《渠系建筑物272212464》-精选·课件设计.ppt

第3篇 渠系建筑物 第一节 渡 槽 一、渡槽的作用与组成 1、作用： 渡槽是输送水流跨越渠道、河流、道路、山冲、谷口等的架空输水建筑物。当挖方渠道与冲沟相交时，为避免山洪及泥沙入渠，还可在渠道上面修建排水渡槽，用来排泄冲沟来水及泥沙。 2、组成： 渡槽由槽身、支承结构、基础及进出口建筑物等部分组成。槽身置于支承结构上，槽身重及槽中水重通过支承结构传给基础，再传至地基。 渡槽一般适用于渠道跨越深宽河谷且洪水流量较大、渠道跨越广阔滩地或洼地等情况。它比倒虹吸管水头损失小，便利通航，管理运用方便，是交叉建筑物中采用最多的一种型式。 二、渡槽的类型 渡槽根据其支承结构的情况，分为梁式渡槽和拱式渡槽两大类。 (一)梁式渡槽 梁式渡槽槽身置于槽墩或排架上，其纵向受力和梁相同，故称梁式渡槽。槽身在纵向均匀荷载作用下，一部分受压，一部分受拉，故常采用钢筋混凝土结构。 为了节约钢筋和水泥用量，还可采用预应力钢筋混凝土及钢丝网水泥结构，跨度较小的槽身也可用混凝土建造。 1、简支梁式： 优点是结构简单，施工吊装方便，接缝处止水构造简单。缺点是跨中弯矩较大，底板受拉，对抗裂防渗不利。常用跨度是8-15m，其经济跨度大约为墩架高度的0.8-1.2倍。 2、双悬臂梁式： 双悬臂梁式槽身又分等跨双悬臂和等弯矩双悬臂两种型式：设每节槽身的总长度为L，悬臂长度为a，则等跨双悬臂a＝0.25L；等弯矩双悬臂a＝0.207L。在均匀荷载作用下，等跨双悬臂的跨中弯矩为零，但支座负弯矩较大；等弯矩双悬臂的跨中正弯矩数值等于支座负弯矩数值，且比等跨双悬臂的支座负弯矩数值为小，但由于在上、下层均需配置纵向受拉筋及构造筋，所以总配筋量可能比等跨双悬臂梁式要多，且墩架的间距不等，故采用较少。 3、单悬臂式： 一般用在靠近两岸的槽身或双悬臂梁式向简支梁式过渡时采用。 三、槽身横断面型式和尺寸 三、槽墩和槽架 三、渡槽的水力设计 渡槽水力设计的任务: 拟定合理的槽身比降及过水断面尺寸； 通过水头损失及水面衔接的计算，确定渡槽进出口高程与衔接形式。 第二节 倒虹吸和涵洞 第三节 跌水与陡坡 一、跌水 跌水有单级跌水和多级跌水两种形式，二者构造基本相同。一般单级跌水的跌差小于3-5米，超过此值时宜采用多级跌水。 （一）单级跌水 单级跌水常由以下部分所组成。 进口连接段、 跌水口、 跌水墙、 消力池、 出口连接段 1．进口连接段 为使渠水平顺进入跌水口，使泄水有良好的水力条件，常在渠道与跌水口之间设连接段。其型式有扭曲面、八字墙、圆锥形等。扭曲面翼墙较好，水流收缩平顺，水头损失小，是常用型式。 2．跌水口 跌水口又称控制缺口，是设计跌水和陡坡的关键。为使上游渠道水面在各种流量下不产生雍高和降落，常将跌水口缩窄，减少水流的过水断面，以保持上游渠道的正常水深。跌水缺口的形式有矩形、梯形和底部加抬堰等形式。 3．跌水墙 跌水墙有直墙和倾斜面两种。多采用重力式挡土墙。由于跌水墙插入两岸，其两侧有侧墙支撑，稳定性较好，设计时常按重力式挡土墙设计，但考虑到侧墙的支撑作用，也可按梁板结构计算。 5．出口连接段 下泄水流经消力池后，在出口处仍有较大的能量，流速在断面上分布不均匀，对下游渠道常引起冲刷破坏。为改善水力条件，防止水流对下游冲刷，在消力池与下游渠道之间设出口连接段。其长度应大于进口连接段。 （二）多级跌水 多级跌水的组成和构造与单级跌水相同。只是将消力池作成几个阶梯，各级落差和消力池长度都相等，使每级具有相同的工作条件，并便于施工。 多级跌水的分级数目和各级落差大小，应根据地形、地质、工程量大小等具体情况综合分析确定。当受地形地质条件影响较大时，也可修建不连续的多级跌水。工程实践说明，多级跌水的跌水墙工程量与其数目成反比，即增加跌水数目，减小各级落差，在一般情况下，跌水墙的工程量将减小。 二、陡坡 陡坡由进口连接段、控制堰口、陡坡段、消力池和出口连接段组成。 陡坡的构造与跌水相似，不同之处是陡坡段代替了跌水墙。由于陡坡段水流速度较高，对进口和陡坡段布置要求较高，以使下泄水流平稳、对称且均匀地扩散，以利下游消能和防止对下游渠道的冲刷。 （一）陡坡段的布置 在平面布置上，陡坡底可作成等宽的、底宽扩散形和菱形三种。 1、扩散形陡坡 陡坡段采用扩散形布置，可以使水流在陡坡上发生扩散，以减小单宽流量，这对下游消能防冲有利。陡坡的比降应根据修建陡坡处的地形、地质、跌差及流量大小等条件确定。当流量大、跌差大时，陡坡比降应缓一些；当流量较小、跌差小且地质条件较好时，可陡一些。土基上陡坡比降通常取1：2.5-1:5。 2、菱形陡坡 菱形陡坡在平面布置上，上部扩散下部收缩，在平面上呈菱形。在收缩段的边坡上设置导流肋。这种布置使消力池段的边墙边坡向陡槽段延伸，使其成为陡坡边