(整理)倒虹吸設(shè)計(jì)

1、TOC o 1-5 h z引言4設(shè)計(jì)依據(jù)文件和規(guī)范4設(shè)計(jì)基本資料及主要參數(shù)4 HYPERLINK l bookmark24 4設(shè)計(jì)一般原則9 HYPERLINK l bookmark26 布置要求與優(yōu)化設(shè)計(jì)9 HYPERLINK l bookmark30 水力計(jì)算11結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)12 HYPERLINK l bookmark52 有關(guān)構(gòu)造、細(xì)部結(jié)構(gòu)16 HYPERLINK l bookmark54 觀測(cè)設(shè)計(jì)16技術(shù)專題研究17 HYPERLINK l bookmark58 工程量計(jì)算17應(yīng)提供的設(shè)計(jì)成果17引言格節(jié)河倒虹吸管是引湯灌區(qū)（電站或其他工程）的引湯引水渠上（樁號(hào)33+80036+466）

2、的輸水（引水）建筑物，位于黑龍江省湯原縣（市）勝利鄉(xiāng)的格節(jié)河，對(duì)外交通為公路，距哈爾濱羅北公路里程約km。按初步設(shè)計(jì)報(bào)告，本倒虹吸管經(jīng)審定為：設(shè)計(jì)流量17.31m3/s,采用方形過水?dāng)嗝妫軓剑▽扻高）2.8X3_m,根數(shù)_條，進(jìn)出口設(shè)計(jì)水位差0.54m。管體采用結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)最大水頭0.57m，由進(jìn)口段、管道、出口段及管道支承結(jié)構(gòu)等建筑物組成，全長(zhǎng)242m。設(shè)計(jì)依據(jù)文件和規(guī)范2.1有關(guān)本工程主要文件（1）初步設(shè)計(jì)文件（包括補(bǔ)充文件）；一、概況引湯灌區(qū)位于湯旺河下游松花江的北岸，黑龍江省湯原縣境內(nèi)，引湯灌區(qū)近期灌區(qū)范圍，西起引湯渠首，東至烏龍河合阿凌達(dá)河，南起湯旺河、松花江交界，北至階地的夾長(zhǎng)條狀

3、，區(qū)內(nèi)地形西北、東南低，地面坡度在1/5000左右。近期灌區(qū)面積26.87萬畝。二、工程地質(zhì)引湯灌區(qū)的總干渠和干渠均布設(shè)在階地的邊緣。粘性土較厚，一般在2-4m左右，其下層為中砂和砂礫石，除溝谷外地下水位較深，一般在4-6m，大部分建筑物基礎(chǔ)坐落在砂層上。根據(jù)地質(zhì)剖面圖顯示從上而下4-8米均為含壤土的細(xì)礫層，垂直滲透系數(shù)0.0865厘米/秒，滲透損失較大，休止角為水上35.5、水下34。據(jù)中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖（GB183062001），該區(qū)地震動(dòng)峰值加速度0.05g，相當(dāng)于地震基本烈度為VI度，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.35s。屬區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定區(qū)。依據(jù)水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范SL203-1997,

4、采用基本烈度作為設(shè)計(jì)烈度，不進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。三、總干渠36+466倒虹吸工程的格節(jié)河洪水按20年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。按50年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)校核。工程級(jí)別為3級(jí)。抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)：基本組合1.25，特殊組合1.10.四、水利要素：上下游水位、渠道比降、渠底高程、渠道邊坡、渠道底寬、地面高程、設(shè)計(jì)流量等見表X（2）初步設(shè)計(jì)審批文件（包括對(duì)本工程的其他文件）；（3）技術(shù)設(shè)計(jì)任務(wù)書；（4）其它有關(guān)文件及資料。主要設(shè)計(jì)規(guī)范（1）SDJ1278水利水電樞紐工程等級(jí)劃分及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和補(bǔ)充規(guī)定（山區(qū)、丘陵區(qū)部分）（試行）；（2）SDJ21787水利水電樞紐工程等級(jí)劃分及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（平原、濱海部分）（試行）；SDJ107

5、8水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(試行)；SDJ20-78水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(試行)；SDJ207-82水工混凝土施工規(guī)范；SD303-88水電站進(jìn)水口設(shè)計(jì)規(guī)范(試行)；2.3主要參考資料水工建筑物第三版天津大學(xué)水力學(xué)(上下冊(cè))高速水力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室吳持恭第三版結(jié)構(gòu)力學(xué)高等教育出版社龍馭球鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)5AutoCAD2002中文版應(yīng)用教程6灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范GB50288-99等設(shè)計(jì)基本資料及主要參數(shù)3.1工程等別與建筑物級(jí)別工程等別：根據(jù)本工程規(guī)模及SDJ12-78或SDJ21787規(guī)范,確定本工程為等工程。建筑物級(jí)別：管道、支承結(jié)構(gòu)及管道進(jìn)出口段等各部建筑物的設(shè)計(jì)級(jí)別應(yīng)按有關(guān)規(guī)范

6、確定。32地震烈度基本地震烈度：根據(jù)中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖(GB18306-2001),該區(qū)地震動(dòng)峰值加速度005g,其地震基本烈度為VI度。設(shè)計(jì)地震烈度：按水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)劃SL203-1997規(guī)定，本工程設(shè)計(jì)地震烈度為VI度。3.3輸水流量及允許水頭損失輸水流量(見表1)。表1輸水流量序號(hào)名稱數(shù)量，m3/s備注1設(shè)計(jì)流量41.112加大流量47.28或校核流量3最小設(shè)計(jì)流量41.114常見的中小流量44.81(2)允許水頭損失：根據(jù)渠系水面線要求，通過設(shè)計(jì)流量時(shí)，本倒虹吸管允許最大水頭損失值為m。34輸水水質(zhì)引湯灌區(qū)的總干渠和干渠均布設(shè)在階地的邊緣。粘性土較厚，一般在2-4m左右，其下層

7、為中范本是按SDJ10-78編寫的，如用新規(guī)范DL5073-1997,貝惰關(guān)內(nèi)容需作相應(yīng)修改。范本是按SDJ20-78編寫的，如用新規(guī)范SL/T191-96(或DL/T5057-1996),則有關(guān)內(nèi)容需作相應(yīng)修改。砂和砂礫石，除溝谷外地下水位較深，一般在4-6m，大部分建筑物基礎(chǔ)坐落在砂層上。根據(jù)地質(zhì)剖面圖顯示從上而下4-8米均為含壤土的細(xì)礫層，垂直滲透系數(shù)0.0865厘米/秒，滲透損失較大，休止角為水上35.5、水下34。3.5進(jìn)出口渠道要素（見表2）表2進(jìn)出口渠道要素表序名稱進(jìn)口渠道出口渠道備注號(hào)土質(zhì)類別2斷面形式3渠道邊坡4斷面尺寸，mXm5底坡i6糙率n7渠底咼程，m8設(shè)計(jì)流量（Q=m

8、3/s）時(shí)水面咼程，m9加大流量（Q=m3/s）時(shí)水面咼程，m或校核流量10最小流量（Q=m3/s）時(shí)水面咼程，m11常見中小流量（Q=m3/s）時(shí)12水面高程,m3.6管線區(qū)的地形資料（見表3）表3地形資料序名稱施測(cè)范圍與要求比例尺號(hào)1平面地形圖包括進(jìn)出口段的渠道地形圖寬度應(yīng)視布置要求擬定：一般在管軸線兩側(cè)各100m左右一般米用1:200-1:500，若管線太長(zhǎng)（大于1000m）可米用1：10001：2000（指管道段部分）2縱剖面圖沿?cái)M定的軸線施測(cè)水平與垂直比例尺可以不同，視具體情況定3橫剖面根據(jù)具體情況選在各控制視具體情況定3.（1）管線區(qū)的綜合地質(zhì)平面圖（1：200-1:500,管線長(zhǎng)

9、于1000m時(shí)1：1000-1:2000）；（2）管線縱、橫地質(zhì)剖面圖（1：200-1:500）；（3）管線區(qū)不良地質(zhì)構(gòu)造處及特殊地段（如跨越河溪、道路等）的平面圖、剖面圖（1：2001：500）及有關(guān)專題報(bào)告；（4）建筑材料產(chǎn)地、貯量及質(zhì)量分布圖；（5）地基及回填土的物理力學(xué)指標(biāo)（見表4、表5,包括不同的管段區(qū)）;（6）地質(zhì)報(bào)告或說明書。表4地基物理力學(xué)指標(biāo)管段區(qū)名:序項(xiàng)目名稱單位部位指標(biāo)備注1地基巖性2地基允許承載能力MPa3地基變形模量MPa4建筑物與地基間的摩擦系數(shù)5建筑物與地基間的凝聚力CMPa6地基內(nèi)部滑動(dòng)面的摩擦系數(shù)7地基內(nèi)部滑動(dòng)面的凝聚力CMPa8臨時(shí)開挖邊坡1：m水上水下9永

10、久開挖邊坡1：m水上水下表5回填土的物理力學(xué)指標(biāo)管段區(qū)名：序項(xiàng)目名稱單位部位指標(biāo)備注號(hào)回填土的名稱2回填土的容重ykN/m33回填土的內(nèi)摩擦角屮()回填土的粘著力c4MPa38水文氣象資料（1）氣溫及水溫：多年實(shí)測(cè)的日平均氣溫及水溫，或月平均資料（見表6）；表6多年月平均氣溫與水溫資料單位：C123456789101112全年平均氣平溫水（穌端最高氣溫。C（發(fā)生在年月日）；（3）極端最低氣溫C（發(fā)生在年月日）；（4）多年平均最大風(fēng)速m/s（風(fēng)向）；（5）冰凍期為月，結(jié)冰厚度m,持續(xù)最長(zhǎng)時(shí)間d,凍土層厚度m；地下水埋深；冰凌資料。39專題資料提示：當(dāng)?shù)购缥芡ㄟ^或跨越河溪、道路等時(shí)，需要有下列內(nèi)

11、容的專題資料?？缭胶酉翰榍宄酉撎幍淖罡吆樗?、一般河水位、最低河水位，相應(yīng)的流量、流速，以及通航和沖刷等情況；跨越鐵路、公路：要了解該路段的交通運(yùn)輸，今后發(fā)展及對(duì)本工程的要求等有關(guān)情況。3.10材料特性3101混凝土(1)混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度與彈性模量見表7。表7混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度與彈性模量表位：MPa混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度彈性模量E軸心抗壓R彎曲抗壓R抗拉R抗裂R。awIfh(2)混凝土的其它參數(shù)見表8表8混凝土其他參數(shù)序號(hào)名稱o單位數(shù)值備注1素混凝土容重kN/m32鋼筋混凝土容重kN/m33混凝土抗?jié)B標(biāo)號(hào)4混凝土抗凍標(biāo)號(hào)5混凝土線膨脹系數(shù)aC-13.10.2鋼筋設(shè)計(jì)強(qiáng)度及彈性模量，見表9表9鋼筋設(shè)計(jì)強(qiáng)

12、度及彈性模量鋼筋品種符號(hào)直徑mm設(shè)計(jì)強(qiáng)度，Mpa彈性模量EgGPa受拉Rg受壓Rg3.10.3其他3.11安全系數(shù)(1)混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件強(qiáng)度安全系數(shù)見表10。表10混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件強(qiáng)度安全系數(shù)建筑物級(jí)別何載組合基本特殊基本特殊基特按抗壓強(qiáng)度計(jì)算的受壓構(gòu)件、局本殊部承壓強(qiáng)度計(jì)算的受壓、受拉、j/，I/rJ1受彎筋件昆凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件強(qiáng)度安全系數(shù)見表11表11鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件強(qiáng)度安全系數(shù)建筑物級(jí)別荷載組合基本特殊基本特殊基特軸心受壓構(gòu)件、偏心受壓構(gòu)件、局部承壓斜截面受剪受扭本殊局部承壓、受彎面受心受拉扭牛(3)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件使用中不允許出現(xiàn)裂縫的抗裂安全系數(shù)(Kf)，見表12表12鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件

13、抗裂安全系數(shù)K建筑物級(jí)別f荷載組合基本特殊基本特殊基特軸心受拉、小偏心受拉構(gòu)件本殊受彎、偏心受壓、大偏心受拉構(gòu)件)建筑物穩(wěn)定安全系數(shù)見表13表13建筑物穩(wěn)定安全系數(shù)序號(hào)建筑物名稱?？够箖A基本特殊基本特殊1管道與管座2管座與地基3鎮(zhèn)墩與地基4邊墻與地基3.12其他系數(shù)管節(jié)搬運(yùn)、吊裝等動(dòng)力系數(shù)：K=n管體與管座之間的摩擦系數(shù)：f=4設(shè)計(jì)一般原則O倒虹吸管設(shè)計(jì)除執(zhí)行本大綱外，還應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程和規(guī)范的規(guī)定。倒虹吸管是引水建筑物，其工作情況及設(shè)計(jì)要求必須滿足整個(gè)引水工程規(guī)劃設(shè)計(jì)的要求。鑒于溫度荷載對(duì)管道應(yīng)力影響較大，又難于準(zhǔn)確計(jì)算，因此，在管道設(shè)計(jì)中，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)臉?gòu)造措施，尤其要注重隔溫措施，一

14、般盡量采用掩埋式或其它隔溫結(jié)構(gòu)，以減小溫度荷載對(duì)管道應(yīng)力的影響?；炷潦湛s的影響在設(shè)計(jì)上一般不進(jìn)行計(jì)算，只提請(qǐng)施工部門采取措施，應(yīng)控制均勻收縮在允許范圍之內(nèi)，并應(yīng)盡量避免非均勻收縮。4.5地震力為特殊荷載，設(shè)計(jì)中一般可不考慮，應(yīng)著重采取抗震結(jié)構(gòu)及工程措施。只有對(duì)7度以上地震區(qū)的大型倒虹吸管，且是露天鋪設(shè)時(shí)，應(yīng)按SDJ10-78的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。4.6倒虹吸管主要是承受較大的內(nèi)水壓力荷載，因此，鋼筋混凝土管道結(jié)構(gòu)應(yīng)按不允許開裂的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。4.7因混凝土具有易裂性，對(duì)混凝土水管，尤其是高壓管，應(yīng)從結(jié)構(gòu)構(gòu)造、布筋、施工等方面注重采取抗裂防滲措施。4.8在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)充分考慮施工中(如用頂管法、盾

15、構(gòu)法施工，或管道通過河谷道路等)的一些特殊要求。4.9在寒冷地區(qū)，應(yīng)按防凍要求設(shè)計(jì)，采取必要的防凍措施。5布置要求與優(yōu)化設(shè)計(jì)5.1一般規(guī)定提示：(1)管線布置應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)條件，工程規(guī)模和工程總體布置要求，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。一般要求線路宜短而直，使水流平順、水頭損失小、工程量少、造價(jià)低，并且應(yīng)充分考慮施工、運(yùn)行管理與維修的方便和安全。管線應(yīng)選擇在地形、地質(zhì)條件優(yōu)越地區(qū)，應(yīng)避開滑坡、崩塌或受地下水危害等地段。管線在立面上，應(yīng)力求避免上凸現(xiàn)象。若不能避開時(shí)，應(yīng)在管道適當(dāng)部位設(shè)置通氣閥。管線布置時(shí)，要注意布置沖砂、放空及進(jìn)人檢修等設(shè)施。對(duì)吊裝管道還應(yīng)布置便于拆換管節(jié)的活動(dòng)接頭。管道及進(jìn)出口段應(yīng)

16、盡可能布置在挖方地基上，以減少沉陷、滲漏及塌方等現(xiàn)象。園形管道的轉(zhuǎn)彎半徑不宜小于3倍管徑。位置相近的平面轉(zhuǎn)彎和立面轉(zhuǎn)彎宜合并為空間轉(zhuǎn)彎。位置相近的彎管和漸變段宜合并為漸變彎管段。埋管的掩埋深度：保溫：管頂埋入土內(nèi)0.5m0.8m；防凍：管頂埋入凍土層以下0.5m(黃河以南地區(qū))，1.0m(華北地區(qū))，1.5m(東北、內(nèi)蒙、新疆地區(qū))；防沖：管頂至少應(yīng)低于沖刷線以下0.5m；道路或溝渠下的埋管：管頂應(yīng)低于道路面或渠底以下1.0m；耕作層：管頂應(yīng)在耕作層以下(一般機(jī)耕的耕作層深度為0.6m1.0m)；地震區(qū)：埋深不得小于1.5m2.0m。2進(jìn)出口段提示：(1)進(jìn)出口段應(yīng)根據(jù)工程具體情況要求布設(shè)沉砂

17、池、攔沙坎、沖砂閘、泄水閘、控制閘、消力池、攔污柵、喇叭口、漸變段等結(jié)構(gòu)物。進(jìn)出口各結(jié)構(gòu)物的型式及高程應(yīng)保證在通過不同流量時(shí)，管道進(jìn)出口處的水流為淹沒流，防止產(chǎn)生水躍及漏斗式渦流帶入空氣。邊界力求圓滑平順，以減少水頭損失。進(jìn)水口布置應(yīng)參照SD303-88有關(guān)章節(jié)條款的要求。一般情況下，進(jìn)出口是按設(shè)計(jì)流量為淹沒流進(jìn)行設(shè)計(jì)的。但在其他流量時(shí)，可能出現(xiàn)非淹沒的急流，因此為了改善此種水流狀態(tài)，在進(jìn)出口處可設(shè)置消力池、控制閘等建筑物連接。53管道段531管道的斷面形式及尺寸、根數(shù)、材料及支承結(jié)構(gòu)選擇提示：一般應(yīng)根據(jù)工程規(guī)模及工程的具體條件，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。532提示：園形管座的形式有素土平基、弧形

18、土基、剛性弧形管座、內(nèi)園外城門型、梁式支承、兩點(diǎn)式支承、中空式剛性弧形管座等多種。管座形式對(duì)管道應(yīng)力影響較大，應(yīng)根據(jù)工程具體情況慎重選擇，或經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。5.3.3鎮(zhèn)墩布置提示：管道布置在一般坡度上時(shí)，每50m100m設(shè)一個(gè)鎮(zhèn)墩。當(dāng)布置在坡度陡、長(zhǎng)度大的斜坡上時(shí)，還應(yīng)在斜坡管道中間加設(shè)鎮(zhèn)墩，以防止管體下滑。鎮(zhèn)墩間距應(yīng)根據(jù)地形地質(zhì)條件，經(jīng)計(jì)算確定。當(dāng)管道的平直段較長(zhǎng)時(shí)，一般每隔150m200m,或更長(zhǎng)距離設(shè)置鎮(zhèn)墩。534管節(jié)長(zhǎng)度與伸縮沉陷縫提示：(1)管節(jié)與管節(jié)之間設(shè)伸縮沉陷縫。因此，管節(jié)長(zhǎng)度也就是管道伸縮沉陷縫的間距。(2)管節(jié)與管節(jié)之間接頭型式：對(duì)現(xiàn)澆鋼筋混凝土管主要有平接和套接，前

19、者用于水頭比較低的管道；預(yù)制管和預(yù)應(yīng)力管大多采用承插式接頭。(3)管節(jié)長(zhǎng)度一般應(yīng)根據(jù)不同管材、地基、施工工藝及溫度等條件擬定?，F(xiàn)澆混凝土管：管節(jié)長(zhǎng)度在土基上一般為15m20m，在巖基上為10m15m。若采取適當(dāng)措施，如在管身與管座之間設(shè)置油毛氈墊層，且管身又采用分段間隔澆筑，對(duì)管徑小于或等于1.5m的管道則管節(jié)長(zhǎng)度(伸縮縫間距)可增大至30m。預(yù)制混凝土管：管節(jié)長(zhǎng)度一般在5m以內(nèi)，個(gè)別的也有長(zhǎng)達(dá)8m。5.3.5專題設(shè)計(jì)提示：專題設(shè)計(jì)的項(xiàng)目可能有：橋式支承結(jié)構(gòu)(拱、排架、梁)，較大的基礎(chǔ)處理，露天式管道的保溫結(jié)構(gòu)以及跨越河溪、路障等，應(yīng)根據(jù)具體情況與需要進(jìn)行專題設(shè)計(jì)。6水力計(jì)算6.1計(jì)算任務(wù)提示

20、：倒虹吸管是有壓的輸水建筑物，一般由進(jìn)口段、管道段和出口段組成，其水力計(jì)算的主要任務(wù)：.-.-:-.-校核過水能力、水頭損失及水面銜接是否滿足設(shè)計(jì)要求。6.2管道流速倒虹吸管內(nèi)流速應(yīng)根據(jù)允許水頭損失值，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較和管內(nèi)不淤條件選定。提示：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)：混凝土管:當(dāng)通過設(shè)計(jì)流量時(shí),管內(nèi)平均流速一般為1.5m/s3.0m/s,最大可達(dá)4m/s；最小流速按通過最小流量時(shí)，管內(nèi)流速應(yīng)大于挾砂流速；鋼管：糙率小，造價(jià)又較高，流速可取大些，一般為4m/s6m/s。63水頭損失計(jì)算提示：倒虹吸管水頭損失包括局部水頭損失和沿程水頭損失兩大部分。其中局部水頭損失包括攔污柵、進(jìn)口、門槽、漸變段、彎頭、管節(jié)接頭、出

21、口等。各類水頭損失的計(jì)算可參照SD303-88附錄四公式計(jì)算。6.4管道過水能力的核算倒虹吸管內(nèi)的水流為壓力管流，故其管道內(nèi)的過水能力按壓力管流公式計(jì)算。提示：計(jì)算步驟及公式參照水工手冊(cè)第8卷第40章及武漢水利電力學(xué)院編水力計(jì)算手冊(cè)中有關(guān)章節(jié)。6.5進(jìn)出口水面銜接的驗(yàn)算提示：倒虹吸管進(jìn)出口一般先按設(shè)計(jì)流量以淹沒流型式進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后驗(yàn)算以下兩種工況：通過中小流量時(shí)，進(jìn)出口是否仍為淹沒流。校核通過加大流量時(shí)，進(jìn)出口渠道水位高程、渠堤頂部是否滿足安全運(yùn)行要求。當(dāng)管道出口流速較大時(shí)，尚應(yīng)驗(yàn)算加大流量時(shí)的水面銜接情況。如出現(xiàn)遠(yuǎn)驅(qū)式水躍時(shí)，須設(shè)置出口消力池連接結(jié)構(gòu)。當(dāng)通過中小流量時(shí)，若進(jìn)出口渠道水頭差值(

22、Z)大于管道總水頭損失(hQ時(shí)，進(jìn)口水面可能在管內(nèi)出現(xiàn)跌落而產(chǎn)生水躍，引起脈動(dòng)和摻氣，影響安全運(yùn)行。這時(shí)應(yīng)根據(jù)總水頭損失大小，對(duì)進(jìn)出口設(shè)計(jì)進(jìn)行修正，其修正方法見水工手冊(cè)第8卷第40章。7結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.1荷載及其組合711荷載7.1.1.1基本荷載自重(包括管道隔溫結(jié)構(gòu)的自重)；滿管水重；設(shè)計(jì)內(nèi)水壓力；外水壓力；管道彎曲段水流的離心力；土壓力；地面荷載；支座反力；溫度荷載；雪荷載。7.1.1.2特殊荷載校核內(nèi)水壓力；(2)地震力。提示：各類荷載計(jì)算公式及方法，參見主要參考資料中有關(guān)章節(jié)。一712荷載組合提示：設(shè)計(jì)倒虹吸管時(shí)，荷載組合應(yīng)根據(jù)工程布置型式及運(yùn)用期間可能出現(xiàn)的最不利的情況進(jìn)行全面考慮。一

23、般荷載組合分為基本組合和特殊組合兩大類?；窘M合由基本荷載所組成；特殊組合除相應(yīng)的基本荷載外，尚應(yīng)包括一種或幾種特殊荷載。荷載組合一般應(yīng)按表1416采用，但有時(shí)還要考慮其它可能的荷載及可能的最不利組合。(1)管道橫向計(jì)算的荷載組合，見表14。表14管道橫向計(jì)算的荷載組合表管道類型荷載組合基本荷載特殊荷備注自重滿管水重設(shè)計(jì)內(nèi)水壓力外水壓力土壓力地面荷載溫度荷載雪荷載支座反力校核內(nèi)水壓力地震力露天管基本組合VVVVVV特殊組合(I)VVVVV特殊組合(II)VVVVVV掩埋管基本組合(I)VVVVVVVV基本組合(I)VVVVVV空管特殊組合VVVVVVVV河床埋管基本組合(I)VVVVVV基本組

24、合(I)VVVV管道檢修期特殊組合VVVVVV(2)管道縱向計(jì)算的荷載組合，見表15表15管道縱向計(jì)算的荷載組合管道類型荷載組合基本荷。載特殊荷備注自重滿管水重設(shè)計(jì)內(nèi)水壓力外水壓力土壓力地面荷載溫度荷載雪荷載支座反力校核內(nèi)水壓力地震力露基本組合VVVVVV提示：(1)管身的應(yīng)力分析屬彈性理論空間問題，計(jì)算復(fù)雜，為了簡(jiǎn)化計(jì)算工作，一般作為平面問題考慮。即橫向用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法按封閉的環(huán)(箱)形結(jié)構(gòu)計(jì)算，縱向按環(huán)(箱)形截面梁考慮。(2)強(qiáng)度計(jì)算及抗裂度驗(yàn)算，均按現(xiàn)行SDJ20-78規(guī)定的理論及公式進(jìn)行計(jì)算(驗(yàn)算)。天管特殊組合(I)VVVVVV特殊組合(II)VVVVVVV掩埋管基本組合(I)VVV

25、VVVVV基本組合(I)VVVVVV空管特殊組合VVVVVVV河床埋管基本組合(I)VVVVVV基本組合(I)VVVV管道檢修期特殊組合VVVVVV管道類型荷載組合基本荷載特F殊荷備注自重水重設(shè)計(jì)內(nèi)水壓力外水壓力水流離心力土壓力地面荷載管道作用力雪荷載校核內(nèi)水壓力地震力露天管基本組合VVVVV特殊組合(I)VVVVV特殊組合(I)VVVVVV掩埋“宀一基本組合VVVVVVVV特殊組合VVVVVVV河床埋基本組合VVVVV特殊組合VVVVVV表16鎮(zhèn)墩計(jì)算的荷載組合1注表1416中，外水壓力值應(yīng)取各荷載組合中最不到狀況的水位講行計(jì)7.2管身內(nèi)力計(jì)算7.2.1設(shè)計(jì)一般規(guī)定(3)鎮(zhèn)墩計(jì)算的荷載組合，

26、見表16。72272217*222箱形管計(jì)算原則生1r-8提示：（1）箱形管橫斷面為閉合框架，取截面中心線為計(jì)算軸線。當(dāng)內(nèi)角加腋尺寸不大于該計(jì)算跨度的1/10時(shí)，可不考慮加腋的影響，仍按等截面計(jì)算。（2）大型箱形管，尤其當(dāng)加腋尺寸較大時(shí)，除用彈性地基上的框架分析外，還應(yīng)考慮節(jié)點(diǎn)的剛提示:（1度和向切變形仃。長(zhǎng)管段作為計(jì)算單元，按平面問題計(jì)算，當(dāng)管壁厚度（6）（3）中與平工程徑可用查表圖彎矩公式或用時(shí)為薄求內(nèi)力反之為厚壁管。其先假定的剛度比與比之差一般不應(yīng)!彈性中心法求解內(nèi)力。在地基反也卜為了壓化計(jì)用時(shí)，一般多假定為直法分構(gòu)力且彈性中心法求解內(nèi)管尤其是在較硬的地基上薄壁管勢(shì)剛度中壁型:管三近實(shí)，

27、則應(yīng)按彈性地這個(gè)計(jì)定更軟弱地（4）橫向截面內(nèi)力計(jì)算，一般只計(jì)算在各種荷載作用下斷面的頂、腰、底三個(gè)控制點(diǎn)的內(nèi)力（M、N）。然后按最不利荷載組合作用下的內(nèi)力（工M、工N），按偏心受拉（壓）構(gòu)件計(jì)算截面尺寸及鋼筋用量，并驗(yàn)算其抗裂穩(wěn)定性。（5）在計(jì)算彎矩產(chǎn)生的應(yīng)力時(shí)，應(yīng)考慮橫截面曲率的影響。（6）常見荷載作用下的橫向內(nèi)力計(jì)算，均有表格可查，見主要參考資料中有關(guān)章節(jié)。底應(yīng)深埋在凍土線以下。對(duì)中小型工程經(jīng)論證后，可以用漿砌塊石與混凝土混合結(jié)構(gòu)。提示：(1)土基上的鎮(zhèn)墩基底面一般都做成矩形，而且是水平的(或略向內(nèi)傾一點(diǎn))。在各種荷載組合作用下，基礎(chǔ)面上不宜產(chǎn)生拉應(yīng)力，且其壓應(yīng)力最大值與最小值之比一般不宜

28、大于2。(2)巖基上的鎮(zhèn)墩因其承載能力大，建基面通?？砷_挖成傾斜的階梯形，并使斜底面盡量接近垂直鎮(zhèn)墩上的合力方向。其具體尺寸一般應(yīng)通過計(jì)算確定。7.3.1.4鎮(zhèn)墩基礎(chǔ)7.3.1.5鎮(zhèn)墩內(nèi)管道段強(qiáng)度及配筋提示：鎮(zhèn)墩內(nèi)管道段的混凝土強(qiáng)度及配筋量一般與鎮(zhèn)墩外直管道段相同，以防因內(nèi)水壓力及溫度作用產(chǎn)生裂縫。7.3.1.6鎮(zhèn)墩的周圍，尤其是上部，宜配置適量溫度鋼筋，以防開裂，損壞整體性。7.3.2鎮(zhèn)墩的穩(wěn)定性驗(yàn)算(1)提示：為使地基受力均勻，一般都要求合力作用點(diǎn)在基礎(chǔ)底面的中三分點(diǎn)之內(nèi)，故可不進(jìn)行抗傾覆驗(yàn)算，只驗(yàn)算抗滑穩(wěn)定即可。斜提示：土坡上：分析土體沿某一滑弧滑動(dòng)或崩塌的可能性；巖坡上：應(yīng)研究沿巖石的層理或斷層面的滑動(dòng)或崩塌的可能性。7.3.3(1)鎮(zhèn)墩的強(qiáng)度驗(yàn)算一般按重力式擋土墻計(jì)算方法進(jìn)行，可選幾個(gè)與墩底面平行的危險(xiǎn)面用材料力學(xué)方法計(jì)算截面應(yīng)力，使之滿足材料的設(shè)計(jì)要求。提示：彎管凸向上方的鎮(zhèn)墩，其