2.3槽身橫斷麵型式選擇
槽身斷麵有矩形和半圓型上加直牆的U型斷麵,矩形槽身施工方便,耐久性、抗凍性好,結構簡單,U型斷麵與矩形槽身相比有水力條件好、縱向剛度大,省鋼材等優點,但抗凍性差、不耐久,施工工藝要求高,如果施工質量不高,容易引起表麵剝落、鋼絲網鏽蝕、甚至有漏水現象產生。結合許營地段的實際情況,該次設計槽身斷麵采用矩形斷麵。
3.渡槽結構的選擇
3.1槽身縱向計算
聿津河經過多座溝壑,需修5座渡槽,分別為貓兒溝渡槽、水溝渡槽、菜子溝渡槽、沙溝渡槽、澗河渡槽,用以解決該渠段輸水問題,由於該段就其槽采用矩形過水斷麵,渡槽糙率取0.016,按照明渠均勻流計算槽內正常水深。淹沒寬頂堰流公式計算渡槽進口水麵降落值Z,進口水麵降落為0.12m,渡槽出口水麵抬升值Z,該值為0.04m,結合槽身水麵降落等,確定渡槽進出口高程,連接段長度,完成槽身縱向設計。確定貓兒溝渡槽和沙溝渡槽設計槽長20m,水溝渡設計槽長30m,菜子溝渡槽和澗河渡槽設計槽長40m,槽身節數分別為2節、3節和4節。上下遊均與挖方渠道連接,槽身比降取1/1000,槽寬取值1.4m,槽身比降為1︰1000.槽內水深為0.66m,進口和出口渠底水深為0.78。
3.2渡槽槽身斷麵設計
槽身設計每節長10m,淨寬1.4m,淨高0.88m,拉杆高0.12m,槽身壁厚0.2m,槽身底部兩側設置邊縱梁,兩端設置端肋。伸縮縫采用橡皮止水,瀝青砂漿填縫。槽身頂部均鋪設蓋板,蓋板為厚0.1m鋼筋混凝土結構,無通行要求。
3.3渡槽進出口段設計
進出口段的連接應力求水流銜接良好,平順的流入流出,下遊渠道不發生衝刷,水頭損失小,本設計采用長扭曲麵使渠道與渡槽連接。渡槽上下遊渠道均為弧底梯形渠道,渡槽槽身為矩形型式水力銜接較好,進出口段均不設置連接段,隻設進出口過渡段。進出口漸變段均采用扭麵,進口漸變段長度按L≥4h≥3.12m確定為4.5m,出口漸變段長度L≥6h≥4.68m計算確定為5.5m。漸變段扭麵采用M7.5漿砌石結構,厚0.4m,與槽身銜接處進行設止水。
3.4渡槽支撐設計
根據灌區規劃方案中擬定,渡槽的設計標準為3級,所以渡槽的安全級別Ⅱ級,則安全係數為γ0=1.0,混凝土重度為γ=25kN/m3,正常運行期為持久狀況,其設計狀況係數為ψ=1.0,荷載分項係數為:永久荷載分項係數γG=1.05,可變荷載分項係數γQ=1.20,結構係數為γd=1.2。縱向計算中的荷載一般按勻布荷載考慮,包括槽身重力(拉杆等小量集中荷載也換算為勻布的)、槽中水體的重力及人群荷載。其中槽身自重、水重為永久荷載,而人群荷載為可變荷載。槽身與兩岸連接處下部采用為M7.5漿砌石重力式支撐;考慮渡槽無通行要求,荷載較小,槽身下部支撐采用現澆C30鋼筋砼簡支梁式單排架,排架下部基礎采用梁板式條形基礎,基礎底部墊層為0.5m厚的砂礫石及厚0.1m的C10素混凝土。