(jì)算漸變段長度： （ 1）落地槽段底部高程 ，長 4m （ 2）涵洞段底部高程 ，長 9m （ 3）上有進(jìn)口段（漸變段長 3m），高程為 （ 4）下游消能防沖段長 3+9+13=25m （ 5）槽身段分縫縫寬 4cm （ 6）分跨：每 10m 一跨 （ 7）渡槽總長度 100m 第四章、 槽 身 結(jié)構(gòu)計(jì)算 、槽身斷面尺寸擬定 槽深橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖如下所示： 23 側(cè)墻厚 t1=20~30cm 取 t1=25cm 底板厚 t2=25~35cm 取 t2=30cm 人行道板：寬度 a100~150cm 取 a=120cm,厚度 b=8~10cm 取 b=10cm 拉桿截面 25cm 25cm 間距 s=2m 取槽深長度為 1m 11212 1 m22= t mL B t mtHHHH? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ?加加 、橫向結(jié)構(gòu)計(jì)算 由于槽身在欄桿之間的斷面核設(shè)置欄桿處的斷面變位相差甚微，故仍可沿槽身縱向取 常的脫離體，按平面問題進(jìn)行橫向計(jì)算。 、底板內(nèi)力計(jì)算 : 底板的結(jié)構(gòu)計(jì)算 簡圖如下圖所示 （ 1） 底板的軸向力計(jì)算 底板軸向力等于側(cè)墻低端的剪力 即 Na=Nb= （ 2） 底板的彎矩 計(jì)算 由于 a 點(diǎn)為剛結(jié)點(diǎn) 則 MA=MY(max)= 兩端彎矩 Ma=Mb=MA= 跨中彎矩 M 中 =+MA= （ 3） 底板的配筋計(jì)算 支座處配筋計(jì)算 基本資料： 28 22d0r 1 . 2 0 , r 1 . 1 , 1 . 0 , 1 5 , f y 39。 3 0cyk k s sNNff m m m mM k N m N k N b m h m a a m m?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 計(jì)算 M、 N： 29 001 . 1 。 分布鋼筋為 ? 8200（ As=251mm2）。 、渡槽各控制點(diǎn)的高程、消力池前的水位確定 為了時(shí)渡槽與上下游渠道高程水面平順連接，合理利用水頭損失而不影響過水能力，渡槽進(jìn)出口渠底的降低要與水流情況相適應(yīng)。 17 、渡槽長度確定及其組成部分 、 總干渠的橫斷面結(jié)構(gòu)確定及左、右岸堤防高程的確定 : 左岸堤防高程： 設(shè)計(jì)高程 += 校核高程 += 右岸堤防高程： 右岸堤防高程比左岸低，則取右岸高程為 、 渡槽各組成部分的確定：槽身段、上游進(jìn)口段和下游防沖段等 : 槽身長度 Lmin=100m 上游進(jìn)口長度 Lj=c(B1B2) 12 2 ccBBL??? ? ? ???取則 下游防沖段長度 Lj=c(B1B2) 12 2 BBLm? ? ? ???取則 第三章、 水力計(jì)算 、矩形槽身過水?dāng)嗝娴拇_定 根據(jù)設(shè)計(jì)流量 Q、 i、 n，用試算的方法求出設(shè)計(jì)水深 h和過水?dāng)嗝鎸?b。 （圖見地形圖） 、 建筑物型式選擇 三里莊溝與總干 渠交叉斷面處，總干渠設(shè)計(jì)水位為 ，加大水位為 16 ，渠底高程 。 14 、設(shè)計(jì)要求 、 工程總體布置 : 1．建筑物軸線選擇 2．渡槽方案及型式選擇（包括支承、基礎(chǔ)及兩岸連接建筑物） 、 水力計(jì)算 : 1．槽身過水?dāng)嗝娉叽?的確定 2．渡槽縱坡確定 3．渡槽水頭損失演算 4．進(jìn)出口槽底高程確定 5．出口連接建筑物底部高程確定 、 槽身設(shè)計(jì) : 1．槽身橫斷面型式及尺寸確定 2．槽身荷載計(jì)算 3．槽身橫向、縱向結(jié)構(gòu)計(jì)算 4．槽身的構(gòu)造設(shè)計(jì)：槽身分縫、止水及支座構(gòu)造確定等。 渠道斷面要素為： 渠底寬 ，渠底高程 ，比降 1/20200,糙率 ，一級(jí)內(nèi)邊坡 1:2，二級(jí)內(nèi)邊坡 1:；左、右岸一級(jí)馬道高程均為 ，馬道寬均為 ；總干渠運(yùn)行維護(hù)道路設(shè)置在渠道右側(cè)。主槽糙率采用 ，灘地糙率采用 ，河道比降為 ，交叉斷面處溝道水位～流量關(guān)系見表 6。偏差系數(shù) Cs 選用 ，由于流域面積小，以設(shè)計(jì)點(diǎn)雨量作為流域設(shè)計(jì)面雨量。工程場區(qū)地形比較平坦，河道兩岸地面高程 ～ ，