渡槽设计-毕业设计

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1、 1 绪论绪论 一、渡槽的作用及发展 渡槽是输送渠道水流跨越河渠、道路、山冲、谷口等的架空输水建筑物，是渠系建 筑物中应用最广的交叉建筑物之一，除用于输送渠水进行农田灌溉、城镇生活用水、工 业用水、跨流域调水外，还可供排洪和导流之用。当挖方渠道与冲沟相交时，为排泄冲 沟来水和泥沙，不使山洪及泥沙进入渠道，可在渠道上面修建排洪渡槽。在流量较小的 河流上修建闸、坝需用上下游围堰拦断河道时，可在基坑上面架设导流渡槽，使上游来 水通过渡槽泄向下游。 渡槽在中国已有悠久的历史。古代，人们凿木为槽用以引水，即为最古老的渡槽。 据水经注疏 ：长安城昆明“故渠又东而北屈，迳青门外，于穴水枝渠会。渠上承穴 水于

2、章门西。飞渠引水入城。东为仓池，池在未央宫西。 ” “飞渠”即为渡槽，建于西汉， 距今约 2000 年。又距中国水利史稿上册考证， 水经沮水注中所述的郑国渠“绝 冶谷水” 、 “绝清水”中的“绝”就是指一种原始形态的渡槽。则渡槽见诸历史记载者就 比长安城的飞渠更早，这说明渡槽在中国已有 2000 年以上的历史。 20 世纪 50 年代初期，我国新建渡槽多为木、石结构。木渡槽因木材是宝贵且维修 费用大、寿命不长，故除少数用做临时性引水外，已不再采用。石拱渡槽是就地取材的 建筑工程，由于石料的开采、加工和砌筑常为手工操作，需用大量劳力，但可节约水泥、 钢材，且施工技术易为群众掌握，因而知道 20

3、世纪 70 年代，在不少灌区的渡槽工程中 石拱渡槽仍占有相当大的比重。至于墩台结构，采用石料砌筑者就更为普遍。20 世纪 50 年代中后期，随着经济建设的发展，采用钢筋混凝土渡槽日渐增多，施工方法以现场 浇筑为主。1995 年，黑龙江省首先采用了装配式渡槽，装配式渡槽较现场浇筑可节省大 量木材和劳力、显著降低工程造价、加快施工进度，并便于施工管理和提高工程质量， 因而到 20 世纪 60 年代初期以后，在许多省区逐渐得到推广，其中以广东省发展最为迅 速。广东省湛江地区除在建筑物型式及预制分块构件的造型等方面不断有所创新外，并 在研究国外单向曲率壳槽的基础上，提出了 U 形薄壳槽身的结构型式及其

4、计算方法。此 外，我国南方地区还建了一些钢丝网水泥 U 形薄壳渡槽，但这种结构不耐久，已较少采 用。 20 世纪 60 年代后期至 70 年代中期，在钢材、水泥供应较困难的条件下，渡槽工程 中出现了各种类型的少筋，无筋混凝土结构，如三铰片拱式、马鞍式、拱管式、双曲拱 式渡槽等，这些型式由于存在一些缺点，现已很少采用，但确代表了渡槽结构型式发展 2 的一个阶段。珩架拱式渡槽也是这一阶段发展起来的，山东省吸取桥梁工程中这一型式 的特点，提出并自 20 世纪 70 年代初期开始在山东兴建珩架拱渡槽。山东是我国修建珩 架拱渡槽数量最多、类型最齐全的省份。 从 20 世纪 70 年代中期至 80 年代的

5、这一阶段，水利事业发展中有几项工作与渡槽 型式的变化发展密切相关：一是水利工作集中抓了渠系配套工程建设，以充分发挥水利 工程效益；二是大型灌区建设有了进一步发展；三是相继兴建了一些跨流域、跨省的调 水工程，如引滦入津、引大入秦等。这些工作使这一时期兴建的渡槽的输水流量，有过 去的几个、十几个立方米每秒发展到几十个甚至上百个立方米每秒，从而促进了渡槽结 构型式的改进与创新。主要体现在下述几个方面： （一）各种大跨度拱式渡槽不断涌现，如广西玉林县的万龙双曲拱渡槽，跨度达 126m；湖南林县乌石江渡槽，主拱采用钢筋混凝土箱形断面，跨度达 110 米等。这些大 跨度渡槽的宽跨比远小于 1/20，其侧向

6、稳定往往成为设计及保证安全运行的突出问题， 为了解决此问题，这一时期我国先后试建了十几座拱体变宽、造型新颖、布局轻巧的板 拱及肋拱渡槽，其跨径崽 80100 米以上，最小宽跨比达 1/401/50，取得了成功。工 程实践证明，这一阶段建造的变宽拱是解决大跨度小宽跨比拱式渡槽侧向稳定性的合理 造型。 （二）预制吊装程度进一步提高，吊装重量不断增大，施工技术不断发展。如湖北 引丹灌区的排子河渡槽，为简支梁式，一节预制槽身长 21.7 米，吊装质量达 200t,而槽 墩高达 3040 米，采用滑升式模板法施工，加快了施工进度，保证了浇筑质量，为浇 筑高墩、柱开拓了新途径。再此期间，渡槽工程引用交通部门的转体施工法取得成功， 使用的最大跨度达 78.65 米。 （三）发展了新的结构型式，如上槽下洞式、斜拉式等。上槽下洞式是为了解决与 之交叉的河流洪枯流量及相应水位相差悬殊而渠底高程相差不大这一矛盾提出的一种 渡槽型式， 如河北省引沟入潮的穿鲍邱河渡槽， 上部为引沟运河挡水渡槽， 设计流量 830 立方米每秒，校核流量 1080 立方米每秒；下部为鲍邱河输水涵洞。斜拉结构