第八章渠系建筑物设计（渡槽）
渡槽设计步骤建议：
一、了解任务书及原始资料
（一）了解任务书中渡槽的设计内容、要求及时间安排
（二）了解设计基本资料：
基本资料是设计渡槽的基础，其内容主要包括：
1、规划提出的任务、要求及数据，建筑物的设计标准。
2、地形资料：本次设计仅提供了万分之一地形图，供初步选线，在实际工程中可根据初拟
线路测沟道的断面图。
3、地质资料：通过勘探了解槽址地质构造，地基土层的分布情况，测定地基土的物理力学
指标及渗透性能。
4、水文气象资料：包括沟道洪水水位、流量，沟道冲刷线，气温风速等。
5、建筑材料调查：当地的砂、砾石、石料及砼骨料储量、质量以及外来材料的运输条件。
6、有关施工方面资料：交通线路与工地联系情况，动力及供水来源，工作人员的居住条件
及施工场地，临时交通等。
二、渡槽线路选择（槽址拟定）
本渡槽拟定初步线路时建议考虑以下几个问题：
1、渡槽与上、下游渠道连接要平顺。
2、渡槽与沟道间的净空及槽长度。
3、上、下游渠道的填方高度。
4、地基土层分布。
5、节省的渠道长度（无渡槽方案的渠道绕线长度）。
6、考虑沟道过洪水及有无过车要求。
三、渡槽总体布置及型式选择
1、按初定的渡槽线路，画出沟道的横断面图。
2、根据沟道断面和渠道的上、下游设计高程，要看了本渡槽的沟道开阔，沟道至渡
槽底设计高程高度不大，可考虑采用梁式简支渡槽，矩形断面、整体浇注。
3、渡槽长度初步拟定。
（1）进出口处的填方高度不要过大，可考虑渡槽进、出门底部高程落在挖方上。
（2）初估渡槽的沿程损失（渡槽底坡初定为1/1000），初步根据渡槽的长度至少需要多少水头损失。
（3）进出口断面型式可选用扭曲面。
（4）进、出口渐变长度拟定。
Ld=C(B1–B2)
B1 渠道水面宽（由灌区规划提供，可根据渡槽进、出口椿号在相应的
干渠查各水力要素）。
B2 渡槽水面宽。
C：系数，进口取1.5~2.0,出口取C=2.5~3.0。
(5) 在平面上将渡槽与原渠道进行连接布置,看其合理性。
布置时要考虑进、
出口与渠道进行连接布置，看其合理性。
布置时要考虑进、出口与渠道的连接，
尽量直、顺、缓、畅。
四、渡槽水力计算
1、渡槽断面尺寸初步拟定：
（1）渡槽纵坡拟定：L一般在1/500~1/1500之间选取，这是一个技术经济比较
问题，应使其既能满足渠系规划允许的水头损失，又能降低工程造价。
（2） 槽身过水断面计算：当槽身长度L>15~20倍槽内水深时,按明渠均匀流计
算。
槽身宽深比（h
b ）不同槽身工程量不同，为使工程经济应有适宜深比，工程常用h
b =1.25~1.67。
槽身超高Δh =0.2~0.6M,也可由经验公式拟定。
矩形槽Δh =512
+h (cm) ２、水头损失计算
（１） 进口水面降落Ｚ
()g v g Q Z 222022-=σφω σ、ф为侧收缩和流速系数，可取０.9~0.95
)(21221o v v g
k z -+= V 1V o 为槽身及上游渠道流速
K 1扭曲面为0.1
二种公式都可计算一下,分析选取一个定值.
(2)槽身沿程损失
Z 1=I L
I L 分别为槽身底坡及长度。
（3）出口水面回升Z 2
z k k z 1
2211+-= 2.02=k Z z 3/12≈
(4)总水头损失计算ΔZ=Z + Z 1 + Z 2
3、 槽进、出口高程确定（图示及公式参见水工建筑物Ｐ350）。
4、分析计算结果的合理性。
五、结构型式拟定、下部支承布置
1、 根据本处渡槽的具体情况，上部采用矩形槽有拉杆的结构，拉杆间距1~2M ，采用
钢筋砼结构，砼可用200# ，钢筋采用2级钢筋。
渡槽采用简支梁，跨度可L=12~15M 。
2、 下部支承：由于高度不大，一般在5M 以下，因而可采用墩子，墩子型式可以实
心墩或空心墩，如采用实心墩可用浆砌石。
3、在沟道断面图上，画出渡槽的布置图，定出墩子的具体位置。
六、渡槽上部结构计算
（一） 设计步骤
1、 拟定渡过槽槽身各部尺寸厚度。
2、 确定结构计算简图（纵向、横向）。
3、 荷载计算与组合。
4、 内力分析。
5、 配筋计算。
6、 抗裂校核。
7、 分析所定尺寸是否安全合理，如果满足重复以上工作
（二） 纵向计算
1、 荷载计算与组合
（１） 作用荷载：槽身自重、水重、人荷。
（２） 荷载组合。
基本组合：自重+设计水重+人群荷载
附加组合：自重+满槽水重+人群荷载（满槽水深计算到垃杆中心线）。
（人群荷载可按0.15T/M ）
2、 结构计算简图：按梁的理论计算，根据支承情况可以是简支或双悬臂，
本渡槽简支梁计算。
3、 内力分析：画出一跨简支梁的弯矩图和切力图。
4、 正截面上配筋计算。
RW
bh km A o 20= 0211A --=∂ g w R R /∂=μ
R w (砼的弯曲抗压设计强度)；
K ：级别有关；μ<μmin 时按μ=0.2%配筋。
5、 斜截面强度验算：Q max =1/2gl
如0.3rhoRa>K Q max
0.07rhoRa>K Q max
则斜截面不需配抗剪钢筋(钢箍:斜筋)其计算参见建筑结构。
6、 抗裂计算
k R g I M w
≤=1压σ
)351(2⋅≤=可取拉r kf
rR g I M f σ 7、 刚度计算
500
38454max l EI gl f ≤= 一般满足不再进行计算。
（三） 横向计算
1`、结构简图
2、 荷载计算与组合 按满槽计算：
q 1侧墙底部静水压强rH
q 2底板上均布荷载q 2=r h t+rH
3、 内力计算
（1） 按结构力学法求出X (X 1δ11+Δ1p =0)
(2)也可直接用下述公式计算出拉杆轴向拉力。
ab
ad ad ad ab HI LI LH I L q HLI q I H q N 2325.05.02.032121+-+= N ：单位槽身拉杆轴向力；
N s ：拉杆间距为S 时一根拉杆的轴向拉力； Lad 侧墙截面惯性矩；
Lab 底板截面惯性矩。
Lad=12
3ad
δ 侧墙厚:ad δ Lab=123ab δ
底板厚:ab δ N s =N.S
(3)求出X 后可求出ab 、ad 杆各截面的M 、N 、Q 。
（4）画出内力图
4、 侧墙配筋计算及抗裂校核。
（1） 侧墙配筋：按受弯构件计算。
a 、 侧墙底内侧配筋：1－１、２－２截面。
b 、 侧墙外侧配筋：最大正变矩处。
（２） 侧墙抗校核：1－１、２－２截面。
５、底板配筋及抗裂校核
(1) 底板配筋
a 、 底板外壁配筋（背水面）
按偏心受拉构件计算（底板中部）。
b 、 底板内壁配筋（迎水面）3－３，４－４截面。
(2)抗裂校核
a 、 迎水面３－３截面处；
b 、 背水面（底板中部）。
６、拉杆计算
（１）内力分析
a 、21'2'121L q M a
b = 21'2'12
1L q Q ab = 2'12
12111'
'12)(3)23(a q l a l a l l M ab -+-= 2'1312
111'1''2)()2(2a q l a l a l l a q Q ab
-+-=
'''ab
ab ab M M M +=
c 、 还需计算Ｘ＝０.5LM
(2)配筋计算。
2、横杆配筋计算。
a 、 顶面配筋计算：按偏心受拉构件计算；
b 、 底面配筋计算：按偏心受拉构件计算；
c 、 斜截面上强度验算：
KQ max < 0.07rhoRa 时不需配筋。
d 、顶面抗裂。
七、渡槽下部结构。
