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。
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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)4.3.2、计算纵向配筋: (31)4.3.3、斜截面强度计算: (32)4.4、吊装计算 (33)4.5、槽身的构造设计 (33)4.5.1、伸缩缝及止水: (33)4.5.2、支座: (34)4.5.3、两岸连接: (34)第五章、排架设计 (35)5.1、排架布置 (35)5.2、排架尺寸拟定 (35)5.2.1、排架高度计算: (35)5.2.2、排架分组计算: (35)5.2.3、排架分组及尺寸拟定: (36)5.2.4、尺寸拟定: (37)5.3、荷载计算 (37)5.3.1水平荷载: (37)5.3.2、垂直荷载(传给每个立柱的荷载): (40)5.4、排架横向计算 (42)5.4.1、求排架弯矩M: (42)5.4.2、轴向内力计算: (44)5.4.3、排架的配筋计算: (44)5.4.4、横梁配筋: (47)5.4.5、排架的纵向计算: (47)5.4.6、排架吊装验算: (49)5.4.7、牛腿设计计算: (51)第六章、基础计算 (52)6.1、基础结构尺寸拟定 (53)6.2、基础的荷载组合 (53)6.3、基础应力计算 (54)6.4、基础配筋计算 (55)6.4.1、基础地板配筋: (55)6.4.2、基础梁配筋计算: (56)第七章、稳定计算 (57)7.1、槽身稳定计算 (57)7.2、渡槽整体沿基础底面抗滑稳定验算 (58)7.3、渡槽整体抗倾稳定计算 (58)7.4、地基稳定性验算 (59)第八章、下游消能防冲设计 (60)8.1、消力池设计 (60)8.1.1、消力池深度计算: (60)8.1.2、消力池长度计算: (62)8.1.3、消力池的结构计算: (62)8.2、海漫设计 (62)8.2.1、海漫的长度计算: (62)8.2.2、材料选择: (62)8.2.3、结构布置: (62)8.2.4、反滤池: (62)8.2.5、河床冲刷深度的计算: (63)第九章、河沟控导和防护设计 (63)第十章、总结 (63)第一章、设计基本资料1.1、基本资料三里庄沟排水渡槽位于河南省辉县市百泉镇三里庄南约500m处,集流面积1.63km2,5年一遇设计流量27m3/s,天然洪水位102.48m,20年一遇校核流量47m3/s,天然洪水位102.68m。
交叉断面处总干渠底宽15.5m,渠底高程92.46m,设计流量260m3/s,相应水位99.46m,加大流量310 m3/s,相应水位99.97m,一级马道高程101.47m,边坡系数2.0,马道宽5.0m。
渡槽垂直总干渠中心线布置,槽身纵梁底部高程至渠道加大水位的净空不小于0.5m。
建议进口槽底高程采用102.50m,纵向比降采用1/500,槽身糙率采用0.014。
横断面尺寸以通过20年一遇洪水时槽身不发生漫溢为原则,经方案比较后确定槽宽和槽深。
槽身可采用预应力混凝土或普通钢筋混凝土结构,支承结构采用单排架,基础型式可采用整体板式或钻孔灌注桩基础。
槽身、支墩、基础等主要部位按1级建筑物设计;进出口翼墙、导墙、下游消能工、河沟控导、防护等次要部位按3级建筑物设计。
槽身稳定计算工况:设计工况:空槽+风压,即槽身无水,设计风压;校核工况:空槽+地震,即槽身无水,发生地震。
挡土墙稳定计算工况:设计工况:建成无水;校核工况1:墙前无水,墙后水位至1/3墙高;校核工况2:墙前墙后无水,地震。
结构计算荷载组合参考下表:排水渡槽结构计算荷载组合及安全系数表1.1.1、工程概况:三里庄沟排水渡槽位于河南省辉县市百泉镇三里庄南约500m处,是南水北调中线工程总干渠与三里庄沟的交叉建筑物。
工程交叉处总干渠黄河北—漳河南渠段桩号为Ⅳ109+089.8,轴线交叉点大地坐标为x=3925715.053,y=38483718.688。
交叉断面以上三里庄沟集水面积0.9Km2,五年一遇设计洪峰流量11m3/s,二十年一遇校核洪峰流量19 m3/s,五十年一遇设计洪峰流量24m3/s,二百年一遇校核洪峰流量30 m3/s。
交叉断面处总干渠设计流量260 m3/s,相应水位99.464m;加大流量310 m3/s,相应水位99.973m。
1.1.2、地形资料:工程区位于太行山山前冲洪积平原和华北平原过渡地带,地势东北高西南低,三里庄沟呈东北西南流向沟底高程103.5~101.0m,呈宽浅型,两岸为耕地,地面高程106.6~108.5m。
工程区测有总干渠带状地形图(比例尺:1/5000)和建筑物场区1/500大比例尺地形图,其中建筑物场区测量范围为总干渠左右岸、交叉建筑物上下游各300m。
1.1.3、地质资料:工程区位于华北准地台山背斜的东南部,新构造分区为华北断陷~隆起区太行山隆起东南部边缘,区域断裂构造空间展布以北东向为主,次为北西向。
1996年7月24日~8月5日,河南省水利勘测总队对工程区进行了勘查,布设钻孔3个,总进尺100m,并进行了标贯、重型动力触探等原位测试和室内土工试验。
1.工程地质(1)地层岩性在勘探深度范围内,场区上覆第四系粘性土、卵石,下伏上第三系砂岩、粘土岩,可划分为6个地质单元,岩性由老到新分述如下:):河湖相沉积,岩性为砂岩、粘土岩,顶板上第三系上新统潞王坟组(N2L高程72.64~75.38m,总厚度大于9.8m。
粘土岩:灰色、棕白、黄褐色,巨厚层状,具有不规则裂隙,裂面具有蜡状光泽,含少量钙质团块,岩芯完整,中心孔揭露厚度9.8m。
砂岩:黄褐色,中厚层状;砂粒成分以石英为主,长石次之;具水平层理,弱风化;泥钙质半胶结,仅在1、3号孔中揭露,中心孔被剥蚀而缺失。
第四系中更新统(alplQ):冲洪积物,具粘砾多层结构,岩性由两层粉质粘2土和两层卵石组成,总厚度26.2~30.2m。
卵石:灰色,卵石成份为灰岩,直径3~5cm,大者12cm,含量70%~80%,余为泥质充填。
该层中心孔较厚,两边孔较薄,平均厚度4.45m。
粉质粘土:棕红色,致密坚硬,土质不均,有铁锰质薄膜,裂隙发育,裂面光滑,具蜡状光泽。
平均厚度10.87m,中山部夹厚30cm的泥卵石。
卵石:灰色,成份为灰岩,次圆状,卵石粒径一般2~4cm,大者达12cm,含量60%~80%,余为泥质充填。
该层自东向西渐薄,在3号孔附近尖灭。
粉质粘土:棕红、棕黄色,土质不均,含少量铁锰质斑点,平均厚度11.13m。
(2)岩土物理力学性质各岩土物理力学性质指标建议值见表一和表二。
(3)地震基本烈度根据长江水利委员会编制的《南水北调中线工程地震动参数区划报告(2000年4月)》,工程区位于华北平原地震带的南部,场区地震动峰值加速度值为0.20g,相当于地震基本烈度为8度区。
2.水文地质场区地下水类型为孔隙~裂隙潜水,含水层为第四系中更新统卵石、上第三系砂岩。
地下水位标高85.07~85.23m。
场区地下水补给来源主要为大气降水和侧向迳流补给,排泄方式主要为侧向迳流和人工开采。
-Ca”型;矿化度0.299g/L,属淡水;总硬该区地下水化学类型为“HCO3度16.68H°,属硬水;pH值7.48,呈弱碱性;含量12.97mg/L,侵蚀性CO含量2为0mg/L。
根据《水利水电工程地质勘察规范》表G.0.2判别,该区地下水对砼无腐蚀性。
3.工程地质条件及评价(1)工程区沟底和两岸均为耕地,施工场地开阔,但交通不便利。
(2)工程区地层基本稳定,除表层3.5m强度稍低外,其余各地质单元强度相对较高,但第③层粉质粘土和第⑥层粘土岩具中等膨胀潜势。
地下水埋藏较深,适宜作钻孔灌注桩基础,桩端持力层宜放在上第三系砂岩及粘土岩中,也)卵石或第③层粉质粘土中,可视荷载情况确定。