第25卷第2期人民黄河Vol.25,No.2 2003年2月YELLOW RIVER Feb.,2003
=水利水电工程>
南水北调中线穿黄工程渡槽设计研究
吴长征,张治平,阎红梅
(黄河水利委员会勘测规划设计研究院,河南郑州450003)
摘要:根据南水北调中线穿黄河段的地形地质条件、黄河的洪水泥沙特性和穿黄工程规模大、技术复杂的特点,进行了多种方案的研究比较,推荐采用三向预应力矩形薄腹梁渡槽,下部结构为柱式墩、混凝土灌注桩基础。经过较全面的计算分析研究,渡槽能够满足各种可能条件下的施工和安全运行要求。
关键词:设计;渡槽;穿黄工程;南水北调中线工程
中图分类号:TV672文献标识码:B文章编号:1000-1379(2003)02-0042-02
1工程概况
南水北调中线工程从丹江口水库陶岔渠首引水,横跨长江、淮河、黄河、海河四大流域,终点到北京团城湖,线路总长1267km。渠首引水流量500~630m3/s,年调水量120亿~140亿m3。主要供京、津、冀、豫4省(市)京广铁路沿线地区城市生活、工业和环境用水。中线穿黄渡槽是中线调水线路中规模最大、技术最复杂的交叉建筑物。该工程位于郑州黄河京广铁桥以西30k m处的孤柏嘴河段,南岸在孤柏嘴上游约2km,北岸位于河南温县陈家沟村西。渡槽设计流量440m3/s,加大设计流量500m3/s。渡槽工程自南岸起点至北岸终点全长19.3km,涉及的主要建筑物有跨黄河渡槽,进口节制闸、退水闸,出口检修闸,南、北岸连接渠道,新、老蟒河交叉建筑物等。跨黄河渡槽长度为3.5km,靠南岸山湾布置。
目前穿黄渡槽的初步设计工作已基本完成,除设计报告外,还提出了近30个专题科研报告。先后组织了多次有水利、交通、科研院所和高校等专家学者参加的技术咨询会和座谈会,对渡槽设计中的关键技术问题进行研究咨询。本文重点介绍穿黄渡槽方案的设计研究情况。
2穿黄渡槽设计
2.1设计标准和依据
中线工程属特大型跨流域调水工程,工程等级为大(?)型。穿黄渡槽是中线工程上最关键的交叉建筑物,建筑物级别为一级。根据5防洪标准6(GB50201-94),考虑中线穿黄工程的重要性和黄河洪水泥沙的复杂性,经论证确定穿黄渡槽设计洪水标准为300年一遇,校核洪水标准为1000年一遇。
穿黄渡槽设计地震加速度概率取基准期50年内超越概率的5%。
2.2地质条件
根据对孤柏嘴河段多条穿黄线路的比较,考虑穿黄工程对黄河河势的影响及工程布置等因素,选定李村)陈家沟线作为穿黄渡槽线路。该处黄河河床宽度9.9km,河槽高程98~100 m,滩地高程102~103m。南岸邙山顶面高程约180m,北岸青风岭岗地高程约112m。黄河北岸滩地上有新、老蟒河,河槽宽分别为40~50m及10~20m。
河床覆盖层主要为第四系全新统冲积层(alQ4)、上更新统冲积层(alQ3)和中更新统冲洪积层(al+plQ2)。下伏基岩为上第三系(N)黏土岩、砂岩等。
Q4地层主要分布于河床及漫滩,岩性为砂壤土、壤土、粉砂、细砂、中砂等,总厚度7~37m。该层与下部Q2地层间断续分布有一层厚度为0.5~5m的泥砾层。
Q3地层主要分布于邙山、青风岭一带及北岸漫滩Q4地层之下。在南岸邙山一带,该层厚55~70m,为黄土状粉质壤土,含少量钙质结核。在北岸青风岭一带,该层厚达90~100m,其上部10~20m为黄土状粉质壤土,下部主要为细砂、中砂及砂砾石层。
Q2地层主要分布于南岸邙山及河槽上部覆盖层之下,其顶面高程及层厚均变化较大。在渡槽起点附近顶面高程为110m 左右,厚约70m,岩性以粉质壤土为主夹6~7层粉质黏土。该层中普遍含有粒径1~8cm的钙质结核。
第三系地层(N),沿渡槽轴线顶面高程变化较大,河床下埋深40~60m。主要为河湖相沉积的黏土岩、砂岩等,固结成岩程度低,属软岩。
工程区地震基本烈度为7度。穿黄渡槽设计地震基准期50年内超越概率5%的基岩水平加速度峰值为0.158 。
2.3渡槽结构形式研究
在穿黄渡槽设计中,根据已有工程资料和近几年水电、桥梁工程中运用的新技术、新工艺,拟定了十几种不同结构类型、不同材料、不同断面形式、不同跨度的渡槽方案。经过初步计
收稿日期:2002-10-16
作者简介:吴长征(1958-),男,河南柘城人,高级工程师。
算分析,选出8种(拱组合梁渡槽、中承式拱渡槽、钢桁架渡槽、刚构渡槽、箱形梁渡槽、U 形渡槽、矩形薄腹梁渡槽和工字梁渡槽)做进一步的计算分析比较,最后推荐矩形薄腹梁渡槽作为穿黄渡槽的代表方案。
矩形薄腹梁渡槽槽身结构为简支三向预应力混凝土薄腹梁矩型槽,单孔跨度为50m,共70跨,总长3.5km 。采用双槽过水,单槽过流量250m 3/s 。渡槽进口底板高程112.12m,槽底板纵坡1/964。槽身过水断面宽11m,水深5.01m,槽内平均流速4.54m/s 。渡槽下部结构,单槽采用双柱墩,灌注桩基础。柱墩外径4.5m,最大墩高约11m,承台厚3m,承台下布置2@4根钻孔灌注桩,桩径2m,桩长60~70m 。槽身及基础布置见图1
。
图1 槽身及基础布置 (单位:mm)
该渡槽结构的主要优点是:结构简单,受力明确,整体性及抗震性能好;结构既挡水又承重,占用的有效水头小,节约水头;设计、施工技术成熟,简便易行;渡槽为三向预应力结构,结构耐久性较好;工程造价较低。
2.4 渡槽结构设计
渡槽结构的设计具有桥梁和水工建筑物的双重特点。作为桥跨结构,穿黄渡槽承担的荷载巨大,仅自重和水重引起的线荷载就有1000kN/m 以上,数倍于铁路桥梁;作为输水的水工建筑物,槽身长期与水接触,运行环境较为特殊。因此,要保证工程的安全运行,渡槽设计需考虑到渡槽在施工及运用的各种条件。
根据渡槽的运行环境、工程的重要性和渡槽的预应力混凝土结构特点,确定渡槽上部结构为严格要求不出现裂缝的构件,裂缝控制标准为一级,构件受拉边缘混凝土不应出现拉应力。在结构设计中,槽身结构主要进行了以下分析计算工作:1渡槽结构平面分析,将渡槽分为纵向和横向平面,用结构力学法进行内力计算,并分三向进行预应力配筋计算及抗裂验算;o槽身整体稳定分析及薄腹梁的侧向稳定分析;?三维有限元的静力和动力计算,分析槽身结构在静力及地震情况下空间的应力、位移情况,对槽身结构的抗裂和抗震性能进行安全
评估;?各种温度工况下的温度变化对结构的影响分析;?支座、止水等细部结构设计等。
通过以上计算分析,槽身结构在最不利荷载组合工况下,产生的最大压应力13.59MPa,最大拉应力1.11MPa,最大剪应力2.87MPa,最大位移幅值35.3mm,支座最大动位移差3.5mm 。结果表明,槽身结构能够满足规范要求的抗裂、抗震、耐久性等要求。
在渡槽下部结构设计中,由于地基覆盖层厚,基岩为软岩,因此桩基按摩擦桩设计,并考虑黄河洪水对槽墩产生局部冲刷深坑的影响。另外,高桩承台地震影响大,下部结构抗震设计尤为重要。主要计算分析工作有:桩基承载能力及桩群效应影响分析、结构内力及配筋计算、三维有限元静力动力分析、温度变化影响分析、槽台结构计算等。
渡槽下部结构,槽墩、承台、台帽为大体积混凝土,计算结果均为构造配筋;混凝土灌注桩最大内力发生在桩顶部位,计算配筋率为0.1%,表明桩基满足设计强度要求。
通过大量的上部槽身和下部墩台、桩基的研究工作表明,矩形薄腹梁渡槽能够满足各种可能条件下的安全运行要求。
3 渡槽施工
穿黄工程施工度汛标准为20年一遇,相应洪峰流量为12100m 3/s 。施工条件(对外交通、供水、供电、建筑材料等)比较好。施工方法上,在黄河主河槽段采用钢桁架施工栈桥;滩地段采用筑岛平台和干地施工。
渡槽下部结构施工与一般桥梁结构相同,其施工技术在国内比较成熟。渡槽槽身施工,由于其自重大,整体预制吊装困难,因此宜采用现场浇注施工方法。目前国内成熟的技术有满堂红支架法,采用该方法北岸滩地施工条件较好,但黄河主河
槽段施工难度较大,因此推荐采用移动式支架法施工。该方法的支架移动、模板架立、钢筋绑扎、混凝土浇注、预应力张拉均在槽墩顶上进行,不受地面条件的限制,另外施工自动化程度高、速度快、施工质量好。目前在国内桥梁和渡槽工程施工中,移动式支架法已有成熟经验。如南京长江二桥,桥跨50m,桥面宽16m,单跨桥梁自重1500t,平均每9天施工完成一跨;东江)深圳供水工程中的金湖渡渡槽也采用该方法施工,收到良好的效果。
4 结 语
由于南水北调中线穿黄工程比较重要,因此得到了有关领导和主管部门的高度重视。对于穿黄工程是采用渡槽或是隧洞方案,也引起了国内、外有关专家的关注。经过多年工作,两种结构的设计都已达到初步设计的深度,两种方案技术上都是可行的。目前,仍在做进一步的优化设计工作,力争为南水北调中线工程早日开工打下坚实的基础。
=责任编辑 王 琦>
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43# 第2期 吴长征等:南水北调中线穿黄工程渡槽设计研究
Abstracts
Study on the Technology of F ramework and Platform of 0A Digital Yellow River 0Established on Grid
HUANG Yu-qi,W ANG Gang,LIANG Jian-hui (Chief Engineers .Administration Office,Yellow River Conservancy Commission,Zhengzhou,Henan,450003)(2),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,Grid is a set of new and developing technology built on Internet.The paper puts for ward building 0A Digital Yellow Riv -er 0information grid system based on open grid service syste m (OGSA)and framework structure.It will be used as the basis of an application layer of 0A Digital Yellow River 0project to realize high sharing of various resources,information real time pro -cessing and better environment of man-machine interaction and program development.It will meet the demands of for ward building of 0A Digital Yellow River 0project,i.e.storage,manage ment and share of a vast amount of information;network information processing;reuse of function and inter-operation of distributed objects.Key words:grid,network,0A Digital Yellow River 0
Approach to Issues on Inland W aters of the Yellow River
ZHANG Ting (Reconnaissance,Planning,Design and Research Institute of YRCC,Zhengzhou,Henan,450003)(15),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,The inland waters should be divided into two categories.One is that the surface water has nothing to do with the Yellow River and its tributaries,but the ground water relates to the Yellow River.Another is that both surface water and ground water all have nothing to do with the Yellow River and its tributaries.It suggests na ming the first cate gory as inland surface waters and the second as an enclosed basin.The inland waters of the Yellow River basin belongs to the first cate gory and should be delimited into the Yellow River basin.At present,the overexploitation of ground water has severely effected the surface water resources.Therefore,it should strengthen the study on ground water resources.
Key words:inland waters,enclosed basin,surface water,ground water,the Yellow River basin
Effects of Plateau Geological Environment on Sediment of the Middle Yellow River
SUN Xu-jin,YIN Shu-hua,TI AN Wei-bin (North China Hydraulic and Hydro -Electric Institute,Zhengzhou,Henan,450008)(29)
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,I t studies the mechanics nature of loess accumula tion,structure features and basic reason of erosion of the plateau located on the middle Yellow River from engineering geologic point of vie w and based on the analysis of topography,landforms,geo -logical structure,lithologic feature and hydrogeologic condition of the plateau.The sharp increase of sediment at the middle reaches of the Yellow River has various reasons.It not only disturbed and destroyed environment by humanity,but also mostly the results of a comprehensive ac tion of complicated geological structure,particular rock stratum beha vior and dry climate con -ditions.
Key words:soil and water loss,geologic environment,aeolian loess layer,the middle reaches region of the Yellow River Design and Study on Aqueduct of Middle Route of Cross the Yellow River W ork of Water Transfer Project from South to North
W U Chang-zheng,ZHANG Zhi-ping,YAN Hong-mei (Reconnaissance,Planning,Design and Research Institute of YRCC,Zhengzhou,Henan,450003)(42),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,According to the characteristics of topographic and geological conditions of the section where the middle route of the Water Transfer Project from South to North will cross through,the charac teristics of floods and sediment of the Yellow River,a grand scale and complicated in technology,the paper recommends and adopts a plan of three-dimensional pre-stress rectangular aqueduct with thin and narrow beams after studying and comparing many scenarios.The lo wer part structure of the plan is co-l umn pier and grouted conc rete foundation.After calculation,analysis and study in an all-round way,it shows that the aque -duct can meet the require ments of construction and safe operation under any possible conditions.
Key words:study,aqueduct,middle route of cross the Yellow River work of Water Transfer Project form South to North
=翻译 郝凤华>
YE LLOW RI VER 2003 Vol.25 No.2
浅谈钢桁架在渡槽施工中的应用 摘要：在地形、地貌起伏变化复杂区域渡槽采用钢桁架支撑，既克服了钢架管 满堂架施工成本较高、对地基处理工程量大的难题，又克服了钢架管满堂架施工 缓慢不能按期完成施工任务的不利因素，成功地完成黔中引水工程东屯渡槽的施工，既节约了施工成本，又加快了施工进度。 关键词：渡槽；钢桁架支撑；施工 前言 东屯渡槽从水田、东屯大河、70县道穿过，排架高度15m～20m，单跨渡槽 标准长度15m，施工难度大、工期紧、工作量大，因工程标价较低，寻求合理、 经济的施工方案成为项目部的头等大事。为此，在系统了解钢管满堂架、钢桁架 等施工方案的优缺后，结合渡槽从水田、东屯大河、70县道穿过的实际状况，在 认真浅析渡槽和排架结构特点后，经过多方案对比论证和计算，从经济适用满足 工程施工急需角度出发，结合钢桁架结构的特点，本着将钢桁架直接固定在排架 柱上，进行钢桁架基础地面硬化处理的施工思路展开工作，在对各项施工荷载认 真计算，依据钢结构的有关设计要求，经过计算、设计出标准钢桁架，并委托专 业厂家完成制作，同时围绕该支撑结构型式寻求合理的安装、拆卸施工策略方案，以确保施工顺利进行，大大降低施工成本同时加快施工进度。 一、工程概况 东屯渡槽项目属黔中引水一期工程桂松干渠7标段，渡槽大部分从水田穿过，并横跨东屯大河，70县道从73跨槽壳下方穿过，总体地势起伏明显，地面软弱，钢管满堂架搭设地基硬化成本较高，且进度无法达到总工期要求。 东屯渡槽全长1220m，设计81排排架，50排孔桩基础、31排板式基础，2 段渐变段，槽身跨度15m，所有槽段全部为混凝土结构，U型断面，渡槽槽身高 3.9m，宽度5.1m，单段总重约133。 二、方案选比 选比目标：保证工程安全、保证工程质量、有利于加快施工进度、节约施工 成本。 2.1常规支撑结构钢管满堂架 采用钢架管搭设方便，施工作业经验成熟，但因渡槽槽身重量大，高度之高，满堂钢管架搭设费时长，工期无法保证。单段渡槽用钢管量和扣件较多，安拆费 工较多，每段渡槽施工时，占用周期较长，不利于工期，并且钢架管的安拆要求 地基应平整、硬实、承受荷载后不发生沉降变形，该渡槽所经过之地多为水田且 横跨东屯大河，基土软弱，不能在地面上直接进行脚手架搭设，必须提前将两排 架之间的场地进行换填处理，特别是在东屯大河处有过水需要，无法搭设，施工 成本大幅度增加。因此从进度、经济等方面考虑东屯渡槽施工不适宜采用满堂钢 架管支撑进行渡槽施工。 2.2钢桁架支撑系统 采用钢桁架支撑系统施工时，是将钢桁架立柱固定在槽壳两端排架上，只需 桁架立柱下方进行开挖、换填，与满堂钢管架支撑相比，不需进行钢管支撑基础 的开挖和处理，较好地简化了施工程序，不仅能加快施工进度，又能节约施工成本，鉴于其优点，项目部经过计算、模拟实验、现场第一跨生产性实验成功浇筑，项目部将钢桁架支撑作为该工程的最终施工方案。 渡槽钢桁架支撑系统横断面图
骊瑶渡槽设计任务书
毕业设计任务书 毕设题目：骊瑶渡槽设计 指导老师：刘会欣 学生姓名： 专业班级： 起止时间：年月日 至月日系主任：张红光
目录 1 毕业设计目的 2 设计基本要求 3 设计成果及具体要求 4 时间安排 5 基本资料 6 个人设计任务
1 毕业设计目的 本毕业设计是本专业教学大纲所规定的重要教学内容，是学生在校期间进行最后一次理论结合实际的较全面和基本的训练，是对几年来所学知识的系统运用和检验，也是走向工作岗位之前的最后一次的过渡性练兵。通过这次毕业设计要求达到以下基本目的。 1、巩固、加强、扩大和提高以往所学的有关基础理论和专业知识； 2、培养学生综合运用所学的知识以解决实际工程问题的独立工作能力，并初步掌握进行水利枢纽和水工建筑物的设计思想、设计程序、设计原则、步骤和方法； 3、培养学生使用有关设计规范、手册、参考文献以及分析计算、绘图、概算和编写设计说明书等项能力的基本技能训练； 4、通过毕业设计使学生了解我国现行的基本建设程序，建立工程设计的技术和经济的政策正确观点； 5、因此，要求每个同学在长达15周的毕业设计中，抓紧时间，遵守纪律，努力学习工作，认真踏实，一丝不苟，实事求是，举一反三，充分发挥个人的主动性和创造性，独立的和高质量的完成本次设计，以便在今后的生产实践中当一名出色的工程师，为我国的水利事业也是为国民经济的基础设施和基础产业而做出贡献。 2 设计基本要求 （1）设计者必须发挥独立思考能力，创造性地完成设计任务，在设计中应遵循设计规范，尽量利用国内外先进技术与经验； （2）设计者对待设计计算、绘图等工作应具有严肃认真一丝不苟的工作作风，以使设计成果达到较高的水平； （3）设计者必须充分重视和熟悉原始资料，明确设计任务，在规定时间内圆满完成要求的设计内容，成果包括：设计说明书一份（按规范格式）A1图纸4-5份（文本版+光盘）。
渡槽的设计设计
渡槽毕业设计
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
目录 第一章、设计基本资料 (3) 1.1、基本资料 (3) 1.1.1、工程概况： (4) 1.1.2、地形资料： (5) 1.1.3、地质资料: (5) 1.1.4、水文资料: (8) 1.1.5、总干渠设计参数: (12) 1.1.6、对外交通运输条件: (12) 1.1.7、渡槽设计参数: (12) 1.2、设计要求 (14) 1.2.1、工程总体布置: (14) 1.2.2、水力计算: (14) 1.2.3、槽身设计: (14) 1.2.4、支承结构设计: (14) 1.2.5、基础设计: (14) 1.2.6、其他结构设计: (14) 1.3、主要参考规范及书籍 (15) 第二章、渡槽总体布置 (15) 2.1、建筑物轴线选择 (15) 2.2、建筑物型式选择 (15) 2.3、槽身断面尺寸选择 (16) 2.4、渡槽长度确定及其组成部分 (17) 2.4.1、总干渠的横断面结构确定及左、右岸堤防高程的确定: (17) 2.4.2、渡槽各组成部分的确定：槽身段、上游进口段和下游防冲段等: (17) 第三章、水力计算 (17) 3.1、矩形槽身过水断面的确定 (17) 3.2、计算侧墙总高度 (18) 3.3、渡槽水头损失的计算 (19) 3.3.1、拟定上游渠道断面尺寸: (19) 3.3.2、校核过水能力: (19) 3.3.3、渠道、槽身水流速： (20) 3.3.4、进口水面降落Z计算： (20) 3.3.5、槽身沿程水头损失Z1： (20) 3.3.6、出口水面回升Z2： (21) 3.3.7、渡槽总水头损失： (21) 3.4、渡槽各控制点的高程、消力池前的水位确定 (21) 3.5、渡槽前后长度及总长度 (22) 第四章、槽身结构计算 (22) 4.1、槽身断面尺寸拟定 (22) 4.2、横向结构计算 (23) 4.2.1、确定槽深结构计算简图及作用荷载: (23) 4.2.2、拉杆轴向力计算： (24) 4.2.3、拉杆拉力: (25) 4.2.4、侧墙内力计算: (25) 4.2.5、底板内力计算: (27) 4.3、纵向结构计算 (30) 4.3.1、槽身荷载计算: (30)
目录 1. 工程概况.............................................. 错误!未定义书签。2．槽身纵向内力计算及配筋计算............................ 错误!未定义书签。 (1)荷载计算..........................................错误!未定义书签。 (2)内力计算..........................................错误!未定义书签。 (3)正截面的配筋计算..................................错误!未定义书签。 (4)斜截面强度计算....................................错误!未定义书签。 (5)槽身纵向抗裂验算..................................错误!未定义书签。3．槽身横向内力计算及配筋计算............................ 错误!未定义书签。 (1)底板的结构计算....................................错误!未定义书签。 (2)渡槽上顶边及悬挑部分的结构计算 ....................错误!未定义书签。 (3)侧墙的结构计算....................................错误!未定义书签。 (4)基地正应力验算....................................错误!未定义书签。
1. 工程概况 重建渡槽带桥，原渡槽后溢洪道断面下挖，以满足校核标准泄洪要求。目前，东方红干渠已整修改造完毕，东方红干渠设计成果显示，该渡槽上游侧渠底设计高程为165.50m，下游侧渠底设计高程为165.40m。本次设计将现状渡槽拆除，按照上述干渠设计底高程，结合溢洪道现状布置及底宽，在原渡槽位重建渡槽带桥，上部桥梁按照四级道路标准，荷载标准为公路-Ⅱ级折减，建筑材料均采用钢筋砼，桥面总宽5m。 现状渡槽拆除后，为满足东方红干渠的过流要求及溢洪道交通要求，需重建跨溢洪道渡槽带桥。新建渡槽带桥轴线布置于溢洪道桩号0+，同现状渡槽桩号，下底面高程为165.20m，满足校核水位+0.5m超高要求，桥面高程167.40m，设计为现浇结合预制混凝土结构，根据溢洪道设计断面，确定渡槽带桥总长51m，8.5m×6跨。上部结构设计如下：渡槽过水断面尺寸为×1.6m，同干渠尺寸，采用C25钢筋砼，底及侧壁厚20cm，顶壁厚30cm，筒型结构，顶部两侧壁水平挑出1.25m，并在顺行车方向每隔2m设置一加劲肋，维持悬挑板侧向稳定，桥面总宽5m，路面净宽4.4m，设计荷载标准为公路-Ⅱ级折减，两侧设预制C20钢筋砼栏杆，基础宽0.5m。下部结构设计如下：下部采用C30钢筋混凝土双柱排架结构，并设置横梁， 由于地基为砂岩，基础采用人工挖孔端承桩，尺寸为×1.2m，基础深入岩层弱风化层1.0m，盖梁尺寸为4××1.2m。 2．槽身纵向内力计算及配筋计算 根据支承形式，跨宽比及跨高比的大小以及槽身横断面形式等的不同，槽身应力状态与计算方法也不同，对于梁式渡槽的槽身，跨宽比、跨高比一般都比较大，故可以按
交通工程施工图设计说明 1设计标准 1.《城市道路工程设计规范》（CＪJ 37-２01２） 2.《道路交通标志和标线》（GB576８—20０9) 3.《道路交通标志板及支撑件》（ＧＢ/T2３827-2０09) 4.《公路交通标志反光膜》（GB／T１883３-2002) 5.《路面标线涂料》（JT/Ｔ２８0－２004） 6.《路面标线用玻璃珠》（GB/T２4７72－200９) 7.《道路交通信号灯安装规范》(GB１48８6—2006) 8.《道路交通信号灯》（GＢ1488７—2０03/XG1—20０6) 9.《道路交通信号控制机》（ＧA252８0—２010） 10.《公路交通标志和标线设置规范》（JTＧＤ８2—2009） 11.《成都市道路指路标志系统》（ＤB5１０100/T 129—2013） 12.《四川省旅游标志标牌设置标准》 13.《公共场所双语标志英文译法》 14.《成都市道路交通设施设置指南》 15.《电气装置安装工程施工及验收规范》（GＢＪ2３20８２） 16.《中华人民共和国道路交通安全法》 17.《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》 18.现行有关材料标准 2设计内容 本次设计包含：1、广州路交通工程；2、海口路交通工程;3、海南路交通工程4、兴隆湖十四号路交通工程5、广西路交通工程;以及与本项目相交道路的交叉口１0０m 范围内的标志牌. 道路等级：1、广州路城市主干路;2、海口路城市支路；3、海南路城市次干路4、兴隆湖十四号路城市主干路5、广西路城市次干路。主干路安全设施等级按A级配置设计。次干路、支路安全设施等级按B级配置设计。 设计车速：主干路主车道60Km/ｈ，交织段集散车道30Ｋｍ/h;次干路设计速度40Km/ｈ;支路设计速度3０Km/h。 车道宽度:主车道3。５m,集散车道3．25ｍ，交叉口渠化段进口车道３。25m。 2.1交通标志 2.1.1设计原则 1.道路上的标志具有法律效力,应根据交通管理法规及有关标准,正确地设计与设置 标志。 2.标志的设计应根据道路的交通量及其构成，计算行车速度,平、纵面线形,桥涵、隧 道等构造物的位置,投资与自然环境等因素综合考虑。 3.标志的设置不得侵占道路建筑限界。标志牌不应侵占路肩,应确保净空高度。 4.标置的设置数量应平衡、均匀，避免信息过载或疏漏，重要信息可重复设置。在 某些情况下,应根据交通标志的重要性划分层次，保障重要标志的位置。在路况较好的长直路段也应设置一些提示性的标志。 5.以不熟悉该道路及周围路网体系的道路使用者为设计对象，交通标志的设置应充 分考虑整个路网和该道路之间的关系。 6.在设置交通标志时，应注意与交通标线的配合使用.交通标志的设置还应周围环境 等其它沿线设施的协调配合。 7.道路全线应采用统一的设置标准、版面规格，在特殊情况下,交通标志的设置位置 与统一性发生矛盾时，应优先保证交通标志的可读性和视认性。 8.交通标志的版面设计应以驾驶人员在计算行车速度下行驶时能及时辨认标志信息 为基本原则，同时力求使版面美观、醒目。 9.交通标志的结构设计应符合“充分满足功能要求、尽量考虑美观、统一规格并降 低造价”的原则. 2.1.2设计内容 2.1.2.1交通标志种类 本设计交通标志主要有四种：
龙潭冲渡槽位于湖北省浠水县白莲河灌区西干渠上游处，桩号为1+800，竣工年限在1961年~1962年，经过三十多年的运行，该渡槽出现严重的老化问题，加之灌区面积增加和流量增大，该渡槽已远远不能担负输水灌溉的任务，根据白莲河水库灌区续建配套与节水改造规划成果(2003年），要求重建白莲河渡槽。考虑到原渡槽所在渠道位于一较大的冲谷处，该段渠道在山洪期间常受洪水危胁。经灌区重新规划，将原山谷下的沿山渠道进行截弯取直，在截弯处新建新的龙潭冲渡槽，工程为III等工程，主要建筑物为3级。 新建的渡槽采用矩形拱式渡槽，拱跨87m，共两跨，槽底宽为4.0m，侧墙高3.92m，设有间距为1.5m，高为0.1m的拉杆，考虑到交通要求，还设有1m 宽的人行板。本设计布置等跨的间距为15m的单排架共12跨，与渐变段连接处采用浆砌石槽台。排架与地基的连接采用整体基础。槽身、排架、拱圈以及基础采用预制吊装形式。 引言 0.1、研究背景及意义 渡槽是输送渠道水流跨越河渠、道路、山冲、谷口等的架空输水建筑物，是灌区水工建筑物中应用最广的交叉建筑物之一，除用于输送渠水外还可排洪和导流等之用。 我国幅员辽阔，但水资源十分短缺，且由于地形和气候的影响，水资源在时空上分布不均匀，有一半的国土处于缺水或严重缺水状态。无论是资源性缺水还是工程性缺水，工程手段作为优化配置的方法之一，主要就是在水源处修建取水工程，然后通过输水工程把水送到不同的用户，如南水北调工程、引滦入津、引
滦入唐、引黄济青、引黄入晋和东北的北水南调工程等等都是如此。渡槽便是其中一种重要渠系建筑物。 本次毕业设计为白莲河灌区龙潭冲输水渡槽的初步设计。目的在于培养我们了解并初步掌握水利工程的设计内容、方法和步骤，通过设计，能够较熟练地运用和巩固有关专业课、专业基础课及基础课所学的理论知识，并锻炼运用所学理论去解决实际水利工程问题的能力，并提升编写设计说明书、进行各种计算和绘制水利工程图的能力。 0.2、国内外关于渡槽设计课题的研究现状和发展趋势 世界上最早的渡槽诞生于中东和西亚地区。公元前29 世纪前后,埃及在尼罗河上建考赛施干砌石坝,坝高15 m,坝长450m,是文献记载最早的坝,并建渠道和渡槽,向孟菲斯城供水。 公元前700 余年,亚美尼亚已有渡槽。公元前703 年,亚述国王西拿基立(Sennacherib)下令建一条483 km 长的渡槽引水到国都尼尼微。渡槽建在石墙上,跨越泽温的山谷。石墙宽21 m ,高9 m ,共用了200 多万块石头。渡槽下有5个小桥拱,让溪水流过。 渡槽在我国已有悠久的历史。古代,人们凿木为槽用以引水,即为最古老的渡槽。据《水经·渭水注》:长安城故渠“上承泬水于章门西,飞渠引水入城,东为仓池,池在未央宫西。”“飞渠”即为渡槽,建于西汉,距今约2000 年。或说公元前246 年兴建的郑国渠“绝”诸水即利用了渡槽。这说明渡槽在中国已有2000 年以上的历史。我国古代比较著名的渡槽有:古代陕西关中地区大型引泾灌区—郑国渠,是中国古代最宏大的水利工程之一。公元前246 年(秦始皇元年)由韩国水工郑国主持兴建,约十年后完工。它位于泾水和渭水的交会处,干渠西起泾阳,引泾水向东,下游入洛水,全长150 余km ,其间横穿了好几道天然河流,可能使用了“渡槽”技术。郑国渠的建成,使关中干旱平原成为沃野良田,粮食产量大增,直接支持了秦国统一六国的战争。 我国从20世纪50年代开始建造渡槽,目前国内已建的各类渡槽有很多。 m/ 其中单槽过流量最大的为1999 年新建的新疆乌伦古河渡槽,设计流量1203 s ,为预应力混凝土矩形槽。单跨跨度最大的为广西玉林县万龙渡槽,拱跨长126
几种大型渡槽设计要点 张宁 摘要：本文通过作者参与设计的几种大中型渡槽的介绍，对在渡槽结构设计中需要注意的关键性问题进行了较为详尽的阐述。设计采用SAP84结构通用设计 软件进行结构设计。 关键词：渡槽上部结构下部结构止水裂缝 1.渡槽简介 渡槽是渠系建筑物中应用最广泛的交叉建筑物之一，随着农业、工业及生活用水的不断增长的需要，渡槽的输水流量由过去的几个立方米每秒发展到上百个立方米每秒。渡槽的结构型式主要有梁式、拱式、桁架式、斜拉式以及组合式等几大类。 下面就工程中设计的几种预应力混凝土渡槽的结构设计进行简要的阐述。 1. 引黄入晋水泉河渡槽 山西省万家寨引黄入晋工程，是中国最大的引水工程之一。一期工程中有沙峁东沟、沙峁西沟、水泉河及东小沟等四座渡槽设计，单槽流量48m3/s 。 渡槽于1995年～2000年间设计完成，其中最长的水泉河渡槽总长367.477m，最大跨度为25m的预应力混凝土槽身。 水泉河渡槽标准断面
2.东深供水渡槽 东深供水工程，全称东江——深圳供水工程，跨越中国广东省东莞市和深圳市境内，水源取自东江，是为香港供水的大型调水工程。东深供水线中的输水渡槽主要有旗岭渡槽和樟洋渡槽。渡槽设计流量达90m3/s。，于2000年～2003年间设计完成。 东深供水渡槽 3.银川市唐徕渠跨北塔湖大型渡槽 唐徠渠跨北塔湖渡槽工程位于宁夏回族自治区银川市唐徕渠K75+500桩号处，是唐徕渠跨北塔湖景观河道的永久水工输水建筑物，计流量80m3/s，加大流量90m3/s。
由于渡槽流量较大，且渡槽处连通河的旅游通航及景观的需要，渡槽选择3跨简支双向预应力双矩形并联槽结构，单跨长度为21m。横向过水面净宽为2x7.5m。每跨墙身纵向2道侧墙和1道中墙为主受力结构，边墙腹板厚度为40cm，并在外侧设有肋板，中墙腹板厚度为45cm，中墙和边墙设1860级钢绞线作为渡槽纵向预应力筋。为加快施工进度，渡槽边墙和中墙设计为预制吊装构件，吊装就位后再与底板和拉杆现浇成整体。底板采用预应力混凝土肋板结构，板厚0.2m，每隔2m设置1道肋条。下部结构采用钢筋混凝土实体槽墩及槽台，基础为双排钢筋混凝土钻孔灌注桩，桩径为1.2m。 唐徕渠渡槽在设计上采用了 4.河北段南水北调左岸排洪渡槽 2009年完成了南水北调中线一期六座左岸排水渡槽工程施工图设计，设计流量在50～180 m3/s，最大跨度24米，均为纵向有黏结单向后张拉预应力梁式渡槽。 5.南水北调澎河渡槽 2011年完成了南水北调中线工程澎河渡槽施工图设计，渡槽为涵洞式渡槽，设计输水流量320m3/s，加大流量为380 m3/s，校核水深6.503m，渡槽按1级建筑物进行设计，工程总长度202m。
浅谈渡槽优化设计 摘要:文章以输水渡槽施工投资最小为目标函数建立数学模型, 对输水渡槽的槽身断面进行了优化对比,以边坡系数为设计的变量,将常用输水渡槽槽身断面形状设计计算的显式方程用于渡槽断面的优化设计,采用差分进化法对实用经济断面进行了分析。 关键词:输水渡槽;优化设计; 渡槽是跨越山谷、洼地、河流、道路、等的架空输水建筑物,由槽身、支架、支座等组成的输水系统,是渠系建筑物中应用最广的交叉建筑物之一。在保证渡槽设计的合理性、实用性、经济性和安全性的前提下,减少人力、物力和财力去进行渡槽的设计,寻求一种经济合理、使用方便、高效的渡槽优化设计方法,具有显著的经济效益。 1模型的建立 1.1建模思路 输水渡槽常用的断面形式有矩形、梯形、弧形底梯形、弧形坡脚梯形和U 形等,断面的选择主要依据当地工程习惯和经验。通常所说的渡槽水力最佳断面指在流量一定时,过水断面面积最小、湿周最短的断面形式,这样能节省用料和用工,减少沿程水头损失。满足水力最佳断面设计的渡槽断面往往是窄深式的,虽然工程量小,但不便于施工及维护,不能达到经济的目的。实际上工程“最佳”应该从经济、技术和管理等方面进行综合考虑,因此应求一个宽浅的断面,使其水深和底宽有一个较广的选择范围,以适应各种情况,而在此范围内又能基本上满足水力最佳断面的要求,即采用实用经济断面。 笔者从优化设计渡槽槽身形状入手,分析影响渡槽施工总投资的因素,以渡槽建设的总投资最小为目标函数建立模型。 1.2目标函数的确定 在满足各项设计要求(约束条件)的前提下,使其投资费用最小: 式中:Z为总投资额; Z1为渡槽槽体投资; Z2为施工准备费用。 由于施工准备费用(如施工预备费、地基处理费等)对某一工程投资来说变化不大,因此重点研究在渡槽设计流量Q、渡槽糙率系数n、渡槽纵比降i一定时,渡槽槽身断面的优化比选设计。
内容摘要 本次设计作为农水专业本科生的毕业设计，主要目的在于运用所学的有关专业课，专业基础知识及基础课等的理论；了解并初步掌握水利工程的设计内容，设计方法和设计步骤；熟悉水利工程的设计规范；提高编写设计说明书和各种计算及制图的能力。 根据设计任务书，说明书分为四章。第一章，基本资料。第二章，整体布置，确定渡槽的线路和槽身总长度，进行水利计算，确定槽底纵坡以及进出口高程。第三章，槽身结构设计，确定槽身的横断面尺寸，进行槽身纵横断面内力计算及结构计算。第四章，支承结构设计，确定支承结构的尺寸，进行支承结构的结构计算，渡槽基础的结构计算及渡槽整体稳定性计算。
Abstract This design is a graduation project of undergraduation. Its main aim is to apply what have been learned in class, such as specialized courses, specialized basic courses, basic courses and so on, to initially master the content of design, the methods of design, the steps of design of the irrigation project; to have an intimate knowledge of the design standard of the irrigation project; to raise the capacity to compile the design exposition and the capacity of calculation and drawing. According to the task, the design exposition is made up of four chapters. Chapter one is the basic material. Chapter two is assignment on the whole, in which the aqueduct line and total length are decided, and make the hydraulic design to decide the slope of bottom and the altitude of exit and entrance. Chapter three is the structure design of aqueduct body, in which the cross section of aqueduct body is decided, and calculate the internal force and the structure of cross section and vertical section. Chapter four is the structure design of support structure, in which the dimensions of support structure are decided, and calculate the internal force and structure of support structure , and calculate the structure of aqueduct foundations, and check the stability of aqueduct on the whole.
曲庄沟排水渡槽外部结构设计毕业论文 目录 设计总说明 (1) Design General Information (2) 第一章基本资料及工程概况 (5) 1.1工程概况 (5) 1.1.1南水北调中线工程简介 (5) 1.1.2 曲庄沟排水渡槽概况（略） (6) 1.2基本设计资料与数据 (6) 1.2.1天然河沟资料 (6) 1.2.2建筑物轴线处引水总干渠资料 (7) 1.2.3渡槽指标 (7) 1.2.4地质资料 (7) 1.2.5采用系数 (7) 1.2.6渡槽进口挡土墙稳定计算基本资料 (7) 1.2.7计算出口段基本资料 (8) 第二章曲庄沟渡槽型式选择 (8) 2.1渡槽断面型式的选择 (8) 2.2渡槽支承的选择 (9) 2.2.1 槽身纵向的支承型式 (9) 2.2.2 槽身的支承结构 (9) 2.3渡槽基础形式的选择 (10)
2.4渡槽与上下游渠道的连接形式 (10) 第三章槽身断面设计 (10) 3.1断面截面尺寸确定 (10) 3.1.1 水力计算 (10) 3.1.2 水头损失验算 (11) 3.1.3 进出口高程确定 (12) 3.1.4 进出口渐变段布置 (13) 3.2U型渡槽截面其他尺寸确定 (13) 3.3横杆、人行便道及端肋尺寸确定 (14) 3.4其他资料 (14) 第四章槽身的结构计算 (15) 4.1荷载计算 (15) 4.2槽身结构计算 (17) 4.2.1 抗滑稳定验算 (17) 4.2.2 抗倾覆稳定验算 (18) 4.3槽身纵向结构计算 (18) 4.3.1 力计算 (19) 4.3.2 纵向配筋计算 (20) 4.3.3 正截面的抗裂验算 (20) 4.3.4 斜截面承载力计算 (21) 4.4槽身横向结构计算 (22) 4.4.1满槽水情况下的力计算（取） (23)
设计基本资料 一．设计题目：钢筋混凝土渡槽(设计图见尾页) xx灌区干渠上钢筋混凝土渡槽，矩形槽身设计，支撑排架和基础结构布置二．基本资料 1.地形：干渠跨越xx沟位于干渠桩号6+000处，沟宽约75m，深15m左右。根据地形图和实测渡槽处xx沟横断面如下表; 桩号6+000 6+015 6+025 6+035 6+045 6+055 6+065 6+090 6+100 地面高 程（m） 97.80 92.70 87.66 83.85 83.80 87.60 89.90 97.68 97.70 2.干渠水利要素：设计流量Q 设 =10 m3/s、加大流量Q 加 =11.5 m3/s，纵坡 i=1/5000，糙率n=0.025.渠底宽B=2m，内坡1：1，填方处堤顶宽2.5m，外坡1：1.干渠桩号6+000处渠底高程为95.00m。 3.地质：该处为第四纪沉积层，表面为壤土深2米，下层为细砂砾石深度为10米，再下层为砂壤土。 经试验测定，地基允许承载能力（P）=200KN/ m2 4.水文气象：实测该处地面在10米高处，三十年一遇10分钟统计平均最大风速为24m/s。 设计洪水位，按二十年一遇的防洪标准，低于排架顶1m，洪水平均流速为 2m/s，漂浮物重50KN。 5.建筑物等级：按灌区规模，确定渡槽为三级建筑物。 6.材料：钢筋Ⅱ级3号钢，槽身采用C25混凝土，排架及基础采用C20混凝土。 7.荷载： 1）自重：钢筋混凝土Υ=25 KN/ m3水Υ=10 KN/ m3 2）人群荷载： 3 KN/ m3
3）施工荷载： 4 KN/ m3 4）基础及其上部填土的平均容重为20 KN/ m3 三．设计原则与要求 1.构件强度及裂缝计算应遵守“水工钢筋混凝土结构设计规范“（SDJ20-78） 2.为了减少应力集中，构件内角处应加补角，但计算可以忽略不计。 3.计算说明书要求内容完全、书写工整。 4.图纸要求布局适当、图面清洁、字体工整。 四．设计内容 1.水力计算：确定渡槽纵坡、过水断面尺寸、水面衔接、水头损失和上下游链接。 2.对槽身进行纵向、横向结构计算，按照强度、刚度和构件要求配置钢筋。 3.拟定排架及基础尺寸。 4.两岸链接和布置。 五．设计成果 1.计算说明书一份 2.设计图纸一张（A1） 总体布置图：纵剖面及平面图 一节槽身钢筋布置图：槽身中部、端部剖面，侧墙钢筋布置及底板上、下层钢筋布置图，并列处钢筋用量明细表。排架和基础尺寸，钢筋布置等。 六．参考书 1.《水工建筑物》 2.《工程力学》 3.《建筑结构》 4.《水工钢筋混凝土》 5. 《工程力学与工程结构》
佛岭灌区渡槽设计 学生：孙广超 指导老师：彭云枫 三峡大学水利与环境学院 1工程概况 佛岭水库灌区引水干渠控制灌区农田面积4330hm2，经黄家沟时经比较采用渡槽方案，工程为III等工程，主要建筑物为3级。 1.1渡槽形式及尺寸 修筑的渡槽采用矩形梁式渡槽，槽底宽为2.0m，侧墙高1.71m，设有间距为2.0m，高为0.1m的拉杆，考虑到交通要求，还设有0.85m宽的人行板。 1.1.2地形 黄家沟顶宽约有120m，沟深约为8m，属狭长V形断面，无常流水，沟内有良田，可种植经济作物。耕作深度1.0m。 1.1.3构造要求 本设计布置等跨的间距为8m的单排架共13跨，与渐变段连接处采用浆砌石槽台。排架与地基的连接采用整体基础。槽身、排架以及基础采用预制吊装形式，为使预制时简单、方便，将排架分为三组。 2本工程设计的目的和意义 2.1渡槽的历史 世界上最早的渡槽诞生于中东和西亚地区。公元前 29 世纪前后,埃及在尼罗河上建考赛施干砌石坝,坝高15 m,坝长450m,是文献记载最早的坝,并建渠道和渡槽,向孟菲斯城供水。 公元前 700余年,亚美尼亚已有渡槽。公元前 703年,亚述国王西拿基立(Sennacherib)下令建一条 483 km 长的渡槽引水到国都尼尼微。渡槽建在石墙
上 ,跨越泽温的山谷。石墙宽 21 m,高9 m,共用了200多万块石头。渡槽下有5个小桥拱,让溪水流过。 2.2渡槽在我的应用 渡槽在我国已有悠久的历史。古代,人们凿木为槽用以引水,即为最古老的渡槽。据《水经·渭水注》:长安城故渠“上承泬水于章门西,飞渠引水入城 ,东为仓池,池在未央宫西。”“飞渠”即为渡槽,建于西汉,距今约 2000 年。或说公元前 246 年兴建的郑国渠“绝”诸水即利用了渡槽。这说明渡槽在中国已有2000 年以上的历史。我国古代比较著名的渡槽有:古代陕西关中地区大型引泾灌区—郑国渠 ,是中国古代最宏大的水利工程之一。公元前 246 年(秦始皇元年)由韩国水工郑国主持兴建,约十年后完工。它位于泾水和渭水的交会处,干渠西起泾阳,引泾水向东,下游入洛水,全长 150 余 km ,其间横穿了好几道天然河流,可能使用了“渡槽”技术。郑国渠的建成,使关中干旱平原成为沃野良田 ,粮食产量大增,直接支持了秦国统一六国的战争。 我国从20世纪50年代开始建造渡槽,目前国内已建的各类渡槽有很多。其中单槽过流量最大的为 1999 年新建的新疆乌伦古河渡槽,设计流量 1203m/ s ,为预应力混凝土矩形槽。单跨跨度最大的为广西玉林县万龙渡槽,拱跨长126 m。2002 年完成的广东东江——深圳供水改造工程在旗岭、樟洋、金湖的 3 座渡槽上采用了现浇预应力混凝土 U 型薄壳槽身,为国内首创。 2.3渡槽的形式 根据目前我国渡槽的发展状况，渡槽在横断面上,以 U型和矩形槽应用较为广泛,特别是随着施工方法的改进,如采用预制吊装的渡槽,越来越广泛的采用各种更轻、更强、更巧、更薄的结构,即槽身趋向采用U型、半椭圆型、环型、抛物线形等薄壳结构或薄壁肋箱等。 在支承型式上,除梁式渡槽和拱式渡槽外,又发展了一种拱梁组合式,拱梁式渡槽是从20世纪90年代逐步发展起来的,是在折线拱和桁架梁渡槽的基础上,经过研究改进发展起来的一种新型渡槽结构形式。它具有结构轻巧,受力状态良好,外形美观,便于施工,安全可靠,经济适用等特点。如湖南岳阳地区的凉清渡槽,槽身全长75.2 m,由一跨50.4 m的拱梁组合式结构与两端各一跨12.4 m的简支
水利工程中混凝土结构的优化设计探析 发表时间：2019-07-01T15:30:55.617Z 来源：《基层建设》2019年第10期作者：孟祥楠张润泽 [导读] 摘要：水利工程是关系到国计民生的基础工程，其结构的稳定性直接关系到工程的质量，随着设计工艺的不断提升，我国水利工程在结构方面的稳定行得到了提升。 天津水务建设有限公司天津市 300000 摘要：水利工程是关系到国计民生的基础工程，其结构的稳定性直接关系到工程的质量，随着设计工艺的不断提升，我国水利工程在结构方面的稳定行得到了提升。对于比较大型的水利工程而言，在进行混凝土施工具有很强的工作难度，所以需要在工作要对其进行不断的优化。本文对混凝土结构设计中存在的主要问题进行了分析，并结合实践提出了相应优化措施，希望能够提升水利工程中混凝土结构的稳定性，保证水利工程的质量。 关键词：水利工程；混凝土结构；稳定性；优化设计 当前我国水利工程数量和规模不断扩大，工程结构中主要以混凝土结构为主，虽然混凝土结构设计工艺有了很大的提升，但是在实践中依然存在一些问题制约了我国水利工程的发展，也影响了工程的质量。为了更好地保证混凝土结构的稳定性，对其结构设计进行优化十分必要。 1水利工程混凝土结构的主要概念 1.1水利工程的内容和结构要求 水利工程主要是用于控制和调配自然界的地表水和地下水，达到除害兴利目的而修建的工程。水利工程建筑的整体规模非常大，而且工期很长，在实际修建过程中，往往会有大量问题出现。单从近些年应用率相对较高的混凝土结构而言，其对促进水利工程的稳定性方面提供了诸多帮助。但是，其结构设计方面仍然属于一类具有很高技术性的工作，往往很难对其进行合理把握，很容易会有大量问题出现。 1.2混凝土结构的主要特点 在水利工程建筑之中，混凝土的结构尺寸相对偏大，整体跨度较小，和其他建筑物的混凝土结构设计需要的配筋率相比，实际取值非常小，但是数量比较大。大体积的水工混凝土结构水泥水化热比较大，当外部的温度产生一定变化之后，很容易导致其产生裂缝，所以在设计的时候，需要额外配置一些温度钢筋。部分混凝土的结构需要全部浸入水里面，或者冻融，因此其耐久性相对较差。目前，我国的水利工程建筑仍然存在大量很难进行计算的因素，使得其结构设计缺乏合理性，对工程本身的质量带来诸多影响。 1.3混凝土结构的具体应用 伴随经济水平的提升，钢筋混凝土的应用率越来越高，最具代表性的便是长江三峡水利枢纽工程和南水北调工程。而伴随技术的发展，施工的难度也在不断上升，混凝土内部结构设计有大量需要优化以及提升的地方，尤其是在一些地形相对较为复杂的地区，混凝土本身的稳定性很容易受到影响，导致开裂问题产生，从而影响施工建筑本身的质量。基于这一情况，设计人员理应对其结构方面展开优化设计，进而保证工程本身的质量。 2水利工程混凝土结构设计的意义 水利工程通过修建堤坝、水闸、渡槽等水工建筑对水资源进行调控，通过这些水工建筑的兴建来预防或控制洪涝灾害和干旱灾害，满足社会生产和人民生活的需要。水利工程的规模比较大。工期比较长、施工技术难度比较高，一般来说在水利工程中需要应用混凝土结构。混凝土是指砂石、水泥、水按照一定比例进行混合配比，并以水泥为胶凝材料的建筑工程复合材料。混凝土与一定量的钢筋等构件进行配合使用，可以作为承重材料使用到各种建设工程项目中。由于混凝土结构具有良好的耐火性、耐久性、整体性，因此在大型建设工程项目中应用非常广泛，但混凝土结构在我国的水利工程项目中的应用时间比较短，应用经验比较少，尚有很多不足，因此研究如何对水利工程中的混凝土结构进行优化设计，对我国水利工程建设具有非常重要的理论意义和实践价值。 3水利工程中，优化混凝土结构的有效策略 3.1优化围岩结构 对水利工程而言，针对混凝土结构开展的优化设计工作，应当将围岩水压承载力列为研究重点，这主要是因为对非裂混凝土的衬砌或不衬砌方案进行应用的前提，是围岩具有良好的水压承载力，而上述两种衬砌方案与传统方案相比，不仅可以降低工程成本，还能够提高工程质量。正是因为如此，在对混凝土结构进行优化设计的过程中，工作人员应以陡坡/平缓地表面对应的准则为依据，对围岩结构覆盖厚度的最小值进行衡量，再通过测量和计算的方式，对围岩的稳定系数加以确定。 3.2优化衬砌设计 虽然适用于混凝土结构的衬砌类型较多，但可将其归纳为两类，分别是列衬砌和非裂衬砌。工作人员应当以围岩的稳定程度为依据，完成衬砌方案的选择工作，并保证所选择方案符合水利工程的特点与需求；再对围岩和衬砌的承载能力进行模拟，同时完成支护钢筋混凝土、岔管布局等工作，结合实际情况，对出现裂缝、渗漏或其他问题的几率加以预估，通过调整技术设计的方式，从根本上降低乃至避免混凝土衬砌出现渗漏的可能。 3.3保证混凝土配合比的合理性 对水利工程而言，保证作为结构设计原料的混凝土配比的合理性，是很有必要的。正常情况下，包括砂灰在内的原料，在细度或其他方面都存在着相应的规定，因此，选材时，工作人员必须对相关规范或要求进行严格遵守。另外，所铺设混凝土的单层厚度，一般来说应当处于30~50cm这一范围，在分层铺设的过程中，施工人员需要将混凝土完全捣碎，再对提前预留的钢筋架洞口进行校正与焊接，这样做不仅能够提高所设计混凝土结构的安全性，还能够为施工质量提供保障。 3.4温差导致混凝土出现裂缝的有效防治 混凝土内部温度上升较易形成温差，而导致混凝土内部温度上升的原因，主要是水泥发热，因此，工作人员在对工程所需水泥进行采购时，应当将发热量作为衡量标准之一，通过降低水泥发热量的方式，降低由于温差导致混凝土出现裂缝的几率；如果施工季节的平均温度较高，施工人员应通过降温处理的方式，避免混凝土水分的大量蒸发，温差自然也会缩小；如果施工季节的平均温度较低，施工人员应通过保暖和通风的方式，缩小混凝土内部与外部的温差；混凝土的浇筑过程，需要重点关注烧筑时间，通过添加冰块/冰水的方式，降低烧筑温度、控制温差；减小混凝土浇筑厚度，通过扩大散热面积的方式，加快散热速度；在混凝土内部加入水管，一旦出现温度升高的情
一、基本资料 1.1工程等别 根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）、《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288－99）和《村镇供水工程技术规范》（SL687—2014）的规定，工程设计引水流量为3.9m3/s，供水对象为一般，确定本项目为Ⅳ等小（1）型工程。主要建筑物等级为4等，次要建筑物等级为5等，临时建筑物等级为5等。 渡槽过水流量≤5m3/s，故渡槽等级均为5级。 1.2设计流量及上下游渠道水力要素 正常设计流量1.83m3/s，加大流量2.29 m3/s。 1.3渡槽长度 槽身长725m，进出口总水头损失0.5m。 1.4地震烈度 工程区位于安陆市北部的洑水镇、接官乡和赵鹏镇三个乡镇，属构造剥蚀丘岗地貌。根据国家标准1：400万《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），工程区地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，相应的地震基本烈度小于Ⅵ度，建筑物不设防。 1.5水文气象资料 安陆市属亚热带季风气候区，春秋短，冬夏长，四季分明，兼有南北气候特点。年最高气温40.5℃,最低气温-15.3℃，多年平均气温15.9℃。年日照时数1920—2440h，日照率49%，居邻近各县（市）之冠。太阳总辐射年平均112千卡/cm2，年际变化不大，4-10月辐射量占全年的71.43%。10℃以上积温为4486—4908℃。多年平均无霜期246d。 境内多年平均降雨量1117mm，年降雨量很不稳定，最多年份可达1772.6mm （1954年），最少年份只有652.9 mm（1978年），降水量年内分配很不均匀，4-10月份平均降雨量占全年降雨量的85%以上，多年平均蒸发量1587.3mm，由于降水量年际和年内间变化大，导致洪涝旱灾发生频繁。
毕业设计任务书 设计题目：许营渡槽 矩形槽身排架支撑 所在学院： 所学专业：水利水电工程 指导教师： 姓名： 班级： 学号：
目录 1 毕业设计目的 2 设计基本要求 3 设计成果及具体要求 4 时间安排 5 基本资料 6 个人设计任务
1 毕业设计目的 本毕业设计是本专业教学大纲所规定的重要教学内容，是学生在校期间进行最后一次理论结合实际的较全面和基本的训练，是对几年来所学知识的系统运用和检验，也是走向工作岗位之前的最后一次的过渡性练兵。通过这次毕业设计要求达到以下基本目的。 （1）巩固、加强、扩大和提高以往所学的有关基础理论和专业知识； （2）培养学生综合运用所学的知识以解决实际工程问题的独立工作能力，并初步掌握进行水利枢纽和水工建筑物的设计思想、设计程序、设计原则、步骤和方法； （3）培养学生使用有关设计规范、手册、参考文献以及分析计算、绘图、概算和编写设计说明书等项能力的基本技能训练； （4）通过毕业设计使学生了解我国现行的基本建设程序，建立工程设计的技术和经济的政策正确观点； （5）因此，要求每个同学在长达15周的毕业设计中，抓紧时间，遵守纪律，努力学习工作，认真踏实，一丝不苟，实事求是，举一反三，充分发挥个人的主动性和创造性，独立的和高质量的完成本次设计，以便在今后的生产实践中当一名出色的工程师，为我国的水利事业也是为国民经济的基础设施和基础产业而做出贡献。 2 设计基本要求 （1）设计者必须发挥独立思考能力，创造性地完成设计任务，在设计中应遵循设计规范，尽量利用国内外先进技术与经验； （2）设计者对待设计计算、绘图等工作应具有严肃认真一丝不苟的工作作风，以使设计成果达到较高的水平； （3）设计者必须充分重视和熟悉原始资料，明确设计任务，在规定时间内圆满完成要求的设计内容，成果包括：设计说明书一份（按规范格式）A1图纸4-5份（文本版+光盘）。 3 设计成果及具体要求 3.1 设计成果 设计成果包括：