第八章 渠系建筑物设计(渡槽)

第八章渠系建筑物设计（渡槽）

渡槽设计步骤建议：

一、了解任务书及原始资料

（一）了解任务书中渡槽的设计内容、要求及时间安排

（二）了解设计基本资料：

基本资料是设计渡槽的基础，其内容主要包括：

1、规划提出的任务、要求及数据，建筑物的设计标准。

2、地形资料：本次设计仅提供了万分之一地形图，供初步选线，在实际工程中可根据初拟

线路测沟道的断面图。

3、地质资料：通过勘探了解槽址地质构造，地基土层的分布情况，测定地基土的物理力学

指标及渗透性能。

4、水文气象资料：包括沟道洪水水位、流量，沟道冲刷线，气温风速等。

5、建筑材料调查：当地的砂、砾石、石料及砼骨料储量、质量以及外来材料的运输条件。

6、有关施工方面资料：交通线路与工地联系情况，动力及供水来源，工作人员的居住条件

及施工场地，临时交通等。

二、渡槽线路选择（槽址拟定）

本渡槽拟定初步线路时建议考虑以下几个问题：

1、渡槽与上、下游渠道连接要平顺。

2、渡槽与沟道间的净空及槽长度。

3、上、下游渠道的填方高度。

4、地基土层分布。

5、节省的渠道长度（无渡槽方案的渠道绕线长度）。

6、考虑沟道过洪水及有无过车要求。

三、渡槽总体布置及型式选择

1、按初定的渡槽线路，画出沟道的横断面图。

2、根据沟道断面和渠道的上、下游设计高程，要看了本渡槽的沟道开阔，沟道至渡

槽底设计高程高度不大，可考虑采用梁式简支渡槽，矩形断面、整体浇注。

3、渡槽长度初步拟定。

（1）进出口处的填方高度不要过大，可考虑渡槽进、出门底部高程落在挖方上。

（2）初估渡槽的沿程损失（渡槽底坡初定为1/1000），初步根据渡槽的长度至少需要多少水头损失。

（3）进出口断面型式可选用扭曲面。

（4）进、出口渐变长度拟定。Ld=C(B1–B2)

B1 渠道水面宽（由灌区规划提供，可根据渡槽进、出口椿号在相应的

干渠查各水力要素）。

B2 渡槽水面宽。

C：系数，进口取1.5~2.0,出口取C=2.5~3.0。

(5) 在平面上将渡槽与原渠道进行连接布置,看其合理性。布置时要考虑进、

出口与渠道进行连接布置，看其合理性。布置时要考虑进、出口与渠道的连接，

尽量直、顺、缓、畅。

四、渡槽水力计算

1、渡槽断面尺寸初步拟定：

（1）渡槽纵坡拟定：L一般在1/500~1/1500之间选取，这是一个技术经济比较

问题，应使其既能满足渠系规划允许的水头损失，又能降低工程造价。

（2） 槽身过水断面计算：当槽身长度L>15~20倍槽内水深时,按明渠均匀流计

算。 槽身宽深比（h

b ）不同槽身工程量不同，为使工程经济应有适宜深比，工程常用h

b =1.25~1.67。 槽身超高Δh =0.2~0.6M,也可由经验公式拟定。

矩形槽Δh =512

+h (cm) ２、水头损失计算

（１） 进口水面降落Ｚ

()g v g Q Z 222022-=σφω σ、ф为侧收缩和流速系数，可取０.9~0.95

)(21221o v v g

k z -+= V 1V o 为槽身及上游渠道流速

K 1扭曲面为0.1

二种公式都可计算一下,分析选取一个定值.

(2)槽身沿程损失

Z 1=I L

I L 分别为槽身底坡及长度。

（3）出口水面回升Z 2

z k k z 1

2211+-= 2.02=k Z z 3/12≈

(4)总水头损失计算ΔZ=Z + Z 1 + Z 2

3、 槽进、出口高程确定（图示及公式参见水工建筑物Ｐ350）。

4、分析计算结果的合理性。

五、结构型式拟定、下部支承布置

1、 根据本处渡槽的具体情况，上部采用矩形槽有拉杆的结构，拉杆间距1~2M ，采用

钢筋砼结构，砼可用200# ，钢筋采用2级钢筋。渡槽采用简支梁，跨度可L=12~15M 。

2、 下部支承：由于高度不大，一般在5M 以下，因而可采用墩子，墩子型式可以实

心墩或空心墩，如采用实心墩可用浆砌石。

3、在沟道断面图上，画出渡槽的布置图，定出墩子的具体位置。

六、渡槽上部结构计算

（一） 设计步骤

1、 拟定渡过槽槽身各部尺寸厚度。

2、 确定结构计算简图（纵向、横向）。

3、 荷载计算与组合。

4、 内力分析。

5、 配筋计算。

6、 抗裂校核。

7、 分析所定尺寸是否安全合理，如果满足重复以上工作

（二） 纵向计算

1、 荷载计算与组合

（１） 作用荷载：槽身自重、水重、人荷。

（２） 荷载组合。

基本组合：自重+设计水重+人群荷载

附加组合：自重+满槽水重+人群荷载（满槽水深计算到垃杆中心线）。 （人群荷载可按0.15T/M ）

2、 结构计算简图：按梁的理论计算，根据支承情况可以是简支或双悬臂，

本渡槽简支梁计算。

3、 内力分析：画出一跨简支梁的弯矩图和切力图。

4、 正截面上配筋计算。

RW

bh km A o 20= 0211A --=∂ g w R R /∂=μ

R w (砼的弯曲抗压设计强度)；

K ：级别有关；μ<μmin 时按μ=0.2%配筋。

5、 斜截面强度验算：Q max =1/2gl

如0.3rhoRa>K Q max

0.07rhoRa>K Q max

则斜截面不需配抗剪钢筋(钢箍:斜筋)其计算参见建筑结构。

6、 抗裂计算

k R g I M w

≤=1压σ

)351(2⋅≤=可取拉r kf

rR g I M f σ 7、 刚度计算

500

38454max l EI gl f ≤= 一般满足不再进行计算。

（三） 横向计算

1`、结构简图

2、 荷载计算与组合 按满槽计算：

q 1侧墙底部静水压强rH

q 2底板上均布荷载q 2=r h t+rH