針對(duì)水利工程渡槽設(shè)計(jì)中的相關(guān)問(wèn)題探討

李曉科

（綿陽(yáng)市水利規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，四川 綿陽(yáng) 621000）

0 前言

富城支渠從西梓干渠金峰水庫(kù)金后6+731 處分水，該工程是以灌溉為主，兼顧充水及向沿渠鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水和沿線(xiàn)農(nóng)村人畜用水的一項(xiàng)綜合性水利工程。主要灌溉鹽亭的雙合場(chǎng)、三岔、復(fù)明、富驛、真常觀、林山、大樓街、馮河及鹽亭城關(guān)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)的5.28 萬(wàn)畝農(nóng)田的輸水任務(wù)，渠道全長(zhǎng)22.93km。整條渠道上包括隧洞、暗拱、渡槽、各小型渠系建筑物，文章對(duì)盛家灣渡槽設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。

1 工程概況

富城支渠渠道全長(zhǎng)22.93km，全渠分為三個(gè)流量段，由19 座隧洞、8 座暗拱、5 座渡槽及105 座渠系小型建筑物組成。根據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50188-2018）：對(duì)于設(shè)計(jì)流量在1～5m3/s 的續(xù)灌渠道，灌溉加大流量系數(shù)為25%～30%，本次設(shè)計(jì)富城分支渠取用的加大流量系數(shù)為30%，盛家灣渡槽位于第一流量段，設(shè)計(jì)流量1.80m3/s，加大流量2.34m3/s。盛家灣渡槽由槽身段和進(jìn)出口漸變段組成，全長(zhǎng)193m，14 跨，每跨12m，渡槽縱坡i=1/1500。槽內(nèi)加大水深1.2m。下部支承結(jié)構(gòu)選用單排架結(jié)構(gòu)型式，單排架下部支承采用鋼筋混凝土板式基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)。

2 盛家灣渡槽地質(zhì)條件

盛家灣渡槽屬埡口渡槽，即渡槽跨越的是低矮山脊，渡槽軸線(xiàn)與山脊分水線(xiàn)重合。渡槽進(jìn)口段為一山嘴，地形較陡，自然坡角約45°，坡高28m，地面高程428～445m，基巖裸露，出露基巖為J3p長(zhǎng)石砂巖，強(qiáng)風(fēng)化厚度為3.0～5.0m，巖體較完整。砂巖為良好的天然地基，基礎(chǔ)型式可采用獨(dú)立基礎(chǔ)，高度較小，渡槽以較完整的強(qiáng)風(fēng)化砂巖作為地基持力層。

槽身段距渡槽底板最大高度12m，溝底地面高程427.7m，溝寬135 m。溝谷段覆蓋層為上部為粉質(zhì)黏土，下部為淤泥質(zhì)粉土，厚3～9.8m。下伏基巖為J3p砂巖，局部夾泥質(zhì)砂巖，強(qiáng)風(fēng)化厚度為3.0～5.0m，巖體較完整。由于地下水豐富，排水費(fèi)用較高，且覆蓋層開(kāi)挖深度大，開(kāi)挖占地較廣，槽身段部分基礎(chǔ)埋深較大，根據(jù)中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部于2018年06月01日發(fā)布《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法》中的附屬文件二《超過(guò)一定規(guī)模的危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程范圍》，深基坑工程為：開(kāi)挖深度超過(guò)5m（含5m）的基坑（槽）的土方開(kāi)挖、支護(hù)、降水工程。對(duì)渡槽基礎(chǔ)方案進(jìn)行反復(fù)研究、商討，將5m（含5m）深以上的基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)。以弱風(fēng)化砂巖作為地基持力層，避免大開(kāi)挖。

渡槽出口段為斜坡，地形較緩，地面坡角15～20°，有較薄的坡殘積粉質(zhì)粘土覆蓋層，厚度約1～2m?；鶐r裸露，出露基巖為J3p長(zhǎng)石砂巖，強(qiáng)風(fēng)化帶鉛直厚度為3.0～4.0m，巖體較完整。砂巖為良好的天然地基，基礎(chǔ)型式采用獨(dú)立基礎(chǔ)，高度較小，渡槽以較完整的強(qiáng)風(fēng)化砂巖作為地基持力層。

3 盛家灣渡槽設(shè)計(jì)方案

盛家灣渡槽總長(zhǎng)193m，渡槽進(jìn)出口漸變段長(zhǎng)度分別為10m、15m，單跨槽身長(zhǎng)12m，槽身為C25 鋼筋砼梁式薄殼結(jié)構(gòu)，邊墻及底板厚度為0.15m。槽身凈寬1.5m,凈高1.45m，下部支承結(jié)構(gòu)選用單排架結(jié)構(gòu)型式。排架尺寸為0.7m×0.4m。單排架下部支承采用鋼筋混凝土板式基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)，板式基礎(chǔ)寬（順槽向）2.0m，長(zhǎng)3.0m，厚1.5m，直接現(xiàn)澆于基巖之上，穩(wěn)定可靠，埋深根據(jù)基巖風(fēng)化情況在2～3m 之間。

盛家灣渡槽4#～13#基礎(chǔ)開(kāi)挖深度最深達(dá)13m，根據(jù)土坡1：1.25 放坡和每5m高設(shè)置一處1m 寬?cǎi)R道計(jì)算，上口開(kāi)挖寬度最寬達(dá)39.7m；且經(jīng)過(guò)多處試挖，現(xiàn)場(chǎng)大部分地段處于軟弱淤泥層上，開(kāi)挖后，周邊淤泥垮塌十分嚴(yán)重，且地下水不斷涌現(xiàn)，無(wú)法繼續(xù)開(kāi)挖，根據(jù)開(kāi)挖實(shí)際情況和地勘資料，確定以弱風(fēng)化砂巖為基礎(chǔ)持力層,采用機(jī)械旋挖孔樁基礎(chǔ)，弱風(fēng)化泥質(zhì)砂巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值frk=8000Kpa。樁基礎(chǔ)承臺(tái)長(zhǎng)3.6m,寬3.0m,厚度為1.2m,為C30 鋼筋砼結(jié)構(gòu)，每一承臺(tái)下布置4 根孔徑為0.6m 的機(jī)械旋挖孔樁，單樁承載力特征值不小于500KN(單樁豎向極限承載力值不小于1000KN)。樁中心縱向間距為1.8m,橫向間距為2.4m，樁為C30 鋼筋砼結(jié)構(gòu)，樁承臺(tái)位于自然地面以下0.5m。 樁長(zhǎng)不小于6 米，樁端伸入持力層且進(jìn)入弱風(fēng)化基巖深度不小于1.5m。

樁基應(yīng)進(jìn)行單樁承載力和樁身完整性檢測(cè)。按照《JGJ106-2014 建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行檢測(cè)，在確定樁基質(zhì)量合格后方可施工承臺(tái)。樁基樁身完整性如采用聲波透射法檢測(cè)，采用聲波透射法檢測(cè)時(shí)每根樁都應(yīng)埋設(shè)聲測(cè)管，埋設(shè)采用兩點(diǎn)埋設(shè)，聲測(cè)管采用內(nèi)壁直徑50mm,壁厚3.5mm 鋼管，聲測(cè)管布置距離樁周80mm，距離樁底100mm,底部應(yīng)封閉。

樁承臺(tái)平面布置圖及剖面圖見(jiàn)下圖

4 結(jié)語(yǔ)

渡槽的設(shè)計(jì)，根據(jù)地形、地質(zhì)、水文、建筑材料、交通情況、施工條件等各種各樣的資料，綜合考慮各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，全面分析比較，選擇最優(yōu)方案。同時(shí)，應(yīng)控制和減少永久占地、植被破壞、棄渣流失等環(huán)境污染。盛家灣渡槽的基礎(chǔ)處理，淺基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土板式基礎(chǔ)，深基礎(chǔ)采用機(jī)械旋挖孔樁基礎(chǔ)，從有力利于保證工程質(zhì)量、確保工程安全、施工進(jìn)度來(lái)說(shuō)，方案是合理的。所以我們對(duì)于每一個(gè)水利工程都要做好提前的情況調(diào)查，要因地制宜、因時(shí)制宜。結(jié)合好實(shí)際情況然后才可以進(jìn)行相應(yīng)的渡槽設(shè)計(jì)。