渡槽的方案毕业方案.docx
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渡槽的方案毕业方案
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。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
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作者签名:
日 期:
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310m3/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:
部位
设计
工况
工况
说明
自
重
水重
水
压
力
风荷
土压力
预应力
地震
施工检修
I级建筑物允许挠度(按L)
最大裂缝宽度允许值(mm)
槽
身
基本
5年洪水
Ö
Ö
Ö
Ö
Ö
L/500
0.2~0.3
特殊Ⅰ
满槽
Ö
Ö
Ö
Ö
Ö
-
-
特殊Ⅱ
施工
Ö
Ö
Ö
Ö
-
-
墩
排架桩
基本
5年洪水
Ö
Ö
Ö
Ö
Ö
Ö
-
-
特殊Ⅰ
满槽
Ö
Ö
Ö
Ö
Ö
Ö
-
-
特殊Ⅱ
施工
Ö
Ö
Ö
Ö
Ö
-
-
特殊Ⅲ
空槽地震
Ö
Ö
Ö
Ö
Ö
-
-
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19m3/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30m3/s。
交叉断面处总干渠设计流量260m3/s,相应水位99.464m;加大流量310m3/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:
上第三系上新统潞王坟组(N2L):
河湖相沉积,岩性为砂岩、粘土岩,顶板高程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(alplQ2):
冲洪积物,具粘砾多层结构,岩性由两层粉质粘土和两层卵石组成,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。
该区地下水化学类型为“HCO3-Ca”型;矿化度0.299g/L,属淡水;总硬度16.68H°,属硬水;pH值7.48,呈弱碱性;含量12.97mg/L,侵蚀性CO2含量为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,也可放在第④层(Q2)卵石或第③层粉质粘土中,可视荷载情况确定。
(3)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。
地下水对砼无腐蚀性
表一各土体单元的物理指标建议值表
土体单元
编号
土名
物理性质
天然
含水量
天然
干密度
比重
天然
孔隙比
液液限
塑限
塑性指数
液性指数
w
ρd
Gs
e
wL
WP
Ip
IL
%
g/cm3
%
%
%
%
①
粉质粘土
22.3
1.58
2.72
0.739
34.0
19.0
15.0
0.18
②
卵石
③
粉质粘土
25.7
1.54
2.73
0.783
37.8
21.6
16.3
0.26
④
卵石
⑤
砂岩
⑥
粘土岩
19.9
1.71
2.74
48.0
25.0
22.7
0
(4)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。
表二土岩体力学性指标建议值表
岩土体单元
序号
土名
力学性质
渗透
系数
承载力
标准值
fk
钻孔桩
压缩系数
压缩模量
饱和快剪
凝聚力
内摩擦角
容许承载力
桩周土
极限摩阻力
av
Es
C
ψ
K
MPa-1
MPa
kPa
(0)
cm/s
kPa
σo
τi
①
粉质粘土
0.27
7.25
32.0
18.0
180
220
60
②
泥卵石
350
400
130
③
粉质粘土
0.21
8.4
35.0
20.0
230
250
60
④
泥卵石
350
400
130
⑤
砂岩
350
400
100
⑥
粘土岩
300
350
100
1.1.4、水文资料:
1.流域特征
三里庄沟属海河流域卫河水系内的一条小河道,位于太行山前冲洪积平原,从东北流向西南,属季节性河流。
该河发源于辉县市西南部丘陵地区,在辉县市三里庄村附近与总干渠相交。
交叉断面以上集水面积0.9Km2,沟长2.38km,平均比降0.0191。
工程场区地形比较平坦,河道两岸地面高程106.6~108.5m,交叉地面处的河道已被生活垃圾填平,而上下游沟形明显。
上游河底高程为103.5m左右,下游沟底高程101.8~103.6m,左右两岸现为耕地。
该流域地处暖温带,属大陆性季风气候区,全年四季分明,温差较大,冬春季多风干旱少雨,夏末秋初空气湿润雨水较多。
流域内多年平均降雨量613mm,降雨主要集中在7~9三个月,占全年降雨量的70%。
区内多年平均气温为14.3°C,多年平均蒸发量为1335.4mm;最多风向为南北风,全年无霜期为210天。
2.设计洪水
(1)设计暴雨
三里庄沟为流域面积不大的一条小冲沟,流域内无实测流量和雨量资料,交叉断面处的设计洪水由河南省1984年10月出版的《河南省中小流域设计暴雨洪水图集》查算。
暴雨计算时段取10分钟、1小时、6小时和24小时,暴雨参数均值和变差系数Cv,均由《图集》中的短历时暴雨参数等值线图查流域重心点取得。
偏差系数Cs选用3.5Cv,由于流域面积小,以设计点雨量作为流域设计面雨量。
(2)24小时洪量及洪峰流量
由豫北山丘区次降雨径流关系(P+Pa~R)Ⅳ—1线查算24小时各种频率设计净雨量乘以流域面积得设计洪水总量。
设计洪峰流量采用推理公式计算。
其成果见表3。
表3设计洪水成果表
项目
P=20%
P=10%
P=5%
P=2%
P=1%
P=0.5%
设计洪峰流量(m3/s)
11
- 配套讲稿:
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