针对水利工程渡槽设计中的相关问题探讨

李晓科

（绵阳市水利规划设计研究院，四川 绵阳 621000）

0 前言

富城支渠从西梓干渠金峰水库金后6+731 处分水，该工程是以灌溉为主，兼顾充水及向沿渠乡镇供水和沿线农村人畜用水的一项综合性水利工程。主要灌溉盐亭的双合场、三岔、复明、富驿、真常观、林山、大楼街、冯河及盐亭城关等乡镇的5.28 万亩农田的输水任务，渠道全长22.93km。整条渠道上包括隧洞、暗拱、渡槽、各小型渠系建筑物，文章对盛家湾渡槽设计进行分析。

1 工程概况

富城支渠渠道全长22.93km，全渠分为三个流量段，由19 座隧洞、8 座暗拱、5 座渡槽及105 座渠系小型建筑物组成。根据《灌溉与排水工程设计标准》（GB50188-2018）：对于设计流量在1～5m3/s 的续灌渠道，灌溉加大流量系数为25%～30%，本次设计富城分支渠取用的加大流量系数为30%，盛家湾渡槽位于第一流量段，设计流量1.80m3/s，加大流量2.34m3/s。盛家湾渡槽由槽身段和进出口渐变段组成，全长193m，14 跨，每跨12m，渡槽纵坡i=1/1500。槽内加大水深1.2m。下部支承结构选用单排架结构型式，单排架下部支承采用钢筋混凝土板式基础和桩基础。

2 盛家湾渡槽地质条件

盛家湾渡槽属垭口渡槽，即渡槽跨越的是低矮山脊，渡槽轴线与山脊分水线重合。渡槽进口段为一山嘴，地形较陡，自然坡角约45°，坡高28m，地面高程428～445m，基岩裸露，出露基岩为J3p长石砂岩，强风化厚度为3.0～5.0m，岩体较完整。砂岩为良好的天然地基，基础型式可采用独立基础，高度较小，渡槽以较完整的强风化砂岩作为地基持力层。

槽身段距渡槽底板最大高度12m，沟底地面高程427.7m，沟宽135 m。沟谷段覆盖层为上部为粉质黏土，下部为淤泥质粉土，厚3～9.8m。下伏基岩为J3p砂岩，局部夹泥质砂岩，强风化厚度为3.0～5.0m，岩体较完整。由于地下水丰富，排水费用较高，且覆盖层开挖深度大，开挖占地较广，槽身段部分基础埋深较大，根据中华人民共和国住房和城乡建设部于2018年06月01日发布《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》中的附属文件二《超过一定规模的危险性较大的分部分项工程范围》，深基坑工程为：开挖深度超过5m（含5m）的基坑（槽）的土方开挖、支护、降水工程。对渡槽基础方案进行反复研究、商讨，将5m（含5m）深以上的基础采用桩基础。以弱风化砂岩作为地基持力层，避免大开挖。

渡槽出口段为斜坡，地形较缓，地面坡角15～20°，有较薄的坡残积粉质粘土覆盖层，厚度约1～2m。基岩裸露，出露基岩为J3p长石砂岩，强风化带铅直厚度为3.0～4.0m，岩体较完整。砂岩为良好的天然地基，基础型式采用独立基础，高度较小，渡槽以较完整的强风化砂岩作为地基持力层。

3 盛家湾渡槽设计方案

盛家湾渡槽总长193m，渡槽进出口渐变段长度分别为10m、15m，单跨槽身长12m，槽身为C25 钢筋砼梁式薄壳结构，边墙及底板厚度为0.15m。槽身净宽1.5m,净高1.45m，下部支承结构选用单排架结构型式。排架尺寸为0.7m×0.4m。单排架下部支承采用钢筋混凝土板式基础和桩基础，板式基础宽（顺槽向）2.0m，长3.0m，厚1.5m，直接现浇于基岩之上，稳定可靠，埋深根据基岩风化情况在2～3m 之间。

盛家湾渡槽4#～13#基础开挖深度最深达13m，根据土坡1：1.25 放坡和每5m高设置一处1m 宽马道计算，上口开挖宽度最宽达39.7m；且经过多处试挖，现场大部分地段处于软弱淤泥层上，开挖后，周边淤泥垮塌十分严重，且地下水不断涌现，无法继续开挖，根据开挖实际情况和地勘资料，确定以弱风化砂岩为基础持力层,采用机械旋挖孔桩基础，弱风化泥质砂岩石饱和单轴抗压强度标准值frk=8000Kpa。桩基础承台长3.6m,宽3.0m,厚度为1.2m,为C30 钢筋砼结构，每一承台下布置4 根孔径为0.6m 的机械旋挖孔桩，单桩承载力特征值不小于500KN(单桩竖向极限承载力值不小于1000KN)。桩中心纵向间距为1.8m,横向间距为2.4m，桩为C30 钢筋砼结构，桩承台位于自然地面以下0.5m。 桩长不小于6 米，桩端伸入持力层且进入弱风化基岩深度不小于1.5m。

桩基应进行单桩承载力和桩身完整性检测。按照《JGJ106-2014 建筑基桩检测技术规范》进行检测，在确定桩基质量合格后方可施工承台。桩基桩身完整性如采用声波透射法检测，采用声波透射法检测时每根桩都应埋设声测管，埋设采用两点埋设，声测管采用内壁直径50mm,壁厚3.5mm 钢管，声测管布置距离桩周80mm，距离桩底100mm,底部应封闭。

桩承台平面布置图及剖面图见下图

4 结语

渡槽的设计，根据地形、地质、水文、建筑材料、交通情况、施工条件等各种各样的资料，综合考虑各项技术经济指标，全面分析比较，选择最优方案。同时，应控制和减少永久占地、植被破坏、弃渣流失等环境污染。盛家湾渡槽的基础处理，浅基础采用钢筋混凝土板式基础，深基础采用机械旋挖孔桩基础，从有力利于保证工程质量、确保工程安全、施工进度来说，方案是合理的。所以我们对于每一个水利工程都要做好提前的情况调查，要因地制宜、因时制宜。结合好实际情况然后才可以进行相应的渡槽设计。