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1、 毕 业 设 计漕河渡槽工程设计院系名称： 成教学院 专业年级：二一四级水利水电工程学 号： 学生姓名： 指导教师： 提交日期： 2016.5.20 目 录1 工程概况41.1 工程简介41.2 气象水文41.3 主要建设内容及技术经济指标41.4 工程地质42 整体布置72.1水工结构72.1.1 建筑物结构形式选择72.1.2 渡槽轴线位置的选择72.1.3进出口段布置72.1.4 渡槽长度比选82.1.5渡槽过水断面和纵坡的确定82.1.6 渡槽上部结构型式确定82.1.7 渡槽下部结构型式确定92.1.8渡槽型式比选92.1.9渡槽水力设计92.1.10槽身结构计算92.1.11稳定计
2、算92.2 金属结构92.2.1 漕河渡槽出口检修闸92.2.2 防腐设计102.3 施工地质103漕河渡槽设计113.1漕河渡槽进口段设计113.2漕河渡槽槽身设计143.3漕河渡槽出口段设计234 漕河渡槽槽身断面设计234.1断面截面尺寸确定234.2水力计算244.1.1水头损失验算254.1.2进出口高程确定264.2 U型渡槽截面其他尺寸确定274.3 横杆、人行便道及端肋尺寸确定274.4 进出口的形式选择及布置285 槽身的结构计算295.1 矩形渡槽静风荷载计算295.2 槽身纵向结构计算315.2.1 抗滑稳定验算315.2.2 抗倾覆稳定验算325.3 槽身纵向结构计算3
3、35.3.1 内力计算335.3.2 纵向配筋计算345.3.3 正截面的抗裂验算355.3.4 斜截面承载力计算365.4 槽身横向结构计算375.4.1满槽水情况下的内力计算385.4.2半槽水情况下的内力计算415.4.3 横向配筋计算455.4.4 横向抗裂验算475.5 拉杆结构及配筋计算485.5.1 内力计算485.5.2 配筋计算495.6 端肋结构及配筋计算505.6.1 内力计算515.6.2 配筋计算535.7支撑系统计算555.7.1主梁验算555.7.2次梁验算565.7.3底板验算57致谢35参考文献351 工程概况1.1 工程简介总干渠漕河段是南水北调中线工程京石
4、段应急供水工程上的重要渠段，位于河北省保定市满城县境内，距满城县约10km。漕河渡槽为I等工程，主要建筑物级别为1级，次要建筑物为3级/。漕河段总长9319.7m,建筑物长度6473.0m，渠道长度2846.7m，设计流量125m3/s，加大流量150m3/s。地震烈度为6度区。1.2 气象水文漕河流域属暖温带大陆性季风气候区，四季分明。极端最低气温-23.4，极端最高气温40.4，多年平均日照时数2711小时，多年平均分速2.2m/s，最大风速18m/s，风向为NW。平均无霜冻期191天，最大冻土深度66cm。1.3 主要建设内容及技术经济指标漕河渡槽洪水标准为100年一遇设计，300年一遇
5、校核；交叉断面处河道100年一遇洪峰流量为4494m3/s，相应水位为46.67m ；300年一遇洪峰流量为5885m3/s，相应水位为47.07m。技术特性见表1.1。表1.1 漕河特性表河流名称建筑物长度(m)漕河河道设计渠底高程300年100年50年进口（m）出口（m）水位（m）流量（m2/s)水位（m）流量（m2/s)水位（m）流量（m2/s)漕河219947.07588546.67449446.39364062.24361.5251.4 工程地质漕河渡槽地处太行山山前丘陵地带，地形、地貌变化较大。进口渐变段地面高程63.067.0m，渠底为弱风化燧石条带白云岩。进口闸室段地面高程67
6、.068.0m，覆盖层厚0.33m，为含壤土碎石，其下为燧石条带白云岩，闸基坐落在弱风化岩体上。进口连接段地面高程65.068.0m，覆盖层厚13m，为含壤土碎石，其下为燧石条带白云岩，强风化岩厚11.5m，槽身坐落在弱风化岩上。落地矩形槽段地面高程56.068.5m，覆盖层厚19.3m，为碎石、黄土状壤土及含碎石红粘土，其下为燧石条带白云岩，强风化层厚度1.56m。20m跨多侧墙段采用桩基础或扩大基础，跨越二级阶地，地面高程47.058.0m，覆盖层厚628.5m，岩性为黄土状壤土、微含碎石粘土及微含碎石红粘土，基岩为燧石条带白云岩，全、强风化岩厚7.020.1m。漕河渡槽右岸阶地：上部为黄
7、土状壤土，碎石土，下部为基岩的多层结构。河床及漫滩：上部为较薄的砂壤土，卵（砾）石、碎石土，下部为基岩的多层结构。覆盖层厚度1.532.2m。左岸：山体为岩体单一结构，燧石条带白云岩地表为弱风化岩，节理较发育。漕河河道基岩中规模不等的裂隙、夹泥层、新层破碎带、岩脉、溶洞和溶隙均有发现，地质条件十分复杂。30m跨多侧墙段采用桩基础或扩大基础，地貌为高漫滩、低漫滩及现代河床，地面高程42.544.5m。本段地质结构上部碎石土，下部燧石条带白云岩双层结构。覆盖层厚632.2m，地表为卵石层，厚628.4m，其下为壤土、含碎石壤土及含壤土碎石，厚度319m。全、强风化岩一般厚35m，仅在桩号376+5
8、00376+630段全、强风化岩厚达1216m。出口段为河床岸坡，地表基岩裸露，岩性为弱风化燧石条带白云岩。（具体设计情况见表1.2）表1.2 漕河渡槽设计情况表序号名称单位数量备注一建设地点满城县神星镇二水文1槽址以上汇流面积km25882天然水位设计洪水标准P(%)1.0设计洪水流量m3/s 4494设计洪水位m46.67校核洪水标准P(%)0.333校核洪水流量m3/s 5885校核洪水位m47.07施工洪水标准P(%)5.0施工洪水流量m3/s 1390施工洪水位m45.433布置建筑物后水位P=5%洪水位m45.61设计洪水位m47.03校核洪水位m47.48三渡槽1地震基本烈度/设
9、防烈度度62进口渐变段375+357375+402地基特性弱风化白云岩渐变段型式直线扭曲面长度m45底部高程（始端/末端）m62.243/62.414底部宽度（始端/末端）m22.5/20.43进口闸室段375+402375+412长度m10闸宽（孔数单孔宽度）m36.0闸门型式露顶式平面钢闸门闸门尺寸m 6.05.0启闭机型式移动式电动葫芦启闭机容量2100kN4渡槽上部结构型式板梁式基础型式桩基(扩大基础)输水断面尺寸(宽高)mm6.05.43槽一联总水头差m0.718进口连接段m8.4375+412375+420.4落地矩形槽段m240375+420.4375+660.420m跨多侧墙段
10、m710375+660.4376+370.4上部结构型式板梁式基础型式桩基及扩大基础输水断面尺寸(宽高)mm6.05.43槽一联总水头差m0.718漕河渡槽总水头差30m跨多侧墙段m1230376+370.4377+600.4出口连接段m10.6377+600.4377+611槽底纵坡1/3900槽底高程m62.41461.848槽底宽度m20.61设计流量m3/s1252加大流量m3/s150设计水深m4.150加大水深m4.7925出口闸室段377+611377+621长度m10闸宽（孔数单孔宽度）m36.0闸门型式露顶式平面钢闸门闸门尺寸m 6.55.0启闭机型式移动式电动葫芦启闭机容量
11、2100kN6出口渐变段377+621377+657地基特性弱风化白云岩渐变段型式直线扭曲面长度m36底部高程（始端/末端）m61.848/61.525底部宽度（始端/末端）m20.4/22.52 整体布置2.1水工结构2.1.1 建筑物结构形式选择漕河是总干渠跨越的较大河流之一，交叉断面附近河谷宽阔，宽度约1150m，河床高程一般在42.144.5m。主河床两侧为二级阶地和高漫滩，高程一般在4362m。综合考虑流量关系、水位关系及总干渠水头确定南水北调中线总干渠与漕河的交叉建筑物型式采用渡槽型式。2.1.2 渡槽轴线位置的选择漕河渡槽地形条件比较复杂，长度大，工程量大，轴线位置的选择应通过方
12、案比较确定其位置。主要考虑一下几个方面：（1） 应尽量选在地形有利，地质条件良好的地方，以便于缩短槽身长度，降低支撑结构高度和基础工程量。（2） 渡槽进出口渠道与槽身的连接在平面上应争取成一条直线，不可急剧转弯，以使水流平顺。（3） 跨越河流是，轴线与河道水流方向应尽量正交，槽址应选在河道顺直，岸坡稳定处。（4） 跨越河流的渡槽，槽址应位于河床稳定，水流顺直的河段，避免位于河流转弯处，以免凹岸和基础冲刷（5） 应选在进出口建筑物方便的位置，进出口争取建在挖方渠道上，尽量不要建在高填方渠道上。应保证泄水闸有通畅的排水出口，以防冲刷。（6） 渡槽发生事故需停水检修，或为了上游分水等目的，常在进出口段或进口前段，渠道的合适位置安装节制阀，方便于泄水阀联合运用，使渠水进入溪谷或河道。漕河渡槽轴线位置先后比较了3条线路，综上述考虑地形、地质条件、建筑物布置、工程施工条件及工程移民占迁因素，推荐现有路线方案。2.1.3进出口段布置进出口段属渐变段，一般常采用底板与侧墙相互分离的钢筋混凝土结构，侧墙是直线扭曲面，渐变段采用贴坡式挡墙，末端采用重力式挡墙，墙顶高程
