第九章倒洪吸管與涵洞

第九章倒虹吸管及涵洞

第一節(jié)倒虹吸管（地涵）渠道與河谷谷地、道路山溝及渠道等其它建筑物相交時(shí)，為連接渠道而設(shè)置的壓力管道。水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞一、倒虹吸管的布置與構(gòu)造由進(jìn)口、出口、管身所組成。1、管路布置布置原則：a.管路與所通過(guò)的建筑物、河道正交以縮短管長(zhǎng)、節(jié)省工程量；b.管身及進(jìn)出口在穩(wěn)定地段，地形不宜陡、便于工；c.進(jìn)出口避免建于高填方上，如果不可避免，填方要夯實(shí)；d.對(duì)于山谷、管路一般沿地面坡度布置，轉(zhuǎn)彎不宜多。水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞2.常見的布置形式對(duì)于高差不大的小倒虹吸，一般有兩種布置:斜管式和豎井式.(1)斜管式：應(yīng)用較多，如圖，其水流條件好，施工簡(jiǎn)便，工程中應(yīng)用較多。其主要適用于穿越高差較小渠道或河流。水工建筑物講稿-第九章倒洪吸管與涵洞（2）豎井式：壓力水頭〈3～5m，施工容易，但水流不如斜管流暢。其優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單、管路短、占地少、施工較易，而水流條件較差、水頭損失大。井底一般設(shè)0.5m深的集沙坑，以便清除泥沙及維修水平段時(shí)排水之用。水工建筑物講稿-第九章倒洪吸管與涵洞（3）對(duì)于高差大或跨干谷、山谷時(shí)采用地埋式和橋式.管道可沿地面鋪設(shè)，以減少開挖工程量和便于檢修，但氣溫影響大，為減少溫度應(yīng)力的影響。一般埋于地下0.8m水工建筑物講稿-第九章倒洪吸管與涵洞水工建筑物講稿-第九章倒洪吸管與涵洞埋深要求：通過(guò)耕地時(shí)：埋于耕作層以下在冰凍寒冷地區(qū)：埋于凍土層以下穿過(guò)河道埋于沖刷線以下0.5m對(duì)于公路：管頂在路面0.7m以下。對(duì)于深谷：可把管鋪在橋上過(guò)河水工建筑物講稿-第九章倒洪吸管與涵洞3.進(jìn)口段的布置與構(gòu)造進(jìn)水口由閘門、攔污柵、啟閉臺(tái)、進(jìn)出口、漸變段及沉沙池、鋪蓋等組成.(1)進(jìn)口形式:I曲線型;II斜口型水工建筑物講稿-第九章倒洪吸管與涵洞進(jìn)口應(yīng)滿足倒虹吸管不同流量的要求、水流平順、水頭損失小。對(duì)于小型管可直接插入墻內(nèi)或填墩內(nèi)；對(duì)于大型，常用圓弧銜接在四周用喇叭形。b.進(jìn)口應(yīng)修建在較好的基礎(chǔ)上，否則應(yīng)進(jìn)行防滲處理，鋪蓋長(zhǎng)（3—5）h。進(jìn)水口較渠底低時(shí)其方程應(yīng)通過(guò)水力計(jì)算確定。c.進(jìn)水口設(shè)置閘門，以便檢修、調(diào)整流速分布。雙管必須設(shè)閘門。攔物柵：防止人畜、雜物等進(jìn)入管內(nèi)。d.在多泥沙河流取水是否設(shè)沉沙池應(yīng)根據(jù)整個(gè)渠系規(guī)劃考慮，通常在渠道進(jìn)水口設(shè)置。如設(shè)沉沙池，其尺寸與泥沙顆粒、含量、流速分布有關(guān)，一般Lp≥（4—5）h,B≥（1—2）b底寬,有適當(dāng)?shù)匦慰捎盟_、無(wú)可用人工機(jī)械清淤。水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞水工建筑物講稿-第九章倒洪吸管與涵洞水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞4.出口出口流速一般較渠道流速大，故出口一般設(shè)消力池,池深T>（0.5D+30）cm，池長(zhǎng)（3—4）h，出口需設(shè)漸變段或設(shè)檢修門水工建筑物講稿-第九章倒洪吸管與涵洞5.管身及鎮(zhèn)墩的形式和構(gòu)造（1）管身a．?dāng)嗝娑嗖捎脠A形或箱形，材料：鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土。箱形適用于地基不好的情況，低水頭大流量，可采用單孔和多箱形管。水工建筑物講稿-第九章倒洪吸管與涵洞b．為適應(yīng)不均勻沉陷和溫度引起的縱向收縮變形，管道應(yīng)設(shè)置永久伸縮縫?？p間距：15～30m，露天取小值，縫間設(shè)止水?？p接頭有：1.平接,2.套節(jié)3．企口,4．預(yù)制（2）鎮(zhèn)墩位置：在管道變坡和轉(zhuǎn)彎地方設(shè)置鎮(zhèn)墩。荷載：鎮(zhèn)墩主要受斜管傳來(lái)荷載及水流所產(chǎn)生的力。鎮(zhèn)墩要維持自身穩(wěn)定和管身穩(wěn)定，若地質(zhì)條件好一般20～30m布置一個(gè)或在斜管中段。水工建筑物講稿-第九章倒洪吸管與涵洞水工建筑物講稿-第九章倒洪吸管與涵洞a.連接方式剛性連接：澆筑完成便施工，適用于基礎(chǔ)好，不適用于地基沉陷、易裂縫。柔性連接：接縫用瀝青填塞，設(shè)止水，施工復(fù)雜，適應(yīng)于不均勻沉陷和變形、溫度的影響。斜管布置也可以采用上剛下柔，使縱向受壓。平管布置：一端剛一端柔。尺寸由穩(wěn)定、地基應(yīng)力構(gòu)造來(lái)確定。

Z=（2～3），L=（1.5～2.0）DT≥（1.5～2.0），R=（2.5～4.0）D，T/≥（2.0～3.0）水工建筑物講稿-第九章倒洪吸管與涵洞水工建筑物講稿-第九章倒洪吸管與涵洞二、倒虹吸管水力計(jì)算

水力計(jì)算任務(wù)（斷面計(jì)算）：選定斷面尺寸、確定流速在實(shí)際中，上下游水位未知，斷面是未知的，一般是選取適當(dāng)?shù)牧魉?.5～2.5m/s，而后確定斷面和上下游水位差。流速的選擇很重要，過(guò)大水頭損失大，過(guò)小易產(chǎn)生淤積。水工建筑物講稿-第九章倒洪吸管與涵洞

Z—為水位差，一般由渠系規(guī)劃中定出[Z]，若計(jì)算在允許范圍內(nèi)，即可定出斷面尺寸，以及上下游水位及渠底高程，否則重新調(diào)整斷面，一直到滿足要求。當(dāng)計(jì)算的管身斷面較大或通過(guò)流量較小時(shí)，可采用多管（2—3）在小流量時(shí)，調(diào)整過(guò)水?dāng)嗝婧土魉?，保證不淤積。另外還要校核加大流動(dòng)時(shí)，進(jìn)水口的超高是否滿足要求。水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞對(duì)于有壓流

2．進(jìn)口段水面的連接在確定斷面尺寸及下游渠底高程，還需進(jìn)一步分析，管道在最小流動(dòng)時(shí)，進(jìn)口段水面連接情況。水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞最小流量的水位差Z11

若z1〉z(mì)2，則說(shuō)明實(shí)際水位大于所需要水位z2，因而在時(shí)，進(jìn)水口水流會(huì)產(chǎn)生跌落，從而產(chǎn)生水躍，引起管身的震動(dòng)破壞，影響正常工作。采取措施：對(duì)管中水平線與渠道相差很大時(shí)，降低進(jìn)水口，形成淹沒(méi)。相差小時(shí)，利用斜坡連接水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞三、管身結(jié)構(gòu)計(jì)算

進(jìn)水口建筑物與水閘結(jié)構(gòu)計(jì)算相似，管身結(jié)構(gòu)計(jì)算，一般根據(jù)荷載大小分為若干段進(jìn)行，對(duì)于大型：50m水頭以下，10m水頭高差為一級(jí)

50m水頭以上，5m水頭高差為一級(jí)中小型：也可不分級(jí)，按最大受力的水平段計(jì)算。1。所受荷載：管重、內(nèi)外水荷載、土壓力、溫差應(yīng)力對(duì)于埋于河道、河槽部分有下列荷載組合：水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞（1）河道枯水期管內(nèi)正常輸水荷載有：重力、土壓力、內(nèi)外水壓力（2）河道洪水期管內(nèi)無(wú)水重力、土壓力、外水壓力、管內(nèi)外溫差等。（3）管內(nèi)正常輸水：管外無(wú)水、無(wú)土壓力重力、內(nèi)水壓力、管內(nèi)外溫差等。工程中一般對(duì)管在橫向及縱向分別計(jì)算。橫向計(jì)算主要驗(yàn)算強(qiáng)度、裂縫，橫向計(jì)算與壩下涵管相同，請(qǐng)參考縱向主要計(jì)算撓曲、軸向拉力、彎撓水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞2.管身的縱向應(yīng)力分析影響縱向計(jì)算的因素很廣，對(duì)大中型倒虹吸管一定要進(jìn)行縱向應(yīng)力分析?？v向應(yīng)力主要是在荷載作用下以及地基不均勻沉陷產(chǎn)生的縱向撓曲。對(duì)于剛性坐墊，管道接頭及管身回填土阻止回縮、因溫降、混凝土收縮和內(nèi)水壓力引起管道的縮短，也使管壁產(chǎn)生拉力。下面介紹一種近似計(jì)算水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞（1）溫差拉力：由管道不能自由收縮、由溫降產(chǎn)生的拉力。（2）內(nèi)水壓力作用管道環(huán)向?qū)⑸扉L(zhǎng)，縱向?qū)⒖s短，引起拉應(yīng)力：水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞（3）填土及座墊引起的摩擦力四周填土及座墊將約束管在縱向自由變形管與填土及座墊之間的產(chǎn)生的摩擦力，并假定均勻分布，則管道截面由摩擦力產(chǎn)生的軸向拉力為水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞1——由于鉛直土壓力作用產(chǎn)生的摩擦力(f摩擦系數(shù))，由均勻側(cè)土壓力產(chǎn)生。(et)水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞rH—管身外半徑,G1管內(nèi)水重,G2管自重，q由管身水重產(chǎn)生，

Tmax也可以寫成：

當(dāng)有剛性支座時(shí)，土與管壁之間的摩擦系數(shù)為f，管壁與座墊設(shè)有油氈摩擦系數(shù)為f0水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞（4）縱向彎矩的計(jì)算則單位荷載管中最大彎矩

水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞按受拉受彎配筋，箍筋在外層和內(nèi)層。思考題1．倒虹吸管有哪幾部分組成2．管路布置原則3．如何布置進(jìn)水口4．水位差是如何計(jì)算的5．管路結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)管道所受主要荷載有哪些？影響縱向計(jì)算的因素有哪些？第二節(jié)涵洞

在渠系中，當(dāng)溪谷與交通道路相交時(shí)，在填方渠道或公路下設(shè)置輸水式泄水建筑物——涵洞。組成：進(jìn)口、洞身、出口。涵洞一般不設(shè)閘門，涵洞進(jìn)口部分上部建筑物與水閘結(jié)構(gòu)基本相同，洞身與涵管洞身基本一致。本節(jié)只介紹其布置與型式水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞一．涵洞的類型、構(gòu)造、工作特點(diǎn)1．類型與工作特點(diǎn)根據(jù)水流條件：有壓、無(wú)壓、半有壓根據(jù)任務(wù)分:輸水涵洞,排洪、泄水涵洞a．輸水涵洞，為減少水頭損失常計(jì)成無(wú)壓

V=2.0m/s左右b.水位差，對(duì)于上下游水位差不大，流速較小的輸水洞，可不考慮防滲及出口消能問(wèn)題。c.泄水排洪涵洞——可設(shè)計(jì)成無(wú)壓、有壓、半有壓，在排洪時(shí)可能出現(xiàn)明滿流交替的情況，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)于重視。這種涵洞，水位差及流速較大，應(yīng)采取防沖措施。防滲應(yīng)根據(jù)具體情況來(lái)確定。水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞2．涵洞洞身結(jié)構(gòu)型式a．圓形：水力條件、靜力工作條件較好。常用：有壓或無(wú)壓b．箱形：適用填土較厚、受力條件好，適應(yīng)不均勻沉陷，可設(shè)成無(wú)壓、低壓?？芍苯愉佋O(shè)在砂石、素混凝土、墊層上。水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞c．蓋板式洞寬2～5m，板厚（1/5-1/12）b。底板有：分離式和整體式水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞d．拱形涵洞受力條件好，適用于填土較高的無(wú)壓涵洞f/L=1/5-1/10。涵洞洞身受填土壓力變化較大時(shí)，沉陷縫間距應(yīng)小于10m，砂土2～3倍洞高。水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞3.進(jìn)出口型式連接洞身與填土土坡的建筑物要求：水流平順、防止水流對(duì)洞口附近的沖刷。(1)圓錐護(hù)坡式(a)進(jìn)、出口設(shè)圓錐形護(hù)坡與渠堤外坡連接，構(gòu)造簡(jiǎn)單，省材料，但進(jìn)口水流收縮大，與其他類型進(jìn)水口相比，在同樣條件下，上游壅水時(shí)易封住洞頂，這種形式一般用于小型工程。（2）一字型,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，水流條件不好，在同樣條件下易封洞頂。

(3)八字形斜降墻式:翼墻在平面上呈八字形，八字墻面與水流方向成300～400交角，墻頂面隨兩側(cè)土坡的降低而逐漸降低，進(jìn)流條件較圓錐護(hù)坡式有所改善。水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞（3）反翼墻走廊式:涵洞進(jìn)口兩側(cè)翼墻高度不變，以形成廊道，水面降落產(chǎn)生在該段翼墻內(nèi)，可降低洞頂高程，適用于無(wú)壓涵洞的進(jìn)口，但工程量較大，采用較少。(5)進(jìn)口段洞頂抬高式:對(duì)于無(wú)壓涵洞，為保證進(jìn)口水流不封住洞頂，可將進(jìn)口1．2H（H為洞高）長(zhǎng)度范圍內(nèi)洞身高度適當(dāng)加大，以使進(jìn)口水面降落位于此段范圍內(nèi)。對(duì)于半有壓涵洞，為使水流封住進(jìn)口洞頂后，洞內(nèi)仍能保持穩(wěn)定的無(wú)壓流態(tài)，可將進(jìn)口一小段洞身高度適當(dāng)減小，并在其后設(shè)通氣孔，以穩(wěn)定洞內(nèi)水面。對(duì)于有壓涵洞，可將進(jìn)口段洞身的頂部（上唇）做成逐漸收縮的曲線形式，使進(jìn)口有平順的水流邊界和必要的進(jìn)流能力。水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞二．洞身布置任務(wù)：選定建筑物型式、布置尺寸和結(jié)構(gòu)型式。水力計(jì)算：確定進(jìn)出口方程與尺寸、斷面和縱坡1．資料：資料是多方面的主要有：（1）涵洞頂部填土高度和填方工程的重要性（2）涵洞所在水道原有地形、地質(zhì)、流量和水位一般排洪涵洞都缺乏其水位流量資料，這時(shí)可根據(jù)工程的重要性，選定洪水位資料，配合洪水調(diào)查確定設(shè)計(jì)流量。根據(jù)原水道及兩岸情況，結(jié)合消能、防沖要求對(duì)原水道整治和護(hù)砌。對(duì)有短暫淹沒(méi)的涵洞，要進(jìn)行調(diào)蓄演算。2．布置規(guī)則a．應(yīng)使水流順暢，不產(chǎn)生淤積沖刷。b．水流方向與渠道道路正交、洞底高程應(yīng)等于或接近于原河道底部高程、坡度接近或稍陡于1～3%水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞c．填方渠道下涵洞，管頂至少在渠底以下0.6～0.7m

d．填土透水性大時(shí)，應(yīng)做好防滲措施

e．線路應(yīng)造在本地基承載能力較大地段三．水力計(jì)算在工作條件、進(jìn)出口型式、洞身段確定后，可根據(jù)Q、上下游水位擬定尺寸，進(jìn)行水力計(jì)算。1．輸水洞、洞長(zhǎng)時(shí)，可按照明渠均勻流計(jì)算所需要的斷面和底坡，并校核加大流量，靜空是否夠，多采用無(wú)壓流。洞短時(shí)2.5L≤10H，可按寬頂堰計(jì)算。水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞2．泄水、排水涵洞無(wú)壓、半有壓和有壓半有壓：進(jìn)口水流封閉，但洞內(nèi)為明流無(wú)壓：尺寸大進(jìn)口雍水小對(duì)于上游水域面積大，洪水持續(xù)時(shí)長(zhǎng)且漲落緩慢，允許雍水高度小，按無(wú)壓設(shè)計(jì)。無(wú)壓、半有壓涵洞高程，可根據(jù)出口最大流量不被淹沒(méi)來(lái)設(shè)計(jì)并一定靜空來(lái)確定。對(duì)于山溪性河谷洪水漲落迅速、原河床陡，一般按半有壓設(shè)計(jì)比較經(jīng)濟(jì)。對(duì)于實(shí)際情況，應(yīng)選多種方案比較優(yōu)化。水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞思考題1.涵洞進(jìn)出口主要哪些型式？2.涵洞設(shè)計(jì)需要哪些資料3.布置原則水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞第十章渡槽第一節(jié)渡槽的組成及作用、分類及布置一．渡槽作用分類渡槽是輸送渠道水流跨越河流、渠道、道路、山谷等障礙的架空輸水建筑物，是灌區(qū)水工建筑物中應(yīng)用最廣的交叉建筑物之一。組成：槽身、支承結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、進(jìn)出口組成。水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞分類：根據(jù)支承結(jié)構(gòu)分為按支承結(jié)構(gòu)型式分：有梁式、拱式、桁架式、組合式及懸吊或斜拉式.。按施工方法：現(xiàn)澆整體式、預(yù)制裝配式及預(yù)應(yīng)力等；按槽身斷面形狀分：矩形渡槽、U形渡槽等。按建筑材料分類：木渡槽、砌石、砼及鋼筋砼等按施工方法：現(xiàn)澆整體式、預(yù)制裝配式及預(yù)應(yīng)力等；水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞二．渡槽位置的選擇在渠系規(guī)劃時(shí)，已從全局考慮，決定渡槽位置一般無(wú)多大選擇余地，以渡槽布置上講，我們主要考慮渡槽中心線及槽身的位置。1．地質(zhì)條件好、地形條件有利、降低墩槽架高度進(jìn)出口最好在挖方段，在填方上，填方易控制在6m以下；2．跨越河流時(shí)，位于穩(wěn)定河床，水流平順，岸坡穩(wěn)定，避免在河流處轉(zhuǎn)彎處，滿足通航所需靜空。3．進(jìn)出口與槽身應(yīng)在同一軸線上，避免轉(zhuǎn)彎，使水流條件復(fù)雜。4．在進(jìn)口段或前段設(shè)節(jié)制閘和退水閘，以利于檢修和避免發(fā)生事故。5．應(yīng)少占耕地，少拆遷房屋，有較寬的施工場(chǎng)地和建筑材料。水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞三．渡槽水力計(jì)算水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞任務(wù)：確定斷面尺寸、縱坡和高程。布置型式、斷面形式及進(jìn)口型式一般根據(jù)工程任務(wù)所確定。一般根據(jù)設(shè)計(jì)流量進(jìn)行擬定尺寸，在計(jì)算中、、一般擬定、，常用斷面為矩形和U形。1．i的確定

i大，v增大，B、H減小，節(jié)省材料，但水面降落大，控制面積將減小，也可能引起河道的沖刷，因此要進(jìn)行方案比較，一般取i=1/500-1/1500。2．?dāng)嗝婵汕蟪鲋礖/B3．水位降落水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞4.進(jìn)出口高程5．h/B的比值影響其輸水能力和結(jié)構(gòu)可靠度，一般h/B多以結(jié)構(gòu)角度考慮，h/B大縱向剛度大，但h/B過(guò)大對(duì)槽身橫向穩(wěn)定不利，因此應(yīng)綜合考慮。水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞四．荷載及荷載組合1．荷載：槽身及水體重、土壓力（兩進(jìn)出口、臺(tái)墩）風(fēng)壓力、動(dòng)水壓力及漂浮物的撞擊力、地震力、人群荷載、溫度應(yīng)力、混凝土收縮引起的力。根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況選擇力的組合，由于渡槽較高受風(fēng)荷載影響大，所以要計(jì)算風(fēng)荷載。

水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞k—風(fēng)載系數(shù)，與建筑物體型有關(guān)，對(duì)于矩形滿載取1.3、空載，kz—風(fēng)壓高度變化系數(shù)選用表10—1，m/s2w0—基本風(fēng)壓，，一般，沿海，高山v是在地面10m處，30年一遇10min平均最大風(fēng)速。溫度應(yīng)力、封拱（對(duì)于超靜定結(jié)構(gòu)）T3升溫—T3—封拱時(shí)溫度降溫2．荷載組合①基本組合（設(shè)計(jì)組合）②特殊組合（校核條件、施工檢修）水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞第二節(jié)梁式渡槽一．渡槽型式與結(jié)構(gòu)1．支承型式：簡(jiǎn)支、雙懸臂、單懸臂a．簡(jiǎn)支梁式的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工、吊裝方便、跨度小、跨中彎矩大、底板受拉，對(duì)防滲不利b．雙懸臂：等跨雙懸臂c=0.25l，跨中彎矩為零，負(fù)彎矩大。等彎矩c=0.207l，中間等于支座負(fù)彎矩。雙懸臂跨度大，能造簡(jiǎn)支的2倍，底部受拉小，對(duì)抗裂有利，但重量大，吊裝困難，對(duì)地基沉陷敏感。c．單懸臂：一般只在向簡(jiǎn)支梁過(guò)度或進(jìn)出口時(shí)采用，懸臂不能太大，以保證另一端有一定的壓力，不允許出現(xiàn)拉力水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞2．尺寸

當(dāng)槽高較大，地基較好，基礎(chǔ)施工困難，宜選用較大跨度。當(dāng)高度小時(shí)，地基差采用小跨度。簡(jiǎn)支常用跨度8～15m，經(jīng)濟(jì)跨度約為槽高的0.2～1.2倍。雙懸臂梁式槽身跨度可增大到30～40m，為節(jié)省鋼材水泥及重量，渡槽工程中可采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土。水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞4.槽身橫斷面型式和構(gòu)造槽身斷面常采用矩形和U形，大流量通常采用矩形，中小流量可采用矩形或U形水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞（1）矩形斷面（2）U形輕型經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，水力條件好，縱向剛度大，橫向內(nèi)力小的特點(diǎn)。材料：鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土。矩形及U形橫斷面主要取決于H/B,從過(guò)水能力看矩形水力最佳斷面H/B=0.5,從結(jié)構(gòu)上看大些為好.實(shí)際應(yīng)用::矩形H/B=0.6～0.8,U形H/B=0.7～0.8水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞

對(duì)于有通航要求,大流量可不受上述限制。側(cè)墻一般為梁，梁除強(qiáng)度外，還要考慮側(cè)向穩(wěn)定。對(duì)于有拉桿矩形槽厚t/H=1/12-16,=12-15cm為改善應(yīng)力條件，常作30°～60°，邊長(zhǎng)20～30cm貼角，對(duì)于加肋有以下要求：肋寬可等于側(cè)墻厚，肋厚一般為（2-2.5）t水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞對(duì)于有拉桿U形槽水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞5.墩槽（1）重力墩：實(shí)體、空心6m

墩頂一般不小于0.8～1.0m，墩帽厚度不小于0.3m，外伸5～10cm，墩坡15：1～40：1，基礎(chǔ)再增大。水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞（2）槽架

a．型式：?jiǎn)闻拧?5m以下，雙排15～25m，A型b．雙排適用15～25mc．A字型常由兩片A字形剛架組成，一般布置在橫向或順槽向布置A字形。對(duì)于高度較小的大流量槽，槽寬較大，故為增加穩(wěn)定，則將A字型垂直渡槽水流方向，對(duì)于小流量的高渡槽，橫向穩(wěn)定突出，則將A字架、橫槽向，垂直水流方向。水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞（3）排架與基礎(chǔ)連接連接方式：固結(jié)、鉸接.另外還有樁基槽架H<6m，可不要橫梁；H>6m要設(shè)橫梁。水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞二．槽身穩(wěn)定計(jì)算及地基應(yīng)力計(jì)算1．槽身穩(wěn)定計(jì)算2．地基穩(wěn)定計(jì)算一方面計(jì)算地基應(yīng)力，另一方面要計(jì)算在荷載作用下可能產(chǎn)生的深層滑動(dòng)，對(duì)于中小型一般僅計(jì)算地基應(yīng)力，地基應(yīng)力水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞抗滑計(jì)算抗傾覆四.槽身結(jié)構(gòu)計(jì)算梁式渡槽因跨度與寬度比值一般大于4，故可以按梁計(jì)算。1.縱向計(jì)算滿槽情況下，按簡(jiǎn)支或雙懸，按受彎構(gòu)件計(jì)算內(nèi)力及應(yīng)力及抗裂計(jì)算，進(jìn)行配筋計(jì)算，預(yù)制還應(yīng)計(jì)算吊裝時(shí)的強(qiáng)度。水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞2．橫向計(jì)算按平面問(wèn)題，取1m。對(duì)橫向除滿槽情況下，還應(yīng)計(jì)算半槽情況水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞呈拋物線分布。（1）無(wú)拉桿剪力主要由側(cè)墻承擔(dān)，簡(jiǎn)化計(jì)算如圖（2）有拉桿對(duì)于小型或無(wú)通航要求沿槽2—1設(shè)一拉桿，簡(jiǎn)化計(jì)算時(shí)首先將拉桿均化，然后根據(jù)簡(jiǎn)化圖計(jì)算內(nèi)力。水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞（3）U形斷面由于t與自重、水重產(chǎn)生的彎矩相反，因而可減小厚度。由于是一次超靜定，拉桿力是未知的，用力法水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞水工建筑物講稿第九章倒洪吸管與涵洞五、槽架結(jié)構(gòu)計(jì)算對(duì)于雙排架和A字形排架，其結(jié)構(gòu)在橫槽向及順槽向均呈對(duì)稱布置，而水平向荷載一般按垂直于槽中水流方向計(jì)算。因此，在水平向荷載作用條件下，雙排架可以分解為兩個(gè)橫槽向的單排架進(jìn)行計(jì)算；A字形排架可分解為兩個(gè)橫槽向的單排架（A字形排架在順槽向）或單A字形排架（A字架在橫槽向）進(jìn)行計(jì)算。下面重點(diǎn)介紹單排架結(jié)構(gòu)的計(jì)算條件、計(jì)算荷載及計(jì)算簡(jiǎn)