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1、1. 综合说明1.1 概况*位于*区东部，是*区四大万亩圩口之一，该圩东、西、北分别由青通河、长江、九华河所环抱，南部为丘陵区。全圩总面积144.2km2，耕地面积11.41万亩，总人口5.48万人。*圩为纯圩区地形，地势较为平坦。圩地面高程一般在9.010.0m之间（吴淞高程，下同），局部最高和最低地面高程为12.0m和8.5m。圩有沿江公路、沿江高速公路和沿江铁路贯穿。*堤防全长36.73km，堤顶宽6.0m,堤顶高程17.018.3m，夕卜边坡为1：3。由于*三面环水，九华河、青通河来水面积较大（其中九华河来水面积532.8km2，青通河来水面积1240km2），圩区河道比降平缓，河槽泄
2、量不足，两岸均有防洪堤，堤耕地均低于河道洪水位，河道出口受江水位顶托，泄流不畅，河道高水位持续时间长，该圩排涝任务繁重。*圩排涝任务由5座泵站承担，即梅龙、村渡、桐梓山、和双丰排涝站，现状总装机56台套7395kW，排涝流量69.98m3/s,排涝模数为0.485m3/s/km2，现状设计排涝标准为7年一遇。由于排涝标准不足，再加上机电设备老化，效率低下，该圩涝灾频繁，严重地制约着当地农业生产的进一步发展。*泵站本次需要更新改造的共有7座机房，全部拆除重建。更新改造后，7座机房总装机35台，总装机容量7020kW，设计总抽排流量58.9m3/s。其中桐梓山站一机房设计抽排流量为7.7m3/s，
3、设计净扬程为4.5m，最低净扬程为0.9m，最高净扬程为8.52m，平均净扬为5.0m。老站装机4台,总容量810kW,新建泵站装机容量为960kW,共有6台机组。依据防洪标准（GB50201-94）和泵站设计规（GB/T50265-97）的规定，确定本工程为W等小（1）型泵站，各主要建筑物（如泵房、进水闸、前池、排涝出水涵）均为4级建筑物。排涝出水涵采用钢筋混凝土结构，单孔矩形截面，孔口尺寸2.5mX2.5m。整个涵洞分成6节，总长51m。底板高程5.7m，出口设置防洪工作闸门，上部设起闭台，起闭台顶高程17.0m,并用便桥将堤顶与起闭台相连。堤顶高程18.36m，涵洞上部最大填土高度为9.
4、66m。前池是排涝进水闸与进水池间的连接段。在平面上顺水流方向呈梯形布置，前池总长18.0m,始端宽9.1m,末端宽17.5m,扩散中心角30。底板前10.0m为斜坡段，从5.5m高程降至5.37m高程。靠近站房段4.0m长为水平面，其高程与水泵进水室底板同为5.37m。底板为钢筋砼结构。在水平段围设排水孔，下设反滤层。1.2 设计依据1) 防洪标准(GB50201-94)；2) 泵站设计规(GB/T50265-97)；3) 堤防工程设计规(GB50286-98)；4) 水工建筑物荷载设计规(DL5077-1997)；5) 水工混凝土结构设计规(SL/T191-2008)；6) 水工钢筋混凝土
5、结构学(中国水利水电)；7) *初步设计报告及相关资料。页脚2. 涵洞结构计算(堤顶填土最大处)堤顶填土最大处箱涵的结构型式及尺寸见下图：IKIV).win12.1 荷载计算作用于涵洞上的荷载有：填土压力(垂直土压力和水平土压力)、外水压力、洞身自重以及填土上的活荷载等。这里，主要考虑涵洞完建期所受的荷载，主要为填土压力、洞身自重，活荷载很小可忽略不计。计算土压力时，洞身沿轴向取单宽，洞顶的填土方式为上埋式，其数值可按下式计算：2.1.1垂直土压力p二KYHDss1(1)式中：H洞顶以上填土高度(m)；H=18.36-8.7=9.66mYs填土容重(kN/m3)；y取19.0kN/m3D1涵洞
6、外轮廓宽度；本工程D1=3.5mKs系数，对于刚性涵洞可按水工设计手册第八卷表40-3-4查用，由H/D1=9.66/3.5=2.76,查表并用插值法求得Ks=1.488。将以上数值代入上式，可得其标准值为pk=1.488x19.0x9.66=273.10(kN/m)荷载的设计值等于荷载的标准值乘以相应的荷载分项系数。对于永久荷载，分项系数yG=1.05。垂直土压力的设计值为:p=273.10x1.05=286.76(kN/m)系数Ks值H/D0.10.51.02.03.04.05.06.07.08.09.010Ks1.041.201.401.451.501.451.401.351.301.2
7、51.201.152.1.2水平土压力p=0HBys1(2)式中：py计算截面处的水平土压力(kN/m2)；Ys填土容重(kN/m3)；Ys取19.0kN/m3Hl一填土顶面至计算截面的高度(m)；B涵洞沿轴向的长度；B=1.0mg系数，对一般砂性土或较干的粘土可采用0.350.45,当含水量较大时可提高到0.50.55。本工程取宁0.5。H1=9.66+0.5/2=9.91mH1=9.66+3.0+0.5/2=12.91m将以上数值代入上式计算，其相应的标准值分别为：pyk=0.5x19.0x9.91x1.0=94.15kN/mpyk=0.5x19.0x12.91x1.0=122.65kN/
8、m荷载分项系数YG=1.05，水平土压力的设计值为：py=94.15x1.05=98.85kN/mpy=122.65x1.05=128.78kN/m2.1.3 洞身自重设计值顶、底板自重：q=Y*A*B*YG=25x0.5x1.0x1.05=13.13kN/m2.1.4 侧墙、隔墙自重(集中力)：p=Y*A*L*B*YG=25x0.5x2.5x1.0x1.05=32.81kN2.1.5垂直均布荷载总和P=p+q=286.76+13.13=299.89kN/m2.1.6边荷载设计值：(3)式中：H2为洞底中点至堤顶的高度。q边=19x12.91x1.05=257.55kN/m2.2 力计算2.2
9、.1结构的受力简图如下：无边荷载时涵洞荷载图有边荷载时涵洞荷载图利用DKJ程序计算结构的力。节点编号及单元划分详见下图。计算成果附后。节点编号及单元划分图数据文件名：*泵站更新改造桐梓山站一机房涵洞无边荷载.txt计算成果如下：*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*、t*、t*、t*、t*、t*、t*、t*、t*、t*、t*、t*、t*、t*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*TrTrr*rTrTrTw*DKJPROGRAMDEVELOPEDBYZHANGQIFU,1988.8*COPYRI
10、GHT(C)1988BYZHANGQIFU*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*、t*、t*、t*、t*、t*、t*、t*、t*、t*、t*、t*、t*、t*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*TrTrr*rTrTrTwNJJTNENGNDJQNQNPNK727042900E1E0EUPMEE.2800E+084000.-.1000E-01.0000.0000JH:12233445676175Jx:12002000502000BB:1.0001.0001.0001.0001.0001.000
11、1.000BH:.5000.5000.5000.5000.5000.5000.5000BL:.7500.7500.7500.75003.0003.0003.000BC:.0000.0000.0000.0000.0000-90.00-90.00PJ:62-32.8172-32.81PE:13.7500-13.1323.7500-13.1333.7500-13.1343.7500-13.13533.000-299.9633.00098.85643.00029.93733.000-98.85743.000-29.93NF=18NY=141PP:386.7283.0283.0386.7.1377.36
12、58E-10NODExpYRNODExYR1:.0000.0000-.3600E-032:-.9587E-05.3735E-03-.3877E-033:-.1917E-04.5464E-03.6963E-094:-.2876E-04.3735E-03.3877E-035:-.3835E-04.0000.3600E-036:-.1776E-05-.1034E-03.3624E-037:-.3659E-04-.1034E-03-.3624E-038:.0000.0000.0000ELEMENTNIQIQJMIM0MJ1:179.0-482.6202.4156.72.009100.22:179.0-
13、202.4-.7324E-03-100.2-157.1176.13:179.0.8316E-03-202.4-176.1-157.1100.24:179.0202.4-482.6-100.22.010-156.75:162.5449.8449.8-154.5182.9154.56:482.6-162.5-179.0154.527.55-156.77:482.6162.5179.0-154.5-27.55156.7STOP洞身无边荷载弯矩图数据文件名：*泵站更新改造桐梓山站一机房涵洞有边荷载.txt计算成果如下：*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*、t*、t*、t*、t*、t*、t*、t*、t*、t*、t*、t*、t*、t*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*TrT
