南水北调中线河北省北段大型渡槽工程设计VIP专享

南水北调中线河北省北段大型渡槽工程设计 顾辉（水利部河北水利水电勘测设计讨论院? 天津 300250） 摘要： 南水北调中线是一项特大型跨流域调水工程， 河北省北段属总干渠的组成部分，总长 227.342km，布置大型河渠交叉建筑物 30 座，其中大型渡槽工程 3 座。渡槽工程规模大，结构复杂，技术难度高，上部结构经简支梁、肋拱、双曲拱、箱形拱、桁架拱等多种型式比选并通过三维有限元应力计算及变形分析，拟采纳预应力先进技术， 力求受力结构断面经济合理。下部结构分别采纳实心墩、空心墩和灌注桩、扩大基础等设计方案，对大直径群桩基础进行数值承载和变形性状分析计算。关键词：南水北调中线 ； 渡槽工程 ；结构计算1 工程概况 南水北调中线河北省北段穿越海河流域的子牙河和大清河两大水系大小河流 96 条，其中流域面积大于 20km2 的河流 22条。总干渠设计渠底高程高出天然河道水位的有放水河、漕河、北易水和北水沟等 4 条河流，其主要技术特性见表 1。 表 1 渠底高于河道洪水位的大型交叉建筑物特性表经方案比选，放水河、漕河和水北沟布置 3 座渡槽。2 交叉建筑物型式的确定2.1 放水河渡槽 放水河河底高程 58.8~60.0m，漫滩高出河床 1.0~1.5m。建筑物区局部有基岩出露，进口段地基为黄土状壤土,地基承载力为 180kPa。河床段覆盖厚 1.6~7.4m， 下部基岩存在全风化带深槽。总干渠与放水河交叉断面处渠底高出河道校核洪水位0.166~0.657m。经多方案比选采纳桥墩式渡槽。2.2 漕河渡槽 漕河建筑物区地貌形态为河流侵蚀堆积成因的不对称宽谷地貌，河底高程 42.1m，主河槽宽度 25～35m，河床左侧紧靠山体。河床右侧为低漫滩、高漫滩和一二级阶地，阶面高程约 45.0～46.0m。建筑物场区次级构造发育，有两条规模较大的构造破裂带。基岩隐节理发育，有规模不等的溶洞及溶隙。 交叉断面处总干渠高出河道校核洪水位 15.2m，比河床高 20.14m，且总干渠输水流量远远小于河道行洪流量，具备修建渡槽的条件。2.3 北易水倒虹吸 北易水河底高程 42.1m，两岸漫滩宽阔，地基履盖层厚度 9～18m，总干渠渠底高出 300 年一遇洪水位 1.18m，经梁式渡槽、 涵洞式渡槽和倒虹吸方案比选，确定采纳渠道倒虹吸方案。2.4 水北沟渡槽 水北沟为低山及山前沟谷地形，沟底高程为 48m，沟宽 20m。建筑物区覆盖层厚 9~15m， 为黄土状壤土、粘土含碎石及卵石层，下部基岩为白云岩。总干渠渠底高出河道校核洪水位 2.27...