渠道及渠系建筑物

渠道及渠系建筑物内容摘要：

时，侧墙底部与跨中弯矩最大值均发生于满槽水深的情况，计算时近似将水位取至拉杆中心线。 (三 )梁式渡槽的支承形式 *当渡槽墩支架高 H大于 15～ 30m时，采用拱式渡槽可能比梁式渡槽经济。 墩式支承 实心墩 适用高度 H小于 8～ 15m一般用浆砌石 空心墩 H≤40m砼预制块 排架式 立柱截面高 h=(1/15～ 1/30)H，宽 b=(1/～ 1/2)h 单排架 H≤15～ 20m 双排架 H≤15～ 30m A排架 H≤0～ 30m施工难度大 墩架的荷载组合 纵向：一跨槽身已架上，另一跨末上 (或失事 ) 横向： A满槽水深 +风荷 B空槽 +风荷 C施工吊装 基础 一般应埋设于地面以下 ～ 2m 左右，河流中应埋置在冲刷线以下不小于 2m。 ⑴ 刚性基础扩散角砼 ≤40度浆砌石 ≤35度 ⑵ 独脚砼基础适用于地基承载力较高，且无 水流冲刷的情形。 ⑶ 钢筋砼板式基础多用于软基上的排架基础。 ⑷ 钻孔桩基础 适用于淤泥，软基；孔径 40～ 140cm，深 5～ 25m。 人工或机械挖孔 (四 )渡槽与两岸的连接 重点：防止接头漏水，岸坡沉陷或滑坡。 与填方渠道连接 ⑴ 挡土墙式接头 ⑵ 斜坡式连接 将连接段一端直接搁在填方渠道上，可随填土的沉陷而下沉。 与挖方渠道的连接 将槽身直接支承在地梁或不高的墩上，槽身与渐变段之间的连接段可直接建在土基上 (下部设小齿墙，缝中设止水 ).渐变段与连接段下面的回填土，宜用砂性土分层夯实，上部铺以 ～ 1m 厚的 粘土作防渗铺盖。 进出口槽身最好伸入挖填方渠段 3～ 4倍的渠道水深，使槽底及侧边 (包括渐变段 )渗径长度不小于 6～ 8倍渠道水深。 (五 )槽身接缝的止水构造 四、拱式渡槽 传力方式：槽身～拱上支承墩架～主拱圈～支座或墩台～地基。 简支式渡槽每 7～ 10 跨应设一个加强墩，连拱渡槽每 3～ 5跨设一加强墩。 (一 )型式与构造 砌石板拱渡槽 矢跨比 f/L一般取 1/3～ 1/5，跨度小于 20m时用等截面，跨度大于 20m时可考虑变截面，拱脚处厚度为拱顶的 ～。 拱圈横向宽度同槽身，且大于 L/20，以保证侧向稳定。 跨度 L=10～ 30m的拱圈厚 ～ ，砼板拱可减小 10～ 20％。 拱上结构有实腹和空腹二种，前者仅用于跨度小于15～ 20m。 肋拱渡槽拱顶厚可取 1/40～ 1/60拱跨，厚宽比 ～ ；拱脚处可取 (1/20～ 1/50)L拱上支承多用钢筋砼排架，排架间距 3～ 6m。 双曲拱渡槽 主拱圈由拱肋、拱波、横向联糸组成，拱肋的配筋率大于 ％ .横糸梁间距 3～ 5m，若用横隔板间距一般不大于 10m。 (二 )主拱圈的基本尺寸 矢跨比 f/L 板拱 1/3～ 1/5，肋拱 1/4～ 1/6，双曲拱 1/5～ 1/8 (f/L小于 1/5为平 (坦 )拱，大于 1/5为高拱 )。 跨度 L 跨越高度不时，采用小跨度 (15m以下 )，高度很大且基础施工困难时可用大跨度 (大于 60m)。 一般情况用 20～ 40m左右的中等跨度。 第三节 倒虹吸管 教学目的： 掌握倒虹吸管的适用情况、总体布置和构造型式、水力计算。 教学难点、重点： 总体布置和构造型式、水力计算。 主要概念、名词： 倒虹吸管、竖井式、斜管式。 教学内容： ⑴ 复习巩固：前面介绍了渡槽的型式和总体布置、水力计算、粱式渡槽的结构设计。 ⑵ 引入新课：本节介绍倒虹吸管的适用情况、总体布 置和构造型式、水力计算。 ⑶ 讲授新课： 渡槽与倒虹吸相比的主要优点：水头损失小，且底部能过较大的山洪，易于管理维修。 跨越建筑物多用渡槽，但以下情况下倒虹吸可能比渡槽经济合理： 渠道流量小，水头充裕，且水流含砂量小 渠道跨越宽深河谷 .(倒虹吸与 20～ 30m高的渡槽相比，约可节省造价 30～ 50％，且施工方便 .) 渠道与路河相交，高差小于 2～ 5m时。 (此时修建渡槽会妨碍交通或影响河道泄流 ) 倒虹吸的缺点是： 水头损失大； 运行管理不如渡槽方便。 一、总体布置与构造型式 倒虹吸由三部份组成： 进口段，管身段，出口段。 布置原则：进出口平顺，管身短直，岸坡稳定，管基密实。 设计流速 ～ 3m/s，可采用单管或多管。 (一 )管路纵剖面布置型式 竖井式：适用于低水头 (H3～ 5m)，小流量。 斜管式：土基上管坡一般不陡于 1： ～ 2，转弯处设镇墩；管顶埋深应低于路面，渠底，河底 1m以下。 (二 )进口段布置 包括：渐变段，闸门 (槽 )，拦污栅，沉砂池 (冲砂闸 )，进水口。 要求： 水流平顺，减少水头损失。 保证在不同流量时进口均处于淹没 (例如为过小流量应将管首高程稍降低 )。 进口渐变段一 般为扭面，长 3～ 4倍渠道水深 h。 沉砂池：长 4～ 6h，深 T=+30(cm)。 宽 B=(1～ 2)b b为渠底宽。 (三 )管身段：为减少温度应力，常将管身浅埋于地下，埋深一般为 ～ 1m。 (四 )出口段布置 管内及出口流速一般为 2m/s左右，一般不需消能。 但为使水流平顺入渠，仍可设消力池，池深 +40cm，池长 3～ 4h(h为下游渠道水深 )。 出口渐变段长与消力池同。 (五 )管身段构造 管身结构 ⑴ 钢筋砼管： 适用于水头不大于 50m，管径小于 3m。 现浇管：每 15～ 25m长，应设永久性伸缩 (沉降 )缝，缝间设止水 (露天管取小值 )。 管用量不多的小工程可考虑用现浇管。 预制预应力管：壁厚 6～ 13cm(当 D=～ 2m时 )，水头可达 100m。 适用 HD100～ 300平方米。 比现浇管可节省钢材 60～ 80％。 埋入地下时使用寿命可达 80年以上。 高水头倒虹吸应首先考虑预应力钢。