【正文】 厚，兩邊孔較薄，平均厚度 。平均厚度 ，中山部夾厚 30cm的泥卵石。該層自東向西漸薄，在 3號孔附近尖滅。 （ 2） 巖土物理力學(xué)性質(zhì) 6 各巖土物理力學(xué)性質(zhì)指標建議值見表一和表二。 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。 場區(qū)地下水補給來源主要為大氣降水和側(cè)向逕流補給，排泄方式主要為側(cè)向逕流和人工開采。 ，屬硬水； pH值 ，呈弱堿性；含量 ，侵蝕性 CO2含量為0mg/L。 (1)工程區(qū)溝底和兩岸均為耕地，施工場地開闊，但交通不便利。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。地下水位標高 ～ 。 表二 土巖體力學(xué)性指標建議值表 巖土體單元 序號 土 名 力學(xué)性質(zhì) 滲透 系數(shù) 承載力 標準值 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 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。交叉斷面以上集水面積 ,溝長 ，平均比降 。上游河底高程為 左右，下游溝底高程 ～ ，左右兩岸現(xiàn)為耕地。流域內(nèi)多年平均降雨量 613mm，降雨主要集中在 7～ 9三個月，占全年降雨量的 70％。C，多年平均 蒸發(fā)量為 ；最多風(fēng)向為南北風(fēng)，全年無霜期為 210 天。暴雨計算時段取 10 分鐘、 1 小時、 6 小時和 24 小時，暴雨參數(shù)均值和變差系數(shù) Cv，均由《圖集》中的短歷時暴雨參數(shù)等值線圖查流域重心點取得。 （ 2） 24小時洪量及洪峰流量 由豫北山丘區(qū)次降雨 徑流關(guān)系（ P+Pa～ R）Ⅳ — 1 線查算 24 小時各種頻率設(shè)計凈雨量乘以流域面積得設(shè)計洪水總量。其成果見表 3。 表 4 設(shè)計洪水過程線 （ 單位： m3/s） 序號 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)計算中規(guī)定的計算原則，確定總干渠左岸滯洪高程和相應(yīng)的滯洪范圍。 表 5 水位～容積關(guān)系表 滯洪水位（ m） 容積 （萬m3） ～流量關(guān)系 根據(jù)該河的流域特征，交叉斷面處天然水位～流量關(guān)系按明渠均勻流進行計算。 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進行洪水計算，確定建筑物規(guī)模及左岸防洪水位，其洪水調(diào)節(jié)計算原則為： （ 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準按五十年一遇洪水設(shè)計 ，二百年一遇洪水校核。 （ 3） 左岸防護對象的防護標準：當(dāng)發(fā)生五年一遇及以下標準洪水時，要求左岸農(nóng)田不受淹；當(dāng)發(fā)生二十年一遇以下洪水時，要求左岸村莊不積水。 不同渡槽斷面時的調(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?？偢汕O(shè)計流量 260m3/s，相應(yīng)水位 ； 加大流量 310 m3/s，相應(yīng)水位 。沿渠道開挖線向外 13m范圍內(nèi)左岸設(shè)防洪堤、防護林帶、截流溝和防護圍欄，右岸除 不設(shè)截流溝外，其他與左岸相同 。 、 渡槽設(shè)計參數(shù) : （依據(jù)調(diào)洪演算成果） （ 1） 五十年一遇洪水設(shè)計，二百年一遇洪水校核（首選方案） （ 2） 二十年一遇洪水設(shè)計，五十年一遇洪水校核（次選方案） 、排架、基礎(chǔ)等主要部位按Ⅰ級建筑物設(shè)計，進出口翼墻、導(dǎo)墻、下游消能工、河溝控導(dǎo)等的防護等次按 3 級建筑物設(shè)計。建筑材料特性指標見表 8，有關(guān)系數(shù)等見表 10。 6．使用要求：該槽身結(jié)構(gòu)屬二類環(huán)境條件，臨水面最大裂縫寬度允許值：短期組合 ，長期組合 。 、 支承結(jié)構(gòu)設(shè)計 : 、 基礎(chǔ)設(shè)計 : 、 其他結(jié)構(gòu)設(shè)計 : 翼墻、消力池、河溝控導(dǎo)等結(jié)構(gòu)的設(shè)計。 渡槽總體布置基本要求： 流量、水位滿足灌區(qū)要求 。 、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。因此三里莊溝排水渡槽軸線與總干渠中心線成正交布置，渡槽進口布置在河槽內(nèi)偏右岸，出口偏向河道左岸，通過控導(dǎo)工程與下游河道連接。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。渡槽橫斷面采用矩形型式，側(cè)墻上端設(shè)置拉桿 （ s=2m） ，拉桿上鋪設(shè)人行道板，兩側(cè)設(shè)欄桿。槽身橫斷面結(jié)構(gòu)見圖 1(t1=25cm t2=30cm)。 經(jīng)過綜合分析，建議選用方案 2，五十年一遇洪水下泄流量 18m3/s，二百年一遇洪水下泄流量 23 m3/s，作為槽身斷面尺寸的設(shè)計和校核標準。 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/。 、渡槽水頭損失的計算 、擬定上游渠道斷面尺寸 : 已知邊坡系數(shù) m=1， 比降 i=1/8000， 糙率 n=，底寬 b=。工程中常近似按淹沒寬頂堰計算： )(21 201 VVgKZ ??? 式中 K1－進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，按明渠均勻流計算： Z1＝ iL L－槽身長度， L＝ 100（ m） 。 則 Z1=iL= 、出口水面回升 Z2： 水流經(jīng)槽身、渠道出口漸變段進入下游渠道因流速減少，部分動能轉(zhuǎn)化為勢能，水面回升： 22 11K 1 0 . 2Z 0 . 2 3 0 . 1 5 m1 K 1 0 . 2Z ? ?? ? ? ??? K2－出口局部水頭損失系數(shù)，取 K1－進口段按局部水頭損失系數(shù) ，取 、渡槽總水頭損失 ： △ Z＝ Z+ Z1 Z2 規(guī)劃中允許水頭損失為 ，計算值應(yīng)等于或略小于此值，具體計算 如下： △ Z＝ Z+ Z1 Z2=+= 通過計算，用允許水頭損失作為一個重要指標，當(dāng) i＝ 1/1000，△ Z＝ 小于規(guī)劃允許的水頭損失 ，所以初步選定的斷面尺寸符合規(guī)劃要求。 進口抬高值： y1＝ h1Z h2＝ =(m) 出口降低值： y2＝ h3Z2 h2＝ =(m) 則 進口 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 、渡槽前后長度及總長度 水流通過渡槽，由于槽身寬與渠寬不一致，為了使水流能平順過渡，渡槽進出口常采用漸變段銜接。 、確定槽深結(jié)構(gòu)計算簡圖及作用荷載 : 計算簡圖 24 作用荷載 111222 1 G 2 6t 25 r r t 6 4kQkkQkkNqrmkNq r qmkNq r rmkNq r qm? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?水混水混H=1 0 3 1=2 H 、拉桿軸向力計算： 簡化后結(jié)構(gòu)為一次超靜定結(jié)構(gòu)，因力法計算拉桿拉 為 X1，亦可按下式直接計算，按標準荷載計算分別為： 32 21110 . 2 5 q0 . 2 q 0 . 5 q32ada b a dka d a dLIH I H L IHXL I H I B??? ? 式中 Xk1－單位槽長拉桿軸向拉力， kN； H－拉桿中心線至底板距離， H＝ ； q1－側(cè)墻底部靜水壓強， kPa； L－兩側(cè)墻中心線間距之半， L＝ ； q2 － 底 板 上 均 勻 荷 載 強 度 ， KN/m 。 、側(cè)墻內(nèi)力計算 : 側(cè)墻彎距 由拉桿中心線到側(cè)墻計算截面的距離為 y的彎距。 選構(gòu)造鋼筋為 3? 12（ As=339mm2）。 （ 2）則內(nèi)側(cè)受力鋼筋按最大負彎矩計算，計算過程如下 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 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）。 3 1 0 ,8 . 0 8 , 3 1 . 3 7 , 1 0 0 0 , 0 . 3 , 39。 =39。 3 1 0 ,6 8 . 7 9 , 3 1 . 3 7 , 1 0 0 0 , 0 . 3 ,