武汉大学 白莲河灌区龙潭冲渡槽设计说明书
渠道内水深为相应流量下的均匀流水深； 渠道堤顶宽度均采用5.0m； 上游渠底高程86.00m； 下游渠底高程待定。
3. 本地区基本风压为W0=35kgf/m2，最大风力为9级，相应的风速为24m/s。
4. 该渡槽横穿龙潭冲河，河内最大水深达到4.50m，相应高程为65.40m，最大流速达到5.50m/s。
5. 根据灌区规划要求，渡槽槽身上不设人行道。 6. 施工期最大人群荷载为3.0kN/m2。
7. 根据灌区规划方案中拟定，渡槽设计标准为3级或查找有关规范； 8. 在渡槽进口上游段处布置检修闸门；
9. 槽身选用简支矩形、加肋，底板选用梁板结构，槽架可用钢筋混凝土或重力墩。
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第二章 整体布置
1、渡槽的位置选择
渡槽的位置选择是选定渡槽的中心线及槽身起止点的位置。本设计的渡槽的中心线已选定。具体选择时可以从以下几方面考虑：
（1）槽址应尽量选在地质良好、地形有利和便于施工的地方，以便缩短槽身长度、减少工程量、降低墩架高度；
（2）槽轴线最好成一直线，进口和出口避免急转弯，否则将恶化水流条件，影响正常输水；
（3）跨越河流的渡槽，槽轴线应与河道水流方向尽量成正交，槽址应位于河床及岸坡稳定、水流顺直的地段，避免位于河流转弯处；
（4）为了在渡槽或上、下游填方渠道发生事故时停水检修，常常在进口段或进口前的适当位置设置节制闸，以便与泄水闸联合运用，使渠水泄入溪谷或河道。
2、槽身的水力设计
（1）拟定槽身纵坡i、净宽B0和净深H0。
渡槽的下游有一平台，高程为85.00m，黏土厚度为2.50m，拟建一段台槽。渡槽的纵坡取为i=1/400。根据计算书中的计算可得B0=3.46m，H0=2.42m。一般情况下，渡槽的槽身总长度常大于进口前渠道的20倍。槽中水流按明渠均匀流计算。
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图2—1 渡槽水力计算图 (单位：cm)
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3．槽身支承结构型式的选择和布置
梁式渡槽的槽身是直接搁置于槽墩或槽架之上的。为适应温度变化及地基不均匀沉陷等原因而引起的变形，必须设置变形缝将槽身分为独立工作的若干节，并将槽身与进出口建筑物分开。变形缝之间的每一节槽身沿纵向是两个支点所以既起输水作用又起纵向梁作用。根据支点位置的不同，梁式渡槽有简支梁式双悬臂梁式和单悬臂梁式三种型式。
单悬臂梁式一般只在双悬臂梁式向简支梁式过渡或与进出口建筑物连接时使用。
简支梁式槽身施工吊装方便，接缝止水构造简单，但跨中弯矩较大，底板受拉对抗裂防渗不利。简支梁式槽身常用的跨度为8-15m。由于该渡槽槽高较大，本设计采用简支梁式槽身，跨度取为12.5m。梁式渡槽的槽身采用钢筋混凝土结构。
4．跨度、跨数及轮廓尺寸的拟定
槽身段长度为350米，跨度为12.5米，共28跨。第1、27、28跨为台槽，台槽下为重力墩支承，其他各跨均由排架支承，15米以下的高度用单排架，15米以上用双排架。
5．进出口段的型式选择及布置
渡槽的进出口均需设置渐变段，渐变段采用扭曲面形式，一般用素混凝土建造。渐变段的长度L通常采用经验公式计算，即
Lj≥（4～6）h （2—1） 式中 Lj——进口段取Lj≥4h，出口段取Lj≥6h；
h——进出口渠道水深。
则进口渐变段L1≥4?2.1=8.4m，取L1=8.4m 出口渐变段L2≥6×2.85=17.1m，取L2=17.5m
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第三章 槽身结构设计
一、 身槽横剖面型式及尺寸的拟定
槽身横断面最常用的是矩形和U形。大流量钢筋混凝土梁式渡槽多采用断面根据灌区规划要求，渡槽无通航要求，且渡槽槽身上不设人行道，故为了改善槽身的横向受力条件，沿槽顶每隔2m设一根拉杆，为了减薄侧墙和底板的厚度槽身每隔2m加设一根横肋。槽顶设人行桥，搁置于拉杆之上，以便检修。侧墙厚度为20cm，底板厚为20cm，具体形式如下：
图 3—1 槽身横断面型式图
二、 槽身纵向内力计算及配筋计算
l0=1250l=50l=50 图3—2 槽身纵向计算简图
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根据支承形式，跨宽比及跨高比的大小以及槽身横断面形式等的不同，槽身应力状态与计算方法也不同，对于梁式渡槽的槽身，跨宽比一般都大于4.0，跨高比也比较大，故可以按梁理论计算。计算简图见图2—2。
槽身纵向一般按满槽水，即水深与拉杆下缘齐平的情况设计。纵向计算中的荷载一般按匀布荷载考虑，包括槽身重力（拉杆等小量集中荷载也换算为匀布的）、槽中水体的重力及人群荷载。其中槽身自重、水重为永久荷载,而人群荷载为可变荷载。根据梁的支承形式计算纵向梁内力，弯矩及剪力求出后，即可按受弯构件进行正截面及斜截面强度计算以及抗裂度验算。
经计算（具体计算过程见《计算书》2），槽身纵向配筋面积As=4427mm，选用4φ25+4φ28，钢筋布置见图2—3。
2 252 252 282 28160160 图3—3 槽身纵向配筋图
三、 横向内力计算及配筋计算
由于在设计中选用了有拉杆加肋的矩形槽，所以横向计算时沿槽长取肋间距长度上的槽身进行分析。作用于单位长脱离体上的荷载除q（自重力加水的重力）外，，两侧还有剪力Q1及Q2，其差值ΔQ与荷载q维持平衡。ΔQ在截面上的分布沿高度呈抛物线形，方向向上，它绝大部分分布在两边的侧墙截面上。工程设计中一般不考虑底板截面上的剪力。
侧墙与底板均按四边固定支承板设计，计算条件为满槽水，则其荷载为满槽水时的水压力。计算简图如图2—4。
图2—4中l1为肋间距，q1为作用于侧墙底部的水压力，q2为底板的重力与按满槽水计算的槽内水压力之和。
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