本書是“南水北調中線一期工程技術叢書”之一。本書主要圍繞南水北調中線超大型輸水渡槽設計與施工，系統總結工程建設實踐成果。全書共分6章，內容涵蓋超大型輸水渡槽關鍵技術研究、典型渡槽設計、超大型輸水渡槽施工與運行等，重點介紹南水北調中線超大型輸水渡槽設計關鍵技術
獲國家科技進步二等獎5項，曾獲全國工程設計大師、FIDIC百年優秀咨詢工程師、全國杰出專業技術人才、湖北省科學技術突出貢獻獎、首屆全國創新爭先獎狀等榮譽。
目錄
序
前言
南水北調中線一期工程簡介
第1章 中線一期工程超大型輸水渡槽設計概況 1
1.1 中線一期工程輸水渡槽概況 1
1.2 跨河輸水渡槽線路選擇 3
1.2.1 槽下凈空要求 3
1.2.2 跨越河段河勢 4
1.2.3 河床斷面 4
1.2.4 河床地質條件 5
1.2.5 線路與總干渠協調 5
1.3 輸水渡槽幾何尺寸 5
1.3.1 渡槽上游河道壅水高度 5
1.3.2 行洪口門寬度 6
1.3.3 跨河渡槽長度 7
1.4 超大型跨河渡槽選型 7
1.4.1 各種槽式的適用性分析 7
1.4.2 輸水渡槽槽式選擇 9
1.4.3 簡支箱體結構中承式渡槽斷面與槽跨 10
1.5 渡槽槽體設計 11
1.5.1 渡槽輸水斷面 11
1.5.2 渡槽結構斷面 13
1.5.3 渡槽輸水通道數與跨度 14
1.6 渡槽水流控制與建筑物設計 15
1.6.1 河灘明渠 15
1.6.2 進出口漸變段 16
1.6.3 進出口閘 17
1.6.4 渡槽連接段 18
1.6.5 下部結構 19
1.6.6 導流防沖裹頭 20
1.7 超大型輸水渡槽施工方案 20
1.7.1 造槽機施工 20
1.7.2 架槽機施工 21
1.7.3 滿堂支架施工 21
1.7.4 土牛法施工 21
第2章 超大型輸水渡槽關鍵技術 23
2.1 梁式渡槽經濟跨度研究 23
2.1.1 梁板一體梁式渡槽特點 23
2.1.2 河道行洪要求 23
2.1.3 渡槽主體工程費用及其與跨度的關系 24
2.1.4 渡槽施工方法與跨度的關系 27
2.1.5 渡槽跨度選擇與設計 27
2.2 單參數預應力損失計算理論及參數測試方法 29
2.2.1 單參數預應力損失計算理論 29
2.2.2 單參數（綜合摩阻系數）測試方法 30
2.2.3 試驗驗證 31
2.3 分區折線形溫度荷載分布模型 32
2.3.1 氣溫與水溫及槽體溫度的關系 32
2.3.2 運行工況溫度梯度分布規律 34
2.3.3 空槽檢修工況溫度梯度分布規律 38
2.3.4 夏季與冬季溫度梯度對比分析 40
2.3.5 溫度荷載 43
2.4 U形渡槽設計驗證試驗 50
2.4.1 試驗任務與目的 50
2.4.2 模型設計 51
2.4.3 主要試驗成果 52
2.5 青蘭高速跨越方式研究 53
2.5.1 工程概況 53
2.5.2 處置方案研究 54
2.5.3 分體式扶壁梯形渡槽結構特點 71
2.5.4 分體式扶壁梯形渡槽的運行監測 72
2.5.5 分體式扶壁梯形渡槽的先進性 74
2.6 超大型輸水渡槽配套裝備 74
2.6.1 預應力錨固體系 74
2.6.2 渡槽止水新結構 77
第3章 湍河U形渡槽設計 79
3.1 湍河渡槽設計條件 79
3.1.1 湍河水文條件 79
3.1.2 地質 80
3.1.3 渡槽規模 81
3.1.4 總干渠設計參數 81
3.1.5 交叉斷面河道特征值 82
3.2 湍河渡槽工程布置 83
3.2.1 線路與槽身段長度 83
3.2.2 槽體斷面設計 84
3.2.3 工程布置方案 87
3.2.4 渡槽施工方案 93
3.3 渡槽設計標準與基本參數 95
3.3.1 工程等級與建筑物級別 95
3.3.2 渡槽結構設計標準 95
3.3.3 荷載與基本參數 96
3.4 縱向結構計算 101
3.4.1 槽體縱向結構概化 101
3.4.2 縱向結構內力計算 103
3.4.3 槽體縱向預應力配筋設計 104
3.4.4 槽體縱向承載能力復核 104
3.5 橫向結構計算 106
3.5.1 橫向結構概化 106
3.5.2 結構內力計算 107
3.5.3 典型工況下橫向結構內力 108
3.5.4 橫向結構配筋計算 109
3.5.5 橫向截面抗彎承載能力復核 110
3.6 三維有限元復核 111
3.6.1 結構模型與計算方法 111
3.6.2 不同運行工況條件下計算結果 113
3.6.3 U形渡槽預應力鋼筋布置優化 117
3.7 殼體穩定復核 119
3.7.1 計算理論 119
3.7.2 計算模型 120
3.7.3 計算結果 120
3.8 施工工況復核 123
3.8.1 造槽機過孔槽體應力復核 123
3.8.2 槽身鋼絞線張拉施工 129
3.9 渡槽基礎設計 139
3.9.1 渡槽基礎的比選 139
3.9.2 基礎處理 139
第4章 澧河矩形渡槽槽體結構設計 143
4.1 設計條件 143
4.1.1 水文氣象 143
4.1.2 工程地質 145
4.1.3 工程規模 146
4.1.4 進出口水流銜接條件 146
4.1.5 澧河交叉部位防洪標準 147
4.2 澧河渡槽工程布置 148
4.2.1 工程位置 148
4.2.2 建筑物軸線選擇 148
4.2.3 建筑物形式選擇 149
4.2.4 渡槽長度 149
4.2.5 渡槽布置與槽體斷面選型 150
4.2.6 渡槽縱向結構 158
4.3 槽身結構體型設計 159
4.3.1 渡槽輸水斷面設計 159
4.3.2 渡槽結構斷面設計 159
4.4 渡槽結構設計 160
4.4.1 縱向結構計算 160
4.4.2 橫向結構計算 161
4.4.3 典型工況下橫向結構內力 164
4.4.4 橫向結構配筋計算 165
4.5 槽體結構三維有限元復核 166
4.5.1 計算方法 166
4.5.2 計算模型 166
4.5.3 控制張拉應力及預應力損失 167
4.5.4 計算工況與荷載組合 169
4.5.5 計算結果 169
第5章 青蘭高速梯形渡槽設計 175
5.1 設計條件 175
5.1.1 氣象條件 175
5.1.2 工程地質 175
5.1.3 總干渠設計參數 178
5.2 渡槽工程布置 178
5.2.1 工程總體布置 179
5.2.2 槽體結構布置 179
5.3 分體式扶壁梯形渡槽結構設計 180
5.3.1 擋水結構及其穩定應力計算 180
5.3.2 斜向布置分體式扶壁梯形渡槽的不平衡力偶分析 184
5.3.3 分體式扶壁梯形渡槽整體三維有限單元法計算分析 185
5.3.4 渡槽的構造設計 188
5.4下部結構與支座設計 189
5.4.1 渡槽下部結構 189
5.4.2 支座設計 190
第6章 超大型輸水渡槽施工與運行 195
6.1渡槽施工 195
6.1.1 湍河渡槽造槽機施工 195
6.1.2 沙河渡槽架槽機施工 199
6.1.3 澧河渡槽滿堂支架施工 204
6.2渡槽運行基本情況 207
6.2.1 渡槽運行安全監測 207
6.2.2 渡槽工程安全性評價 208
參考文獻 209
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