南水北调双洎河渡槽工程河道冲刷及防护分析-论文.pdf

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1、<河南水利与南水北调》2o15年第9期南水北调南水北调双洎河渡槽工程河道冲刷及防护分析口梁祥金口陈秋红口郭晓萌(河南省水利勘测设计研究有限公司)摘要：双洎河渡槽是南水北调中线总干渠与双洎河的交又建筑物，为南水北调工程的控制性工程。通过对双洎河河道冲刷的计算分析，并根据分析成果提出河道防护措施，同时，也为河道范围内渡槽桩基桩长计算提供依据，不仅有效的保证了河道的稳定，也是保证渡槽工程安全的需要。关键词：南水北调；双洎河渡槽工程；河道冲涮与防护中图分类号：TV672+．3文献标识码：B文章编号：1673

2、-8853(2015)09—0035—021工程概述IAr一、I双洎河渡槽是南水北调中线工程总干渠与双洎河的交Hp：l【：：1叉建筑物，为南水北调工程的控制性工程。根据地质勘察报EJ告可知，交叉断面处双洎河河道为弯道，右岸为侵蚀岸，左岸式中：Hp—桥下一般冲刷后的最大水深(m)；Qc一桥下河槽为堆积岸。右岸岸坡陡立，左岸宽缓，分布有漫滩及一级阶部分通过的设计流量，百年一遇洪水为1105．10mS／s、300年一地。右岸下为河道深槽，其表层为新沉积的淤泥质轻壤土，顶遇洪水为1530．50m3／s；Bc

3、一桥下河槽部分桥孔过水净宽，43m；部高程98m，厚约6m，层底高程约92m，抗冲能力很差，下hmc一桥下河槽最大水深，百年一遇洪水为12．25m、300年一遇伏基岩为上第三系软岩(N1L)，依次为砂岩(层底高程约88m)、洪水为13．41m；hf一桥下河槽平均水深，100年一遇洪水为8．72粘土岩(层底高程68．50m)。左岸漫滩，覆盖层为第四系松散m、300年一遇洪水为9．77m；A一单宽流量集中系数，取1．10；层，从上至下依次为轻粉质壤土、细砂、卵石，下伏基岩为上E一与汛期含沙量有关的系数，

4、取0．66；d一河槽土平均粒径，取第三系软岩(N1L)，依次为砂岩、粘土岩，覆盖层厚O．oo～0．10mm。7．801il。左岸一级阶地覆盖层从上至下依次为⑥重砂壤土和经计算，Hpl00a一遇洪水为17．40m、300a一遇洪水为⑦卵石．下伏基岩为上第三系软岩(N1L)，依次为砂岩和粘土20．50m，冲刷后底高程分别为91．85m、89．91m，冲刷已达到砂岩，覆盖层平均厚约6m。由于近年采砂，左岸漫滩及一级阶岩f层厚高程约88～92m)内。河槽及漫滩的砂岩胶结都比较差，地表层主要为轻粉质壤土和重砂

5、壤土，且地表之下卵石层已砂岩的抗冲刷能力也不强，同时又处于弯道凹岸位置，加上下部很少。空心墩阻水使水流方向改变，故此处水流流态非常复杂，底流淘渡槽工程交叉断面处的100a洪峰流量为4770m3／s，相应刷也会加剧河槽冲刷，参照《公路桥位勘测设计规范>)JTJ062—91洪水位为109．35m，300a一遇洪峰流量6850m3／s，相应洪水位附录十七岩石上桥墩基础冲刷及基底埋置深度参考数据表，按为110．57m。300a一遇洪水冲刷后河底高程为87In考虑。河槽范围内布置2河道冲刷分析有3,4号墩，承

6、台底面高程92．607，92．10m，均座落在砂岩层上，2．1河槽冲刷计算考虑到河槽冲刷影响，下部桩基河槽冲涮影响深度范围内桩长河槽表层为淤泥质轻壤土，河槽一般冲刷按下式计算：按无效桩长考虑。；；＼；2．2河滩冲刷计算作者简介：梁祥金(1979-)，男，工程师，主要从事水利工程设计河滩表层为轻壤土和重砂壤土，其下为卵石层或砂岩，故计工作。算时采用非粘性土公式。南水北调《河南水利与南水北调》2o15年第9期①河滩一般冲刷按下式计算：1：2．50，在高程102In处设平台，宽5m；高程102～98．50

7、1'11，边坡1：2．50，在高程98．50m处设平台，宽2m；高程98．50～97m『AQt，hm【、”1Hp‘：l【一I(河床)，边坡1：5。岸坡护砌，高程为114m以上的边坡及平台护—：一J砌厚0．30m，高程114in以下的边坡及平台护砌厚0．40m。根据式中：h一一般冲刷后的最大水深；Q卜一河滩部分通过的流河槽冲刷计算情况，坡脚设置高51TI、底宽3m的M7．50浆砌石量；h。—桥下河滩最大水深；V。一河滩水深1m时非粘性土的护脚墙，紧靠护脚墙，河槽设抛石坑防冲，抛石坑底宽5m、顶宽不冲流

8、速；B广_河滩部分过水净宽；hf_-河滩平均水深；A卜一河滩13．80in、深3．50m，抛石坑顶采用钢筋块石笼防护，水平宽流量非均匀分配系数，取1．10。15nl、厚1In，钢筋块石笼顶高程97．00m。②河滩局部冲刷按下式计算：河道左岸，渡槽出口位于一级阶地上，地面高程约110In，当V≤V0hb=K￡KBl‘一V’0)高于百年一遇洪水位109．35In，略低于300a一遇洪水位110．57m。出口段外坡115In高程以下设有干砌石护坡，厚当V>Vohb=K~Kq