【導讀】中國灌溉排水發(fā)展中心。2020年中央財政小型農(nóng)田水利重點縣工程建設管理培訓課程

　　

【正文】 重力墩一般用漿砌石或混凝土建造，常用高度為 8～ 15m，要求地基有較高的承載力?？招闹亓Χ諡榛炷两Y構，適于建造較高的槽墩。加強墩用于多跨簡支渡槽和多跨連拱渡槽，多跨簡支渡槽可每隔 7～ 10 跨設 1加強墩，多跨連拱渡槽可每隔 3～ 5跨設 1加強墩。 2）采用排架式 支承結構可選用單排架、雙排架、 A 型排架和組 合式墩 等型式 。單排架為鋼筋混凝土結構，可現(xiàn)場澆筑或預制吊裝，常用的單排架高度為中國灌溉排水發(fā)展中心 20 10～ 20m。 雙排架是由兩個單排架聯(lián)以水平桿件組成，為空間框架結構，常用高度為 15～ 25m。縱向的 A型排架是由兩個單排架合并而成，穩(wěn)定性好，適應高度較大，但施工復雜，造價較高；側(cè)向風荷載較大的渡槽，可采用橫向的 A型排架。組合式墩的下部為重力墩，上部為排架，總高度可達 30m 左右，適用于跨越河流。 3）采用拱式支承結構可選用板拱、肋拱、雙曲拱、箱形拱和桁架拱。板拱可分為實體板拱和空心板拱兩種，實體板拱多用石料或預制混凝土塊砌筑，也可用 混凝土整體現(xiàn)澆施工，常用于小跨徑渡槽；空心板拱是把混凝土預制構件做成空心塊體卡砌成的板拱，可有效地節(jié)省拱架材料。肋拱一般采用鋼筋混凝土結構，拱圈由分離的拱肋組成，肋間用橫撐連結，外形輕巧美觀，自重較輕，工程量少。雙曲拱的主拱圈由肋拱、拱波、拱板、橫系梁等構件組成，主拱圈可分塊預制，適用于大跨徑渡槽。箱形拱的拱圈由幾個聯(lián)結為整體的閉合箱組成，可無支架吊裝施工，也可橫向懸砌安裝施工，適用于跨越兩岸有良好基巖的深溝峽谷的渡槽。桁架拱既是拱形結構，又具有桁架的特點，桁架式渡槽常采用上承式和下承式兩種，桁架拱片可分段 預制，施工安裝方便，適用于較大跨徑的渡槽。 渡槽的基礎 （ 1）淺基礎常采用剛性基礎和柔性基礎。當采用重力墩及空心墩時常采用砌石或混凝土建造的剛性基礎。柔性基礎又稱整體板式基礎，是鋼筋混凝土板梁結構，適用于承載能力較差的軟土地基。 （ 2）深基礎常用樁基礎和沉井基礎。樁基礎按其作用可分為摩擦樁和柱樁，按施工方法可分為打入樁、鉆孔樁、挖孔樁及管柱等。打入樁常用鋼筋混凝土樁，適用于各種土類地基。鉆孔樁是利用鉆井工具打孔，在孔內(nèi)放置鋼筋并澆灌混凝土而成的樁，水下施方便，適用于各類土層。挖孔樁是利用開挖的方法打孔澆 筑混凝土而成的樁，適用于無地下水或少地下水的地層和地形條件，以及不便于機械施工和入土深度不大的情況。管柱適用于深水、有潮汐影響、無覆蓋層或覆復層很厚以及巖面起伏不平的河床。沉井基礎一般用鋼筋混凝土、少筋混凝土建造，可用于渡槽基礎要求埋置較深，且河床地質(zhì)和施工條件許可的情況。 中國灌溉排水發(fā)展中心 21 渡槽的細部構造 （ 1）渡槽與兩岸的連接處為挖方渠段時，應將渡槽進出口槽身底部深入挖方渠段 ～ 長度，并使槽底滲徑長度達到渠道水深的 4倍以上。渡槽與兩岸的連接處為填方渠段時，宜待填方體預沉后再進行連接段槽身和漸變 段的施工。當填土為砂性土壤時，渠槽底部應改填粘土厚 ～。 （ 2）梁式渡槽的伸縮縫設在各段槽身之間。跨徑在 25m 以內(nèi)的拱渡槽，伸縮縫設在各跨槽墩（臺）頂部。大跨徑的拱渡槽，砌石槽身的伸縮縫間距一般為 20～ 25m；若拱上采用多跨連續(xù)梁式支承槽身，縫距一般不宜超過 25m；拱上的其它梁式支承槽身，仍按在各段槽身之間設伸縮縫的原則處理。渡槽伸縮縫（或變形縫）止水的型式一般采用壓板式、套環(huán)式和粘合式， U型槽身宜采用套環(huán)式。伸縮縫內(nèi)填料宜采用聚氯乙烯膠泥。 （ 3）槽身支座可采用平面鋼板支座、切線式支座和擺柱式 支座。平面鋼板支座的上、下座板采用 25～ 30mm 的鋼板制作，一般用于跨徑 20m 以下的槽身支座。 （ 4）渡槽進出口漸變段常用直線扭面式，其進口長度可取渠道水面寬度與渡槽水面寬度之差的 ～ ，出口長度可取 ～ 倍。 （ 5）渡槽超高可通過計算確定，對于 U形斷面槽身可取其槽身直徑的 1/10作為超高。 倒虹吸 倒虹吸管的布置型式 （ 1）埋式倒虹吸管 ： 是將管道埋設于河谷、道路、溝渠之下的一種布置型式。埋置時，管頂高程應低于河床沖刷線以下至少 ，或應低于道路路面、渠底以下 。 （ 2）橋式 倒虹吸管 ： 是當渠道通過較深的復式斷面河道或窄深河谷時采用的一種布置型式。敷設時，可在河谷深槽部位建橋，管道敷設在在橋面上或直接架于橋墩、排架上。 倒虹吸管的構造 （ 1）進口段包括進水口、攔污柵、閘門、攔沙池、漸變段等。進水口通常中國灌溉排水發(fā)展中心 22 做成喇叭口形。閘門常用平板閘門或迭梁式閘門。攔污柵一般布置成 1/3～ 1/5坡度，柵條間距采用 10～ 25cm。攔沙池長可取渠道水深的 4～ 5倍，池寬可取渠道底寬的 倍。漸變段的長度可取 3～ 5倍的渠道設計水深。 （ 2）出口段包括出水口、閘門、消力池、漸變段等。出水口的型式和閘門與進 水口基本相同?？筛鶕?jù)需要設置消力池，池長可取 5～ 6 倍渠道水深，池深應不小于 倍管內(nèi)徑與超高及 30cm 之和。漸變段長度可取 4～ 6倍的渠道設計水深。 （ 3）管身可采用鋼管、鋼筋混凝土管、預應力鋼筋混凝土管。管壁厚度應根據(jù)計算確定，并應在管身設置泄水管（沖沙孔），分段設置永久性伸縮沉陷縫，縫內(nèi)應設止水，縫的型式主要有平接和套接，用塑料止水帶代替止水銅片，用環(huán)氧砂漿粘橡皮止水效果較好。 （ 4）管道的支承結構包括管床和管座、支座和鎮(zhèn)墩。對于鋼筋混凝土管或預應力鋼筋混凝土管，如地基土質(zhì)較好，可采用弧形土基管床、三合 土管床或分層夯實的碎石管床。鋼管和小型預制混凝土（預應力）管宜敷設在支座上。支座的高度應與地面間留有不少于 600mm 的凈空，以便安裝、檢修。在倒虹吸管軸線方向變化處應設置鎮(zhèn)墩，在軟基上的鎮(zhèn)墩，其埋置深度應使基底伸入凍結層以下 ～ 。 涵洞 涵洞的型式 (1）涵洞由進口、洞身、出口三部分組成。涵洞的型式可分為圓形管涵、矩形涵洞、拱形涵洞，應根據(jù)具體情況經(jīng)過方案比較后選用。 (2）圓形管涵可分為整體式管涵和四鉸管涵兩種型式，整體式管涵多為預制鋼筋混凝土管，管徑 ～ ，管壁厚為內(nèi)徑的 1/10～ 1/15。四鉸管涵為一種新型結構，采用鋼筋混凝土預制構件裝配而成，通常管徑為 1～ ，壁厚為 12～ 16cm。 (3）矩形涵洞可分為蓋板式涵洞、箱形涵洞和裝配式矩形涵洞。蓋板式涵洞不能承受內(nèi)水壓力，蓋板多為預制鋼筋混凝土板，厚度為跨徑的 1/5～ 1/12，側(cè)墻多采用石砌重力式擋土墻。箱形涵洞為四邊封閉的鋼筋混凝土整體結構，單孔箱涵壁厚一般為其跨徑的 1/8～ 1/12，側(cè)墻厚度為其高度的 1/12～ 1/13。中國灌溉排水發(fā)展中心 23 裝配式矩形涵洞多用于跨度不大的明流涵洞，可分為四塊板式和 ? 型 蓋板組合式，四塊板式只適用于單孔，為一四鉸框架。 (4）拱形涵洞多用于填土較高、匯流量較大的明流涵洞。對于渠下路涵，為滿足車輛凈空要求，亦多用拱涵。按拱的形狀可分為半圓拱、平拱、高拱和三心拱。拱圈可做成等厚度或變厚度的。混凝土拱厚不小于 20cm，砌石拱厚不小于 30cm。拱形涵洞基礎宜采用整體式。 涵洞的構造 （ 1）涵洞進出口可分為圓錐護坡式、八字斜降墻式、喇叭口式、反翼墻走廊式、進口抬高式、扭坡式和流線型式。其中八字斜降墻式、進口抬高式、扭坡式和流線型式結構較簡單，水流條件較好。 （ 2）洞身頂部填土厚度 應不小于 。對于襯砌渠道，填土厚度應不小于 。明流涵洞水面以上的凈空高度應不小于 1/4 洞高，對箱涵應不小于 1/6洞高。軟基上的涵洞應分段設置沉陷縫，對于預制管涵，可按管節(jié)長度設縫；對于砌石、混凝土、鋼筋混凝土涵洞，其設縫間距不大于 10m，且不小于 2～ 3倍洞高。 （ 3）管涵基礎通常采用砌石或混凝土管座，其包角為 90176?！?135176。在壓縮性小的土層上，可直接置于弧形土基上，或置于碎石三合土墊層上。拱涵、箱涵在巖基上僅需基面平整；在壓縮性小的土層上，僅需作素土或三合土夯實；在軟弱地基上，可用碎石墊層。 橋梁 橋梁的型式 （ 1）按結構型式，橋梁可分為梁式橋及拱式橋。建筑材料可用木材、磚、石、混凝土及鋼筋混凝土等。磚 砌橋梁宜用于無凍害地區(qū)；石料豐富地區(qū)應優(yōu)先考慮利用石料建橋。小型 渠系橋梁適于采用定型設計和裝配化施工，橋墩（架）基礎一般無沖刷問題，不須進行特殊處理。 （ 2）梁式橋按橫載面形狀可分為板式橋和梁橋，一般為鋼筋混凝土結構，可整體現(xiàn)澆或預制裝配施工。梁式 橋按上部結構的支承形式，又可分為簡支、雙懸臂和連續(xù)梁等型式。小型 渠系橋梁一般采用簡支板橋，整體簡支板橋多為現(xiàn)澆施工，跨徑一般小于 6m。公路橋的板厚約 為跨徑的 1/12～ 1/18，一般不小中國灌溉排水發(fā)展中心 24 于 10cm。人行道板的厚度不小于 8cm。裝配式板橋的上部結構為分塊的預制鋼筋混凝土板組裝而成。預制橋面板的尺寸，宜根據(jù)運輸起吊安裝能力確定，寬度一般取 1m左右。 （ 3）拱式橋可分為石拱橋、雙曲拱橋、桁架拱橋、三鉸拱橋、二鉸坦拱橋、微彎板坦拱橋和扁殼拱橋等，適于修建在挖方渠段上，對地基的要求較梁式橋高。在石料方便的地區(qū)應優(yōu)先采用石拱橋，小跨徑石拱橋拱圈通常采用實腹式等截面圓弧拱，矢跨比為 1/2～ 1/6。 （ 4）梁式橋的墩臺可采用重力式、輕臺式、樁式和鉆孔樁式墩臺。重力式、輕 臺式墩臺適用于較堅實的地基，而樁式和鉆孔樁式墩臺則適用于軟土地基。重力式墩臺常采用砌石、混凝土、塊石混凝土建造。小跨徑橋梁的墩身，一般取為垂直側(cè)坡，墩厚為 60～ 80cm，橋臺可用埋置式岸墩。拱式橋的墩臺與梁式橋的重力式橋墩基本相同。 橋梁的細部構造 （ 1）橋面鋪裝應視路面要求而定。常用 5～ 8cm 的混凝土、瀝青混凝土、石灰三合土作為橋面。裝配式梁（板）橋的混凝土鋪裝層，在其層內(nèi)宜配置鋼筋網(wǎng)。 （ 2）梁式橋支座可采用墊層支座、平面鋼板支座、切線式支座和橡膠支座?？鐝?10m 以下的簡支梁橋宜用墊層支座，其活動端 鋪墊油毛氈層。 （ 3）橋梁的孔徑，在梯形斷面渠道中可采用矩形橋孔，其孔徑可按淹沒寬頂堰計算。對于灌溉渠道，其孔徑宜選用接近渠道過水斷面的平均寬度。 跌水 跌水可分為單級跌水和多級跌水兩種形式。跌水通常由進口、跌水墻、消力塘及出口組成。 單級跌水 的進口 由連接段和缺口組成。連接段常采用八字墻或扭曲面。進口連接段通常用片石或混凝土襯砌。跌水缺口常用橫斷面為梯形、矩形和底部加臺堰的形式。矩形缺口只有當渠道流量變化很少或須加閘門時才采用；臺堰式缺口適用于清水渠道；當渠道流量變化較大和較頻繁時，多用梯形缺口。消 力塘底板襯砌厚度，可取 ～ （見圖 333） 。出口包括連接段和整流段。消力塘末端宜用 1︰ 2或 1︰ 3的仰坡與下游渠底相連。連接段邊墻的收縮率不中國灌溉排水發(fā)展中心 25 小于 3︰ 1。整流段斷面應與渠道斷面一致，并進行襯砌。整流段長度一般不小于 3 倍下游渠道的水深。 多級跌水有設消力檻和不設消力檻兩種形式，但一般應設消力檻。多級跌水的組成與水力計算和單級跌水相同，只是將消力池做成幾個階梯。多級跌水的分級方法一是按水面落差相等分級；二是使各級的臺階跌差相等分級。 陡坡 常采用的陡坡形式有等底寬陡坡、底寬變化陡坡及菱形陡坡等 。陡坡由進口、陡槽、消力塘及出口組成。其進口形式和水力計算與跌水相同。 等底寬陡坡的陡槽 ： 比降通常取 1︰ ～ 1︰ 。陡槽的橫斷面有矩形或梯形，梯形斷面的邊坡坡度通常應陡于 1︰ 1。較長的陡坡，應沿槽身長度每隔 5～ 20m設 1 接縫，并在接縫處做齒坎止水。當陡坡的流速過大時，可在槽底設置人工加糙。通常的加糙形式有交錯式矩形糙條、單人字形檻、雙人字形檻、棋布形方墩等。人工加糙會引起底板和邊墻震動，一般只在跌差不大的情況下應用。 陡槽底寬變化陡坡 ： 有底寬縮窄和底寬擴散兩種形式。當消力塘不宜挖深，而下游 水深又較小時，可將陡坡末端底寬擴散；當要使陡槽內(nèi)水深增加或保持固定值或等于下游渠道水深或減少開挖工程量和襯砌量時，均可采用將陡槽縮窄的方案。底寬縮窄時，其總收縮量不宜大于 30176。，即斜邊墻收斂不宜陡于 ︰ 1。底寬擴散時，擴散角一般可在 5176?！?7176。范圍內(nèi)選定。 菱形陡坡 ： 適用于跌差在 ～ 的工程中。其特點是陡槽上部擴散，下部收縮，在平面上呈菱形。消能效果較好，但工程量較大。 壓力管式陡坡：由進口、壓力管、半壓力式消力塘及出組成。 在我國南方一些退泄渠道上常采用。 懸臂式跌水：進口和一般陡坡 進口相同，陡槽的橫斷面形式宜采用矩形，鼻坎的形式一般采用連續(xù)式、矩形差動式和梯形差動式等?；A支撐常采用以鋼筋混凝土管柱或者樁為基礎的排架式 結構 。 閘門 末級渠系上的常用的閘門有分水閘、節(jié)制閘、泄水閘等。分水閘（斗門或農(nóng)門）用以控制和調(diào)配斗渠或農(nóng)渠的流量 （見圖 339） 。泄水閘（及溢流側(cè)中國灌溉排水發(fā)展中心 26 堰）是用以宣泄渠中超量或全部來水（兼沖泄上游渠段淤積的泥沙等），以保障下游渠段或重要建筑物的安全；節(jié)制閘一般與分水閘或泄水閘合并建筑，用以控制渠道水位，保證分水或泄水。 斗門或農(nóng)門是調(diào)節(jié)、控制引入斗渠或農(nóng)渠流量的斗首 或農(nóng)首進水建筑物。斗門設在干或支渠渠岸的側(cè)旁，