苏家屯区浑河流域高标准农田建设项目初步(编辑修改稿)

苏家屯区浑河流域高标准农田建设项目初步(编辑修改稿)内容摘要：

水利措施主要是新建农桥、农涵、涵管输水和渠系建筑物，配备变压器，架设输变电线路，为 设施农业和裸地蔬菜的发展提供更加便利的条件，修建排水沟护砌，将田间的水排到浑河十三引支； 田间道路措施主要对原有主干机耕道和支路进行维修改造，在田间道路两侧或一侧修建排水沟衬砌，便于及时排放内涝，防止丰水年出现内涝，并在路与田间道路之间每隔 200m 修建一个下地涵，方便农民下田； 其他农业 措施在路边 补 植树，形成一片绿化带，美化环境，减少路边灰尘，清洁空气，提高空气质量； 科技措施主要是引进黄瓜新品种绿源 4 号高效栽培技术、蔬菜土传病害生物防治田间应用技术； 沈阳农业大学水土工程研究所 14 水利措施 农桥工程设计 项目区拟新建桥梁 1 座，尺寸为跨度 4m，宽 6m，高 农桥。 农桥均采用浆砌石基础、混凝土板桥面，设置防护栏杆，下面以 46 为例进行计算。 （ 1）设计资料 荷载：按公路 Ⅱ 级荷载标准，并进行相应折减。 跨度：板长： ，净跨： ，计算跨度： ，板厚：，板宽： ，墩中距： 6m。 宽度：行车道净宽为。 桥梁深度为 ，构造型式如图 31 所示和截面尺寸见图 32 图 31 桥面构造图 图 32 计算截面图 （ 2）毛截面特性及荷载横向分配系数计算 433 mbhIx  422 mbhI n   第三章 工程设计 15 22223 23  LbLbh bbh  其中： Ix—构件截面的抗弯惯性矩， 4m ； In—构件截面的抗扭惯性矩， 4m ； b—构件的宽度， m ； L—构件的计算跨度， m； H —构件的厚度， m ； β—与截面形状有关的系数，可按 h/b 查得； 根据 γ值查板桥荷载横向分布影响线表得板 板 板 3 的荷载值见表 33。 表 31 板桥荷载横向分布影响线 板号 γ值 单项荷载（ p=1）作用的板号 1 2 3 4 5 6 1 2 3 根据表 33 数据可绘出板 板 板 3 的荷载横向分布影响线如图 33 所示。 板三板二板一 沈阳农业大学水土工程研究所 16 图 33 板桥荷载横向分布影响线图 板 1 的荷载横向分配系数   cm 板 2 的荷载横向分配系数   cm 板 3 的荷载横向分配系数   cm 板 1 的荷载横向分配系数较大，故计算 内力时取用 cm ，当车轮紧靠桥端时，轮压由它下面的一块板承受，桥端的荷载横向分配系数 om。 （ 3）内力计算 1）恒载内力 栏杆、铺装层重量都近似地按均摊在六块板上计算。 板自重： mkNq /  铺装层重： mkNq /  栏杆重：    mkNq /  横载： mkNqqqq /  mkNqLM / 22 横 mkNqLQ / 0 横 2）活载内力 冲击系数：       mkNLPmMc  活 第三章 工程设计 17  kNLPmLPmQ c 122110   活 合计内力： mkNMMM 2  活恒 kNQ 2  活恒 图 34 板桥活载内力图 （ 4）配筋计算： 1） mmdca 3510252  （试取 φ20钢筋 ) mmahh 325353600  2620   bhfMcds   bs  满足要求。 20 1310 325100 mmf bhfA ycs   每块板中选用 6 20@190，钢筋面 积 AS=1653mm2 其中： M—弯矩设计值，按承载能力极限状态荷载效应组合计算，并考虑结构重要性系数 γ0及设计状况系数  在内。 d —钢筋混凝土结构的结构系数； 5.75m P1=130KN 2 LI=4m P2=70KN 5.5m P1=130KN L11=1 L21= 5.5 沈阳农业大学水土工程研究所 18 cf —混凝土轴心抗压强度设计值； yf —钢筋抗拉强度设计值； a—纵向受拉钢筋合力点至截面受拉边缘的距离， mm； d —钢筋 直径， mm； b —矩形截面宽度， mm ； 0h —截面有效高度， mm ； sA —受拉区纵向钢筋截面面积， 2mm ；  —相对受压区计算高度， mm ； s —截面抵抗矩系数； 2）腹筋计算 支座边缘截面剪力设计值 mkNqq Q /   kN Q   kNQlqV n    截面尺寸验算 mmh w 32535360  bh w 由 得   kNbhf c 0 1 5353 6 01 0 0 0  kNVd  其中： wh —截面的腹板高度， mm；   bhfV cd 第三章 工程设计 19 V—支座边缘截面的剪力设计值； 综上可知：截面尺寸满足抗剪要求。 抗剪腹筋计算   kNbhfV cc 0  kNVd 7 4  VV dc  所以不需要进行斜截面抗剪配筋计算，仅按构造要求设置腹筋。 初选双肢箍筋，选用 φ12@250即 mmA sv  ， mmS 250 查得板高 h 在 300＜ h≤500中， Smax=300mm 由于 S＜ Smax可以。 kNhSAfV svyvSV 0  kNVKNVVV dSVCCV  ＞ 故配双肢箍筋 φ12@250满足斜截面受剪承载力要求。 其中： CV —混凝土的受剪承载力， kN ； svV —箍筋的受剪承载力， kN ； csV —混凝土和箍筋的受剪承载力， kN ； cf —混凝土轴心抗压强度设计值， 2mmN ； yvf —箍筋的抗拉强度设计值， 2mmN ； 排水沟衬砌工程设计 农田排水沟护衬工程现状 该项目区位于 沈阳市苏家屯区西部，属于浑河流域。 项目区内排水属于自排形式， 最终将水排到十三引支， 项目区现有排水渠沈阳农业大学水土工程研究所 20 20km，但由于排水沟渠形成时间比较久远，维护力度不够，损坏严重，已失去了引水排水的作用部分排水沟边坡坍塌，沟道雨，沟底太高，达不到排渍水深的要求，亟待进行改造、清淤。 排水沟衬砌工程布置 根据 项目区内农田以及机耕路排水要求，计划 在田间道路两侧进行排水沟清淤衬砌 ，其中 1 的渠道 ， 的渠道 ； 2 的渠道 ； 11m的渠道 ； 4 的渠道。 设计标准 （ 1）防洪标准 按 “防洪标准 ”规定，以乡村为主的防护区，根据防护区人口，防护区耕地面积，该项目防洪等级为 Ⅳ 等，重现期为 10 年。 （ 2）排涝标准 以排水区发生一定重现期的暴雨，农作物不受涝作为排涝设计标准。 排涝标准的设计标准应符合有关规定，设计暴雨重现期应根据排水区的自然条件，洪灾的严重程度及影响大小等因素，经技术经济论证确定。 根据 “辽宁省十年治涝规划 ”分析成果确定， 设计暴雨重现期不少于 5 年，排涝标准按 10 年一遇暴雨重现期 设计，高标准农田旱作物 1~3 天暴雨 1~3 天排除。 排水模数的计算 设计排涝模数主要与设计暴雨历时、强度和频率、排涝面积、排水区形状、地面坡度、植被条件和农作物组成、土壤性质、地下第三章 工程设计 21 水埋深、排水沟网分布情况和沟底比降 等因素有关。 因项目区为自排区，其排涝面积较小，排水沟网较密集，根据苏家屯区永乐街道的排涝设计数据结合项目区当地近期的 实测资料分析项目区的排涝模数为 (skm2)。 排水沟设计流量计算 设计排水沟时，常用排涝流量作为设计与校核之用。 项目区排水沟排涝设计流量按旱田自排十年一遇排水 模数和排水沟所控制的排水面积进行计算。 其公式如下： 公式： Q 设计 =qF 式中 : Q 设计 —排水设计流量（ m3/s）。 F—排水沟控制面积（ km2）； q—排涝模数（ m3/s/ km2）； 表 32 项目区排水沟流量计算表 沟道名称 排涝面积 排涝模数 排水流量 （ km2） （ m3/s/ km2） （ m3/s） CQ03 3 CQ07 7 排水沟断面设计 根据项目区排水沟的排水设计流量及排水 沟的现状梯形断面尺寸，按稳定均匀流进行排水沟横断面尺寸和排水沟承泄能力的验算。 稳定均匀流计算公式中所需糙率（ n）、边坡（ m）、比降（ i）等参数，均按排水沟纵断面设计时，依照灌溉与排水工程设计规范规定，参照既有排水沟实测断面所采用值，结合项目区土质、地形而确定。 沈阳农业大学水土工程研究所 22 （ 1） 排水沟断面确定 表 33 排水沟断面水力要素表 序号 沟道名称 排水流量（ m3/s） 糙率 设计比降 底宽（ m） 沟深（ m） 边坡系数 水深（ m） 1 CQ03 1/20xx 1 1 2 CQ07 1/20xx （ 2）排水沟过流能力计算 公式： Q=wC iR 式中 ： w——沟道过水断面 （ m2）； b——沟道底宽 （ m）； m——边坡系数 ； h——水深 （ m）； x——湿周 （ m）； R——水力半径 （ m）； C——谢才系数 ； n——糙率 ； i——沟道水力坡度。 （ 3）排水流速计算： 公式： V=Q 设计 /W 式中： Q 设计 —设计排涝流量； W——沟道过水断面 （ m2） ； 根据排水沟布置，通过上述公式和相关参数 ，计算排水沟断面成果见下表。 第三章 工程设计 23 表 34排水沟断面相关参数 序号 沟道名称 过水断面面积（ m2） 湿周（ m） 水力半径（ m） 谢才系数 排水流速（ m/s） 计算流量（ m3/s） 设计排水流量（ m3/s） 1 CQ03 2 CQ07 （ 3）排水沟 冲淤校核 根据 《灌溉与排水工程设计规范》（ GB5028899） 的规定，工程所在地的不冲流速 V 不冲 =～ ，不淤流速 V 不淤=，排水流速 V 要符合 V 不冲 ＞ V＞ V 不淤 ， 由表 32 可知 排水沟设计的排水 流速均满足 不冲不淤要求。 经以上验算可知，排水流量满足要求。 涵工程设计 （ 1）设计标准 依据《灌溉与排水工程设计规范》（ GB5028899）规定，灌排建筑物的级别，应根据过水流量的大小而确定。 项目区内涵洞所在沟道的过水流量均小于灌排建筑物分级指标 5m3/s，故确定过水涵工程级别为 5 级，按 5 级工程相应的防洪标准为 10 年（重现期）。 （ 2）工程布置 项目区内布设管涵，根据排水沟的沟深、 设计流量、涵顶的填土厚度，确定排水涵采用内径 D=400mm、内径 D=600mm、内径D=800mm 的单管涵。 （ 3）结构型式 结构型式采用内径 D=400mm、内径 D=600mm、 D=800mm。 管身下设置混凝土护砌基础，砂石垫层。 沈阳农业大学水土工程研究所 24 （ 4）水利计算 选择典型下地涵内径内径 d=400mm 圆管进行验算。 路边沟断面尺寸为：底宽 ，顶宽 ，高 ，边坡 1:1。 路边沟过水流量计算公式如下：  hmhb  212 mhb  R 611 RnC 。