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關(guān)鍵詞：輸水工程 駝峰管段 負壓 調(diào)節(jié)池
1 工程概況
廬山位于江西省北部，長江、鄱陽湖之畔，是國家重點風(fēng)景名勝區(qū)，其主要水源是地處特級 保護區(qū)內(nèi)的蘆林湖。由于廬山旅游業(yè)的快速發(fā)展，生活用水量急劇增加，用水需求已超過了蘆林湖的正常供水能力。據(jù)測算，至2010年，蘆林湖的平均年缺水量將達到97×104 m3 。為保護蘆林湖的水質(zhì)和湖面景觀，并滿足供水要求，特興建了蓮花臺水庫供水工程，主要包括一座取水水庫、一座取水泵站和一條DN400、長約4.6 km的輸水管道。工程設(shè)計供水能力為1.22×104 m3/d，流量為0.16 m3/s，將蓮花臺水庫的蓄水輸送到蘆林湖，以增加蘆林湖的蓄水量，提高蘆林湖的供水能力。
工程采用2臺水泵并聯(lián)供水(另有1臺備用)，水泵設(shè)計揚程為1 225 kPa(122.5 m)， 流量為288 m3/h，安裝高程為881.6m。取水水庫的正常蓄水位為912 m，死水 位為887 m。輸水管道進口(即水泵出口)的樁號：-78.5 m，管中心高程：882.3 m，輸水管道出口的樁號：4476.33 m，管中心高程：993.02 m，按自由出流設(shè)計。整個輸水管道系統(tǒng)的總水頭損失系數(shù)∑R＝1 042.773(這里R＝Δh/Q2，Δh 、Q分別是對應(yīng)的水頭損失和過流量)，其中管道出口附近約600 m管段(含駝峰管段)內(nèi) 的主要節(jié)點參數(shù)如表1所示。
表1 輸水管道出口附近管段主要節(jié)點的有關(guān)參數(shù) 節(jié)點
樁號
(m) 節(jié)點管
中心
高程
(m) 管段
長度
(m) 原輸水管道布置情況 增設(shè)調(diào)節(jié)池后情況 工況1 工況2 工況1 工況2 壓力
水頭
(kPa) 內(nèi)水
壓力
(kPa) 壓力
水頭
(kPa) 內(nèi)水
壓力
(kPa) 壓力
水頭
(kPa) 內(nèi)水
壓力
(kPa) 壓力
水頭
(kPa ) 內(nèi)水
【關(guān)健詞】供水；管道；水廠；設(shè)計
1、工程簡況
陸川縣清湖水庫集中供水工程是一個以供水為主的水利工程，陸川縣清湖水庫集中供水工程最高日供水量測算到2030年最高日需水量為1.1995萬m3/d，由此確定本工程供水規(guī)模為1.2萬m3/d。清湖水庫正常蓄水位為83.78m，死水位為74.38m。有壓隧洞位于主壩右側(cè)，出口接壩后電站，裝機容量95kw。本工程從清湖水庫壩后電站的壓力管分出岔管取水，規(guī)劃水廠地面高程為64.0m，死水位與水廠間高差為10.38m，距離6km，可實現(xiàn)無動力輸送原水。清湖水庫水質(zhì)較好，水體不受污染，水體常年達到或優(yōu)于《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）的Ⅲ類水體標(biāo)準(zhǔn)。工程建成后，將解決清湖鎮(zhèn)區(qū)（含紅山農(nóng)場）、以及沿途8個行政村大部分人的用水問題，現(xiàn)狀（2012年）52630人，遠期（2030年）70643人。
2、工程布置及主要建筑物
2.1工程總體布置
清湖水庫為多年調(diào)節(jié)水庫，水質(zhì)較好，是鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水的理想水源，經(jīng)水量平衡計算，按規(guī)劃水平年預(yù)測需水量1.2萬m3/d。清湖水庫能滿足用水量的要求。原水取水口選在清湖水庫放水隧洞的出口處，從原電站壓力鋼管分岔引出，經(jīng)輸水管道引至水廠進行凈化處理，輸水方式采用重力流無動力引水，單管布置，管徑為DN=450mm；水廠布在清湖鎮(zhèn)區(qū)西北側(cè)大塘江村附近的山坡上，生產(chǎn)規(guī)模1.2萬m3/d，原水經(jīng)凈水廠凈化后，通過加壓泵站加壓至設(shè)計水壓54m，最后通過配水管網(wǎng)供給用戶，管徑φ90～450mm。
2.2輸、配水工程
1）輸水管設(shè)計
清湖鎮(zhèn)輸水干管始于清湖水庫輸水隧洞末端，止于清湖鎮(zhèn)水廠，單管布置，管長5975m。管道沿途經(jīng)過蚊龍、上鋪嶺、榕樹環(huán)、那百垌、羅子田、垌尾最后到達清湖鎮(zhèn)水廠。此輸水干管的總設(shè)計流量為0.147m3/s。為便于工程的運行和管理，結(jié)合各輸水線路沿線地形和地質(zhì)情況，輸水管道擬盡量采用淺埋式布置方案。清湖水庫至清湖鎮(zhèn)水廠公路兩側(cè)基本無建（構(gòu)）筑物，輸水干管可沿公路的內(nèi)側(cè)（靠山側(cè)）埋設(shè)。
2）配水管網(wǎng)設(shè)計
結(jié)合本工程地質(zhì)條件以及供水對象，配水管網(wǎng)采用樹枝狀布置，并選用鋼纖管和PE管。其中管徑小于250mm以下的采用PE管，管徑大于250mm采用鋼纖管。配水管網(wǎng)總長51.78km。
2.3凈水廠設(shè)計
水處理構(gòu)筑物生產(chǎn)能力按最高日供水量1.2萬m3/d，除以每天工作時間24 h確定，即500m3/h。
水廠工程包括生產(chǎn)建筑物、水廠附屬建筑物、廠區(qū)環(huán)境設(shè)施等。生產(chǎn)建筑物包括絮凝池、沉淀池、過濾池、清水池，水廠附屬建筑物由辦公室、值班室倉庫等組成。凈化系統(tǒng)是本工程的主要部分，由絮凝池、沉淀池、加藥加礬室、過濾池、清水池等項目。
1）絮凝（反應(yīng)）池
凈水廠凈化系統(tǒng)凈化規(guī)模為1.2萬m3/d，系統(tǒng)工作時間每天按24小時計，根據(jù)用水量（包括5%的水廠自用）計算結(jié)果得知，凈化系統(tǒng)平均時用水量為525m3/h。
反應(yīng)池分8個反應(yīng)室，每個反應(yīng)室串聯(lián)起來。反應(yīng)池有效水深3.3m，存泥高1.5m，超高0.3m，總高5.1m，平面尺寸為2.60×2.60m。
2）沉淀池
沉淀池工作時間按24h計，進水流量與反應(yīng)池相同，為525m3/h。采用斜管沉淀池，水在斜管內(nèi)的上升流速采用v0=2.5mm/s。經(jīng)計算，沉淀池的尺寸（長×寬×高）為12.5m×6m×5.68m。
3）過濾池
根據(jù)計算清湖水廠凈化系統(tǒng)設(shè)計流量分別為525m3/h。參照全國通用建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集S775，凈化系統(tǒng)選用兩組S775（八）320m3/h重力無閥慮池，流量共640m3/h滿足要求；單池平面尺寸為4.1×4.1m，總高4.74m。
4）清水池與消毒
清水池容積按日供水量的10%～20%計算，本工程日供水量為12000m3，選兩個1500m3的方形清水池使用滿足要求。清水池單池邊長28.7m，池高4.5m，池頂覆土高度為1.0m。
5）加氯、加藥設(shè)計
投藥間設(shè)置氯酸鈉原料間、鹽酸原料間、二氧化氯制取室、礬庫、加礬間、化驗室、值班室、辦公室。投藥間內(nèi)配備有二氧化氯、混凝劑的儲存、配制、投加系統(tǒng)。
2.4加壓泵站
加壓泵站設(shè)在清湖水廠內(nèi)，泵站共設(shè)四臺水泵，三臺工作一臺備用，水泵型號為KQSN250-N6，揚程為54m。加壓泵站平整后室內(nèi)地面高程為60.2m，采用單層單列式布置，單層式磚混結(jié)構(gòu)，機組間距為4.0m，寬6.5m，長19.0m，為了滿足水泵檢修的要求，在泵房內(nèi)設(shè)一臺2.0t電動葫蘆。
3、機電及金屬結(jié)構(gòu)
3.1 水機設(shè)備
清湖鎮(zhèn)水廠供水日變化系數(shù)為1.3，由于供水的重要性，加壓泵站考慮設(shè)置四臺水泵，三臺工作一臺備用。
根據(jù)供水工程要求，加壓泵站供水流量為900m3/h，單臺水泵流量為382 m3/h，供水揚程為48.24m，三臺工作一臺備用。從“水泵系列型譜”擬選水泵型號及參數(shù)：KQSN250-N6，H=54m，Q=382m3/h，n=1480r/min，水泵吸入口徑250mm，吐出口徑DN=150mm、必需汽蝕余量2.9m，電機功率90kW，泵重511kg。
3.2 電氣工程
清湖水廠的動力負荷均采用0.4kV電壓供電，1回10kV電源進線引接于附近的10kV線路線路，設(shè)降壓變壓器一臺，型號為S13-500/10，額定電壓比為10±5%/0.4kV；0.4kV電壓母線設(shè)2面GCS型成套低壓開關(guān)柜，1面GCS型成套無功自動補償柜，1面ZX-2動力箱。另設(shè)1臺400kW柴油發(fā)電機組接于0.4kV電壓母線上作為備用電源。
3.3 金屬結(jié)構(gòu)
為了能將絮凝沉淀池底沉積物快速有效排出，在絮凝沉淀池上配備1臺吸泥機（移動臺車式）。
凈化系統(tǒng)各建筑物的埋件、埋管及閥門等算入各建筑物的水處理設(shè)備內(nèi)，輸、配水管網(wǎng)的金結(jié)算入相應(yīng)的管附件內(nèi)。
4、結(jié)語
陸川縣清湖水庫集中供水工程是新建項目，工程任務(wù)是解決清湖鎮(zhèn)區(qū)及鎮(zhèn)區(qū)周邊村屯的用水問題，現(xiàn)狀（2012年）52630人，遠期（2030年）70643人。工程設(shè)計從清湖水庫取水，經(jīng)輸水管道引至規(guī)劃水廠，凈水處理采用常規(guī)工藝，經(jīng)加壓后通過配水管網(wǎng)向用戶供水。本工程項目實施后，將為清湖鎮(zhèn)區(qū)、以及鎮(zhèn)區(qū)周邊村屯提供豐富干凈的水源，促進了地區(qū)經(jīng)濟快速發(fā)展，具有明顯的社會效益。經(jīng)過論證，技術(shù)可行，經(jīng)濟合理，對環(huán)境無不良影響。
參考文獻：
[1]林繼鏞.水工建筑物（第五版）.中國水利水電2011.8.
關(guān)鍵詞:水庫;溢洪道工程;設(shè)計思路;設(shè)計布局
水利工程關(guān)乎社會民生，在新時期人均物質(zhì)生活水平顯著提升背景下，對于工程設(shè)計提出了更高的要求。作為水利工程中重要組成部分，水庫溢洪道工程質(zhì)量高低將直接影響到水庫的安全，尤其是在汛期和泄洪期，盡可能降低安全因素帶來影響。在水庫溢洪道工程設(shè)計中，需要充分把握水庫溢洪道的設(shè)計布局、水庫溢洪道水力計算和結(jié)構(gòu)計算，提出設(shè)計合理性，提升我國水力工程建設(shè)質(zhì)量。由此看來，加強水庫溢洪道工程設(shè)計研究十分關(guān)鍵，對于后續(xù)工作開展具有一定參考價值。
1水庫工程中常見的問題
1．1洪水期間的問題
在水庫溢洪道工程中，洪水期間出現(xiàn)的問題十分嚴重，作為保障水庫安全的基礎(chǔ)設(shè)施，水庫溢洪道所起到的作用十分突出。但是由于造價不合理，水庫設(shè)施不完善，所以在水庫溢洪道設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)上存在一定的不合理性，洪水?dāng)?shù)據(jù)偏小，這就導(dǎo)致后續(xù)設(shè)計的溢洪道尺寸不合理，難以滿足實際要求。尤其是水庫溢洪道運行條件較為惡劣，長期受到水體和風(fēng)體的影響，巖石風(fēng)化現(xiàn)象十分嚴重，致使水庫溢洪道的泄洪能力偏低，在洪水期間為水庫安全埋下了嚴重的安全隱患。
1．2水庫溢洪道布置和設(shè)計問題
在水庫溢洪道布置和設(shè)計方面，由于距離大壩進出口太近，所以壩肩和溢洪道之間的距離過于單薄。加之進出口并未建立專門的護砌，所以一旦發(fā)生洪水事故很容易造成壩肩崩塌，埋下嚴重的安全隱患。在水庫溢洪道設(shè)計中，由于平面彎道過大，收縮性較強，洪水期間對于水庫的泄洪能力帶來不同程度上的影響，尤其是水庫溢洪道布置的彎道大多數(shù)是在下坡處。水流流式不斷變化，兩岸水面差距十分明顯，水庫凹岸的水面不斷提升，并且水流流速較快。這種現(xiàn)象將導(dǎo)致延平直段由于水流流速和沖擊力較大發(fā)生拆沖現(xiàn)象，影響到水庫整體的泄洪能力，帶來的影響十分深遠。如果水庫緩流處收縮過于強烈，可能產(chǎn)生較為明顯的流態(tài)變化情況，進而對溢洪道砌面產(chǎn)生嚴重的沖擊力，工程施工難度更大。也正是由于水庫投入資金限制性較大，如果砌筑高度較高，相應(yīng)的需要投入大量的資金費用，在一定程度上對水庫泄洪能力和安全產(chǎn)生直接的影響。
1．3水庫溢洪道工程設(shè)計方法不合理
由于水庫溢洪道工程設(shè)計涉及內(nèi)容較廣，在平面和剖面設(shè)計中可能存在不同程度上的缺陷，進而影響到溢洪道陡坡設(shè)計缺陷和不足的出現(xiàn)。主要是由于水庫溢洪道布設(shè)具有非山坡性特點，所以底部并未進行充分的反濾砌筑防護，可能出現(xiàn)不同程度上滲漏水現(xiàn)象，進而發(fā)生嚴重的滑坡事故，對水庫安全帶來嚴重的破壞和影響。與此同時，在設(shè)計中由于重視程度不高，邊坡的厚度不均勻可能產(chǎn)生嚴重的滑坡事故，進而對水庫泄洪能力產(chǎn)生影響，帶來較大的沖刷力。由此可以看出，當(dāng)前我國水庫溢洪道工程設(shè)計中還存在一系列缺陷和不足，除了上述問題以外，還包括一些結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和泄洪能力上的缺陷，可能出現(xiàn)水流沖擊力較大，水庫砌筑防護裂縫漏水，影響到工程的建設(shè)安全，還有待進一步完善和創(chuàng)新。
2水庫溢洪道的設(shè)計規(guī)劃
2．1水庫溢洪道的設(shè)計布局
在水庫溢洪道工程設(shè)計中，需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦巍⒌孛埠退臈l件，保證經(jīng)濟投入合理性，后續(xù)施工活動可以安全有序進行。如果水庫附近有山，建設(shè)水庫溢洪道是合理的，如果施工區(qū)域較為狹窄，水庫溢洪道可以選擇側(cè)槽式進行施工，有助于提升水庫溢洪道泄洪能力。水庫溢洪道設(shè)計布置中，主要是在堅硬平面上，盡可能的縮短線路距離，避免彎道的出現(xiàn)。同時，出口與壩體之間的距離越遠越好，這樣可以有效避免后續(xù)滑坡或泥石流對水庫溢洪道帶來破壞。(1)進口段。一般情況下，進口段的形狀為喇叭形，這樣是為了降低損失和地形因素限制，根據(jù)實際情況適當(dāng)?shù)脑O(shè)置彎道。設(shè)置的彎道盡可能保證平緩，避免受到較強的沖刷影響;溢洪道壩面設(shè)計為梯形或是四邊形，水流速度在1s/h以下，可以不適用砌護墻。反之，如果與附近建筑物在一定范圍內(nèi)連接，可以適當(dāng)?shù)脑黾忧凶o長度和厚度。(2)控制段。為了保證洪水期間泄洪能力，水流速度均勻，應(yīng)該保證進口水流和建筑物保持垂直，根據(jù)地形條件有針對性的設(shè)置控制斷面，確定泄洪流值。一般情況下，巖基單寬流量大概在50m3/s以上，除了一些小型水庫進水口設(shè)置引流以外，水庫溢洪道的寬度應(yīng)該控制在3h以下。如果斷面寬度較大，布設(shè)間距應(yīng)該控制在10m～15m之間。(3)陡坡和急流段。在陡坡和急流段的設(shè)計中，可以選擇直線法，進而避免坡體和彎道產(chǎn)生的流態(tài)負壓問題。故此，在水庫溢洪道設(shè)計中需要因地制宜，根據(jù)具體的地形、地貌和水文條件來確定引流形式。(4)消能段。陡坡和急流段的尾端需要安設(shè)一個效能裝置，結(jié)合溢洪道地形和地質(zhì)條件有針對性選擇裝置型號。在溢洪道末端選擇多級躍流形式，促使水庫的泄流方向可以控制在壩角的100m～150m左右。但是，對于消能工具的選擇，如果是非巖基的消能工具，絕大多數(shù)情況下是采用底流效能方式.末端配置消能池。水庫洪流階段，池流量處于一個較為平穩(wěn)的階段，可以選擇消能檻形式來滿足實際需要。水庫洪流是遠驅(qū)式，可能對砌護帶來嚴重的沖刷作用。針對此類情況下，可以選擇差動式消能裝置，水庫溢流道末端坡度較陡情況下，應(yīng)用挑射效能模式作用更為突出，還可以有效避免消能池的使用，降低工程量和資金投入，提升工程建設(shè)經(jīng)濟效益。
2．2水庫溢洪道水力計算
(1)進口段水力計算。進口段水力計算主要是選擇查爾諾門斯基法，從下游控制面反推上游控制斷面的水面曲線變化情況，并且得出具體的數(shù)位高度，確保泄洪時水庫的水位計算結(jié)果精準(zhǔn)度。(2)陡坡和急流段的水力計算。陡坡和急流段的水力計算方法較為多樣化，可以采用b2型降水曲線方法進行計算。(3)消能工具水力計算。在水庫溢洪道底流式效能設(shè)備計算時，通過巴什基洛娃圖方法進行計算，步驟簡單，可以更快的得到計算結(jié)果，保證計算結(jié)果精準(zhǔn)度，降低計算時間。一般情況下，在溢洪道建設(shè)中，更多的選擇尺寸較大的消費設(shè)備，所以想要獲得準(zhǔn)確的水利工程效能情況，應(yīng)該建立模型進行試驗分析，得出更加準(zhǔn)確的結(jié)果。(4)側(cè)槽段的水利計算模式。在溢洪道側(cè)槽段水力計算中主要是通過扎馬林法，這個計算模式中將將流假定值是均勻的，但是實際情況下確實動態(tài)變化的，所以只能計算得出一個模糊結(jié)果，與實際情況存在一定的差異。尤其是近些年來，水利工程的水流量和能量關(guān)系的計算不斷深化，計算方法也在不斷創(chuàng)新，在了解池流情況基礎(chǔ)上，由于側(cè)槽式溢洪道水流內(nèi)進沖擊力較大，所以導(dǎo)致水流的流態(tài)變得更加復(fù)雜，計算難度較高。
2．3水庫的結(jié)構(gòu)計算
為了保證水庫建筑物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性，這就需要在結(jié)構(gòu)計算中能夠選擇合理的計算方法，除了對于坡面擋土墻的計算以外，還要對其他方面內(nèi)容進行詳細計算和分析。在陡坡砌護厚度計算中，主要是為了保證互動安全，設(shè)置可伸縮沉陷縫，避免洪水期間砌護體受到影響坡向發(fā)生變化，加劇阻力。
3結(jié)語
綜上所述，水庫溢洪道工程設(shè)計中，作為水利工程中重要組成部分，設(shè)計合理與否將直接影響到工程整體建設(shè)質(zhì)量，這就要求設(shè)計人員充分把握水庫溢洪道的設(shè)計布局、水庫溢洪道水力計算和結(jié)構(gòu)計算，提出設(shè)計合理性，提升我國水力工程建設(shè)質(zhì)量。
參考文獻:
［1］張俊宏，梁艷潔，杜娟，等．華陽河水庫溢洪道泄洪消能試驗優(yōu)化研究［J］．中國農(nóng)村水利水電，2014，12(9):71～74．
［2］郝曉輝，郭磊，王慧，等．嶠山水庫溢洪道挑流鼻坎結(jié)構(gòu)尺寸的確定［J］．山東水利，2016，28(1):50～51．
［3］彭琦，陳朝旭，李濤，等．天河口水庫除險加固工程設(shè)計［J］．人民長江，2015，42(12):89～92．
［4］張艷麗．海龍川水庫溢洪道加固設(shè)計與計算分析［J］．水利技術(shù)監(jiān)督，2015，23(1):49～51．
［5］和桂玲，劉長余，李清華，等．山東省鄒城市西葦水庫除險加固工程設(shè)計［J］．中國水利，2014，21(20):77～80．
【關(guān)鍵詞】水電站庫區(qū)低等級復(fù)建公路 橋梁設(shè)計選型
1 概述
在水電站庫區(qū)低等級公路復(fù)建中，通常不可避免的需要建設(shè)一些橋梁。水電站庫區(qū)公路復(fù)建一般是因水庫淹沒，順岸坡抬高復(fù)建，路線走廊帶所處的地形復(fù)雜，地面起伏大，變化頻繁，橫坡較陡等，局部需穿越陡崖、崩塌或深切支溝等地形。拘于這樣的地形地質(zhì)條件，公路路線布設(shè)時通常是平曲線多，平面半徑小，縱坡大，橫坡陡，高擋墻多，甚至局部采用半邊橋或者高架橋穿越，橋梁比例高。而且對于水電站庫區(qū)公路，路線跨越深切支流較多，常常會遇到彎坡橋，高墩大跨橋和需采取多樣的墩臺形式適應(yīng)地形地質(zhì)條件。比如某水電站庫區(qū)某公路復(fù)建工程，橋梁工程投資約占公路總投資的2/5。盡管是低等級公路，但如何做好橋梁的選型及設(shè)計對庫區(qū)復(fù)建公路的設(shè)計就顯得非常重要。
橋梁選型屬于概念設(shè)計范疇，是橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計里具有創(chuàng)造性的領(lǐng)銜設(shè)計。合理的橋型會使得公路橋梁工程結(jié)構(gòu)本身安全、可靠、經(jīng)濟、耐久滿足其正常使用功能外，還能和周邊環(huán)境協(xié)調(diào)，提高人文景觀效應(yīng)。橋梁設(shè)計選型是指選用一種單一的結(jié)構(gòu)力學(xué)體系（包括梁、拱和索結(jié)構(gòu)）或者是由兩種簡單體系組合而成的結(jié)構(gòu)力學(xué)體系（如系桿拱，斜拉懸吊結(jié)構(gòu)和斜拉拱橋等方面）作為橋梁結(jié)構(gòu)的主體空間結(jié)構(gòu)形式，從而確定橋型結(jié)構(gòu)。
2 水電站庫區(qū)低等級復(fù)建公路常用橋型
2.1鋼筋混凝土梁橋。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的一種有非常好的耐久性，并且還有非常強的可塑性，能夠按照設(shè)計意圖做成各種形狀的結(jié)構(gòu)，因此在橋梁設(shè)計中被廣泛應(yīng)用。鋼筋混凝土梁橋就是鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)的一種，以簡支梁、連續(xù)梁等結(jié)構(gòu)形式被應(yīng)用，而且由于其較強的可塑性，尤其在低等級公路越溝彎道段，被廣泛使用。在低等級庫區(qū)復(fù)建公路中，常會遇到跨徑L≤16 m 的橋梁形式，一般情況下，根據(jù)橋位特點、周邊環(huán)境和建設(shè)環(huán)境，橋梁跨徑L≤6 m 時，采用實心板結(jié)構(gòu)； 在橋梁跨徑6 m≤L≤16 m 時，可采用空心板或連續(xù)的實心現(xiàn)澆板。
2.2預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋。
預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋根據(jù)跨度大小，在使用情況上是不一樣的。L≤20 m 時采用后張法空心比較經(jīng)濟合理，因其建筑高度小、受力合理、施工工期短等優(yōu)點被廣泛采用。在25 m≤L≤50 m 時更多采用組合小箱梁或者T梁，小箱梁相比同跨徑的T 梁有的諸多優(yōu)點，被廣泛使用。具體的優(yōu)點主要有：一是梁高較小。二是梁穩(wěn)定性優(yōu)于T 梁抗扭性好，三是張拉預(yù)應(yīng)力鋼束時，較大跨徑的T 梁易發(fā)生側(cè)彎，而小箱梁基本不會出現(xiàn)側(cè)彎。預(yù)應(yīng)力筋能夠使受拉區(qū)預(yù)先儲備一定的壓應(yīng)力，在外力作用下混凝土可不出現(xiàn)拉應(yīng)力或者是出現(xiàn)超過某一限值的拉應(yīng)力。
2.3連續(xù)剛構(gòu)橋和拱橋。
連續(xù)剛構(gòu)橋是墩梁固結(jié)的連續(xù)梁橋，該種體系利用主墩的柔性來適應(yīng)橋梁的縱向變形，適用于大跨、高墩的橋位修建，是庫區(qū)跨越較大支流切溝的重要橋型之一。連續(xù)剛構(gòu)橋分主跨為連續(xù)梁的多跨剛構(gòu)橋和多跨連續(xù)-剛構(gòu)橋，均采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，梁墩固結(jié)點可將鉸設(shè)置在大跨、高墩的橋墩上，利用高墩的柔度適應(yīng)結(jié)構(gòu)由預(yù)加力、混凝土收縮徐變和溫度變化所引起的縱向位移。該橋型整體性能好，掛籃等施工方法成熟，結(jié)構(gòu)剛度大，抗震性能好，被廣泛應(yīng)用于各級公路及鐵路橋梁中。對庫區(qū)的深切地形尤為適應(yīng)。
拱橋在我國大江南北到處可以看見，起初的拱橋多采用用天然石料作為建筑材料。拱橋以其跨度大，造價低廉為高山峽谷中廣泛采用。水電站庫區(qū)的深切地形，往往兩岸基巖完整，承載能力較好，適合修建拱橋。其古樸大方、受力合理、構(gòu)造簡單、無需高墩、造價低等特點均為其他橋型不可相比。
3 橋型方案比選原則
橋梁方案設(shè)計是初步設(shè)計階段的重要設(shè)計內(nèi)容，根據(jù)路橋配合選擇的橋位、公路的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、荷載等級、橋梁的各項設(shè)計要求，按照技術(shù)可行，經(jīng)濟合理，因地制宜、就地取材、便于施養(yǎng)、適用美觀與自然環(huán)境協(xié)調(diào)一致的設(shè)計原則進行橋梁橋型方案設(shè)計。根據(jù)地形地質(zhì)水文擬選三種進行比較分析，從安全、功能、經(jīng)濟、美觀、標(biāo)準(zhǔn)化施工、占地和工期多方面比選，最終確定橋梁形式。
3.1適用性原則
所謂適用性原則就是符合公路總體設(shè)計要求，綜合考慮水文，地質(zhì)，地形，施工等因素，滿足在車輛和人群的安全暢通及未來交通量增長的需要。在橋下應(yīng)滿足泄洪、安全通航或通車等要求。結(jié)構(gòu)上保證使用年限和易維護，易保養(yǎng)。
3.2舒適與安全性原則。
所謂舒適與安全性原則就是要控制橋梁的豎向與橫向振幅，避免車輛在橋上振動與沖擊。整個橋跨結(jié)構(gòu)及各部分構(gòu)件，在制造、運輸、安裝和使用過程中應(yīng)具有足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性。
3.3經(jīng)濟性原則 。
所謂經(jīng)濟性原則就是設(shè)計的經(jīng)濟性，符合長遠發(fā)展遠景及將來的養(yǎng)護與維修等費用。 同時還要先進性原則，體現(xiàn)出現(xiàn)代橋梁建設(shè)的新技術(shù)及造型美觀原則。一座橋梁應(yīng)與周圍的景致相協(xié)調(diào)。合理的結(jié)構(gòu)布局和輪廓是美觀的主要點，尤其是在水電站庫區(qū)低等級復(fù)建道橋梁的設(shè)計中。
4 水電站庫區(qū)低等級復(fù)建道路橋梁設(shè)計選型
4.1橋型上部結(jié)構(gòu)的比選
橋梁上部結(jié)構(gòu)形式的選擇合理與否對工程的經(jīng)濟性、結(jié)構(gòu)新穎、施工方便、美觀性及施工速度有較大的影響，是整個橋梁設(shè)計過程中非常重要的一個環(huán)節(jié)。同時還要以不破壞或少破壞地區(qū)原有風(fēng)貌為原則，最大限度減小施工對水流的污染，較好地與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。在水電站庫區(qū)低等級復(fù)建道路橋梁設(shè)計中，主要采用鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁。簡支梁橋是梁式橋中應(yīng)用最早、使用最廣泛的一種橋型。具有受力簡單、節(jié)省材料、架設(shè)安裝方便等優(yōu)點。簡支梁常用的經(jīng)濟合理跨徑在20 m 以下，且采用空心板較多。隨著近年來施工工藝的改進，應(yīng)用較多的是寬幅式空心板和小箱梁，其經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)較其他結(jié)構(gòu)優(yōu)勢明顯。對于跨徑25 m 的簡支梁，在庫區(qū)橋梁中較少見，如需采用時，推薦T 梁。對于跨徑30 m 的簡支梁，組合小箱梁和T梁應(yīng)用一樣，各項指標(biāo)也相差不大，各有優(yōu)缺點。對于跨徑35 m和40 m 的簡支梁橋，采用組合小箱梁的結(jié)構(gòu)形式，橋梁整體性好，施工張拉時不易出現(xiàn)側(cè)彎，且更為節(jié)約材料。特別在曲線上的橋梁，組合小箱梁抗扭性能好于T 梁，且T 梁施工難度較大。所以跨徑35 m 與40 m 上部結(jié)構(gòu)推薦采用組合小箱梁。
4.2橋型下部結(jié)構(gòu)比選
橋梁方案比選中，上部結(jié)構(gòu)是首要考慮的，下部是從屬的，但是也是不容忽視的。
庫區(qū)低等級復(fù)建道路橋梁在山區(qū)，由于地勢起伏都非常大，對自然環(huán)境的破壞應(yīng)該以最小為目的。為了使橋墩臺自身穩(wěn)定性，需要將基礎(chǔ)嵌入巖層或穩(wěn)定的地基中。一般橋臺填土高度宜控制在8 m 以下，橋臺形式主要采用輕型橋臺和重力式U 形橋臺，輕型橋臺采用樁基為宜。橋墩除特殊結(jié)構(gòu)外一般采用雙樁柱式橋墩，樁徑1. 5 m，柱徑1. 2 m，橋墩高度小于45 m 時，采用圓柱式墩較為經(jīng)濟，因其施工工藝成熟，提升滑模施工快。對于墩高大于45m的橋墩，為保證結(jié)構(gòu) 有足夠的剛度，同時兼顧外形美觀，設(shè)置工藝較為成熟的空心薄壁墩。
5 結(jié)語
隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善，邊遠山區(qū)的通村通鄉(xiāng)公路建設(shè)項目越來越多，不至在水電站的庫區(qū)低等級復(fù)建道路中，在一般的鄉(xiāng)村道路建設(shè)中同樣會有較多的橋梁建設(shè)，做好做優(yōu)低等級公路建設(shè)中橋梁設(shè)計選型工作，對公路建設(shè)項目，乃至社會經(jīng)濟發(fā)展具有較大的意義和價值。
參考文獻
關(guān)鍵詞：祿豐縣；管道工程設(shè)計；工程施工
1、引言
城鎮(zhèn)供水工程隨著科技的進步和居民生活質(zhì)量的提高，管道供水較傳統(tǒng)渠道引水的優(yōu)越性日益顯著。在有利于工程經(jīng)營管理、方便實用、安全衛(wèi)生、節(jié)水環(huán)保、用水保證率高等方面具有明顯的優(yōu)勢。祿豐縣城自來水大滴水引水工程管道全長22.34Km，所用管徑為DN600mm和DN500mm預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管材；德鋼至石門水庫引水工程管徑采用DN800mm預(yù)應(yīng)力筋混凝土管材，管道全長2.68Km。上述工程啟用至今，從經(jīng)濟、安全、適用和效益的角度來分析都是比較科學(xué)合理的。
2、管材的選擇
在輸配水管道安裝工程中使用的管材可分為金屬管和非金屬管兩類，常見的金屬管有鑄鐵管、鋼管、球墨鑄鐵管等，非金屬管有塑料管（PVC管、PE管、PP管），自應(yīng)力鋼筋混凝土管，隨著管材生產(chǎn)工藝和各種新型材料的廣泛應(yīng)用，逐步創(chuàng)新生產(chǎn)了預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管、預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管、UPVC管、玻璃鋼塑料復(fù)合管、玻璃鋼管被廣泛地應(yīng)用到工程實踐中。
因城鎮(zhèn)供水直接影響居民的健康質(zhì)量，其供水安全、管材對水的質(zhì)量是否存在二次污染和工程自身的經(jīng)濟效益的優(yōu)劣，成為了工程首先考慮的問題。管道供水工程投資中管材投資比例占工程總投資份額最大，實踐證明管道工程設(shè)計中，科學(xué)合理選擇管材是決定項目能否發(fā)揮正常功能，有利于施工和進度，以及工程效益最大化的關(guān)鍵。
因管材生產(chǎn)材料、技術(shù)及生產(chǎn)工藝的不同和差異。同一管徑和長度的管道相比：從材料性能來看管材不易斷裂；管道自重相對較輕、安裝更簡單快捷；安裝后內(nèi)外承壓力及安裝的密閉性更好；抗腐蝕性能較優(yōu)、管內(nèi)壁不易結(jié)垢；從水力性能來看能實現(xiàn)更大的供水流量，從綜合安裝維護造價來看有著更加優(yōu)越的性價比，則可認為是選擇了比較理想管材。
城鎮(zhèn)引水管材大多選用管徑范圍在Φ300―Φ1200 mm之間，工作壓力多為0.2―1.2 Mpa之間的管材，就目前情況來看非金屬管在小管徑和易埋設(shè)的條件下較為經(jīng)濟實用，壓力管道管徑范圍在Φ20―Φ700 mm之間，是“以塑代鋼”的適宜選擇；由下面方案進行比較，非常清楚地看出，在供水安全、衛(wèi)生，施工占地少，管道施工適應(yīng)性好的前提條件下，鋼筋預(yù)應(yīng)力混凝土管和鋼筒混凝土管工作壓力在0.4―1.6 Mpa之間，相對管徑偏大的管材選擇上較其它管材更具優(yōu)勢。鋼筒混凝土管與預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管相比，除價格偏高以外，在安裝管徑大，施工地質(zhì)條件復(fù)雜的情況下優(yōu)勢明顯；玻璃鋼管管材根據(jù)模擬實驗資料顯示，在用含大量泥砂的水裝入管材內(nèi)，經(jīng)30萬次旋轉(zhuǎn)后，檢測管內(nèi)壁磨損深度，經(jīng)表面硬化處理的鋼管為0.48mm，玻璃鋼管僅為0.21mm，所以玻璃鋼管不僅糙率小，且更為耐磨。從實例講，由深圳至香港的供水工程，供水管道長50公里，分別用兩條內(nèi)徑為2.2m和1.7m玻璃鋼管道，從1965年使用至今仍完好無損，故工作壓力在0.4―1.6 Mpa之間，供水高差有限的情況下，以是一種良好的生活飲用水管道工程措施選擇。
（4）總水頭損失計算
可根據(jù)管線測量成果按式（8）計算，也可根據(jù)式（9）、（10），按經(jīng)驗局部水頭損失的a倍8%～12%來計算，以可根據(jù)不同管材管道計算經(jīng)驗公式進行計算。
即：h=hf+ahf
一般管材管徑均為定型尺寸，為達到充分利用自然水頭，優(yōu)化工程設(shè)計及投資的目的，里程較長的管道經(jīng)常會設(shè)計成不同管徑和管材混合安裝在同一管道上使用，計算時根據(jù)上述公式及不同管材水力特性反復(fù)試算，直到符合設(shè)計要求。
4、方案比較
管道引水工程措施應(yīng)用范圍，通常地形復(fù)雜、區(qū)域跨度大，溝渠難配套和維護困難，有一定的供水自然落差；項目供水保證率要求高，有供水衛(wèi)生考慮的。然后就是選用管材的經(jīng)濟、性能對比了，方案及投資比較以當(dāng)時（2000年）祿豐地區(qū)市場價格為準(zhǔn)，管徑Φ500 mm、工作壓力1.0 Mpa管材方案及投資比較如下。
（其中管材價含運費）
由上表和參與我縣多項引水工程的設(shè)計及施工實踐經(jīng)驗來看，在工作壓力設(shè)計為1.0 Mpa以下管材使用范圍內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管有較好的經(jīng)濟實用性；而作壓力設(shè)計為1.0～2.0 Mpa使用范圍內(nèi)鋼筒混凝土管和玻璃鋼管優(yōu)越性能比較顯著。
5、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管道設(shè)計及施工
（1）預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管因自重大、質(zhì)脆，在運輸裝卸、安裝過程中需小心以防斷裂。
（2）安裝時一般400～700 mm管徑的借轉(zhuǎn)角度不大于1.5°，400～700 mm管徑的借轉(zhuǎn)角度不大于1.0°。管槽底坡在1：1～1：0.5之間應(yīng)考慮使用鋼管安裝，管槽底坡比1：0.5陡的應(yīng)考慮修改管線和設(shè)計方案。
（3）在跨河，借轉(zhuǎn)無法解決管道轉(zhuǎn)向的和管槽底坡較陡的應(yīng)使用鋼結(jié)構(gòu)彎頭或直管安裝，同時使用砼鎮(zhèn)墩。所用管材鋼結(jié)構(gòu)承、插口應(yīng)根據(jù)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管承、插口尺寸制作，與預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管連接止水則正常使用橡膠圈，根據(jù)祿豐縣城大滴水引水工程施工經(jīng)驗證明設(shè)計考慮鋼管部分易腐蝕而將混凝土鎮(zhèn)墩澆筑至與鋼結(jié)構(gòu)彎頭連接的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管頭50cm處，導(dǎo)致管道試壓和運行期間有部分預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管在靠近鎮(zhèn)墩30cm處斷裂。而德鋼引水工程施工時，經(jīng)過與設(shè)計方協(xié)商，把設(shè)計變更為鋼結(jié)構(gòu)彎頭和直管承、插口露出鎮(zhèn)邊緣30～50cm，并做好該部位的防腐蝕措施，從而解決了預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管靠近鎮(zhèn)墩30cm處斷裂的問題。鋼筒混凝土管則兼?zhèn)淞虽摴芎皖A(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管的優(yōu)點，但價格比預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管高。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管的斷裂，在不影響結(jié)構(gòu)損壞的條件下，一般采用鋼結(jié)構(gòu)抱箍配合石棉自應(yīng)力水泥及107膠水混合物塞填維修，養(yǎng)護24小時后可進行壓水實驗。
6、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管道壓水實驗的幾點建議
管道工程中壓水實驗是檢驗管材質(zhì)量和安裝質(zhì)量最直接有效的方法，但已是施工中最不安全的環(huán)節(jié)，目前就此問題相關(guān)資料多有不詳并缺乏實踐操作的有關(guān)資料和經(jīng)驗論述。
（1）管道安裝過程中應(yīng)盡量仔細認真檢查管材質(zhì)量和止水膠圈安裝質(zhì)量，以此最大限度減少管道壓水實驗次數(shù)，因壓水過程不但有一定的危險，而且耗時費力。如果因此導(dǎo)致管道損毀，維修費用也很高。
（2）壓水實驗堵頭位置的選擇應(yīng)先根據(jù)工作壓力和管徑大小先計算壓水實驗時堵頭承受的總壓力，一般用實驗壓力的1.2～1.5倍來計算。堵頭位置選擇原則為：管段地勢相對高處，一般不宜選擇在地勢低洼積水的地點；除堵頭處安裝壓力表以外，管道最低處附近應(yīng)安裝壓力表；堵頭設(shè)置在易取水處，但該處要地質(zhì)條件要好，干燥易排水，管槽及管線相對平緩順直，做到盡量利用地形條件降低堵頭處因壓水實驗承受的總壓力。為降低管道試壓成本可在距離管口0.6～0.8米處設(shè)置兩層以上方木（邊長0.25米以上），受力面方木豎置以管槽，根據(jù)試壓管徑大小設(shè)1.2cm厚度鋼板與千斤頂便于調(diào)整堵頭與試壓管道承、插口的距離，與夯土堆接觸的方木則橫置，整個堵頭基礎(chǔ)低于管槽基礎(chǔ)，保證壓水實驗的安全。一般試壓管段長度選擇1.5公里左右較為合理，可根據(jù)堵頭較理想的安置位置酌情增減試壓管段長度，因管段試壓長度與管道修復(fù)的經(jīng)濟合理性和管道壓力穩(wěn)壓階段單位時間內(nèi)壓力下降值有直接的關(guān)系。
（3）試壓前已安裝好的管道兩側(cè)土要回填夯實，管道夯實的覆土厚度應(yīng)大于管承口的0.5倍，堵頭鋼構(gòu)件上應(yīng)設(shè)置配套進水管、壓力表、補排氣閥及配套球閥，加壓時一般在正三角形位置上布置三個千斤頂，故堵頭一般要用鋼肋加固，靠近堵頭的3根預(yù)應(yīng)力管應(yīng)采用比設(shè)計工作壓力大1.2～1.5倍的管材，并用土完全夯實覆蓋，防止因爆管而造成工作人員傷亡。試壓前將水充滿管道，將管道地形高程相對較高處加壓至0.1～0.2 Mpa，利用補排氣閥將管道內(nèi)空氣排出，在此條件下養(yǎng)護3天。
（4）壓水實驗時0～1.2 Mpa工作壓力可采用多節(jié)泵加水增壓，壓水每增加0.2～0.4 Mpa壓力可停止加壓30分鐘，其間試壓管段工作區(qū)內(nèi)應(yīng)禁止人畜進入，嚴防發(fā)生安全事故。用方木與夯土堆建成的堵頭支撐在管道加壓過程中會產(chǎn)生位移和變形，應(yīng)根據(jù)情況用安裝好的千斤頂不斷調(diào)整鋼構(gòu)件堵頭與管道承或插口的距離，保證堵頭處止水膠圈始終保持在密封狀態(tài)，另外試壓工作時應(yīng)配齊必要的對講通訊設(shè)備，保證整個工作現(xiàn)場通暢的協(xié)調(diào)與溝通。
（5）堵頭的支座伸入管槽基礎(chǔ)兩側(cè)及槽底，管道試壓壓力在1.2 Mpa以下范圍內(nèi)可采用40×40cm方木，長度200～300cm，砌成墻體狀，一般使用兩層，按受力方向前層豎直，后層橫置，然后把方木后面用土方人工夯實回填至原地面高程。千斤頂根據(jù)壓力大小選擇，一般使用三個，與方木接觸的受力部位同時作用于一塊鋼墊子上，若壓力較大時應(yīng)考慮混凝土支座。
【關(guān)鍵詞】干渠；存在問題；改線思路
1 灌區(qū)概況
石堡川灌區(qū)地處陜西省關(guān)中平原東北部，居關(guān)中平原與陜北黃土高塬接緣地帶。灌區(qū)設(shè)施范圍涉及渭南市白水、澄城及延安市洛川三縣。灌區(qū)設(shè)施灌溉面積40萬畝，有效灌溉面積31萬畝，設(shè)計灌溉保證率50%。灌區(qū)受益范圍包括白水、澄城、洛川三縣14個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，180個行政村，灌區(qū)內(nèi)總?cè)丝?0.8萬人，其中農(nóng)業(yè)人口19.37萬人。
灌區(qū)屬暖溫帶大陸性季風(fēng)區(qū)，多年平均降雨量549.2mm。灌區(qū)土壤以黃綿土為主，夾少量褐色壚土。灌區(qū)作物主要以小麥、玉米、油菜、蘋果、核桃為主，是陜西省糧食生產(chǎn)基地和果林優(yōu)生區(qū)。
灌區(qū)水源石堡川水庫，修建于1969年，總庫容6375萬m3，興利庫容4585萬m3。灌區(qū)地下水埋深40～100m。可開采量2030萬m3，目前年利用地下水量約520萬m3。
灌區(qū)工程設(shè)施包括：水庫樞紐、干渠、支渠、抽水站及田間工程五部分。樞紐有大壩、放水洞、泄洪洞、泄洪底洞、溢洪道；干渠1條，長38.708km，各類建筑物148座；支渠8條，分支渠14條，總長219.343km，各類建筑物1895座；抽水站9座，總裝機1350kw，抽水流量1.65m3/s；田間工程有斗渠397條，總長486.5km，建筑物2940座；分引渠2229條，長2213.5km，各類建筑物24500座。
2 干渠工程存在問題
石堡川水庫干渠0+000～14+950段為繞山明渠及隧洞、跨溝建筑物等，存在渠基巖石風(fēng)化、剝落、滑塌、險情不斷、滲漏嚴重、隧洞及建筑物建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，病險嚴重，導(dǎo)致不能按設(shè)計流量運行，事故頻發(fā)，貽誤灌溉，水資源浪費嚴重。干渠工程存在的主要問題：
（1）渠基地質(zhì)條件差，巖石風(fēng)化，基礎(chǔ)變形，滲漏嚴重。經(jīng)對石渠段0+000～5+300全面檢查觀察，發(fā)現(xiàn)石渠段下部有一層約4m厚的泥質(zhì)頁巖，其特點是外露最易風(fēng)化，特別是在1.5km至4km處，大多為這種情況，而泥頁巖不斷風(fēng)化脫落，使上部的砂頁巖石渠部分懸空，加上渠道內(nèi)的滲漏水和凍脹影響，上部的巖體塌落，使部分渠段基礎(chǔ)移動變形。由于兩側(cè)未變形巖體的相互牽制，這些“危險”段落暫時還沒有滑塌，但一旦上下渠道均發(fā)生變形，石渠整段滑塌的風(fēng)險就非常大，特別是滲漏和由于滲漏產(chǎn)生的凍脹使這種危險情況在不斷加劇。經(jīng)初步檢查評估，這利風(fēng)險極高的渠段約為3km，占石渠段總長的57%。
（2）過水能力不足，無法滿足灌溉和城市供水。石渠段經(jīng)過兩次防滲改造，過水?dāng)嗝鏈p小18%，每次防滲漏處理方案都是在原渠內(nèi)襯砌砼，致使渠道斷面縮小，要達到設(shè)計流量，只能抬高設(shè)計水位，從理論上侵占了渠道設(shè)計時的超高斷面。而更重要的是渠道存在的安全隱患使管理單位不能按設(shè)計的9m3/s放水，只能按其70%的流量運行。目前的現(xiàn)狀是渠道不穩(wěn)定狀態(tài)進一步加劇，今后數(shù)年內(nèi)管理單位只能加大巡查維護力度，盼僥幸維持6m3/s左右的風(fēng)險運行。
（3）滲漏損失嚴重，水量浪費大。石堡川干渠全長38.5km，渠道水利用系數(shù)0.75，經(jīng)分段監(jiān)測，僅5.3km石渠段水量損失就達到18%。據(jù)觀察和當(dāng)?shù)厝罕姺从?，每次石渠段放水時，特別是放水流量較大時，下游河道的流量就會有看得見的增大變化，而當(dāng)渠道停水后，河道水也明顯減小，這說明石渠段的滲漏通過通過各種途徑均匯入了地形最低的河道里。按2012年放水3000萬m3計算，僅石渠段5.3km年可損失水量達540萬m3，相當(dāng)于幾座小型水庫的容量。這對于一特別缺水的渭北旱原來說是非常可惜的有效水資源。
（4）險情不斷，搶修不便，貽誤灌溉。1971年9月2日，暴雨引起山洪，洪水順溝而下，東、西孫家山和落雁3座土填方大部分沖毀；1971年10月30日，北彭牙西溝雙曲拱渡槽在吊裝五段拱肋時，垮入溝中，成為開工以來第一大事故；1990年11月17日，冬灌進入，干渠落雁彎道填方發(fā)生險情，當(dāng)即決定停水搶修，維修隊全體干部工人經(jīng)一夜奮戰(zhàn)，于20日搶修完畢，繼續(xù)放水冬灌；1991年7月5日，張索渡槽漏水，經(jīng)過5小時的緊張施工，處理好接頭處漏水，保證了夏灌行水安全；1994年6月28日，灌區(qū)突降特大暴雨，導(dǎo)致渠道不同程度的發(fā)生倒塌、決口；1995年7月24日―8月1日，灌區(qū)連續(xù)兩次突降暴雨，導(dǎo)致干支渠道不同程度的倒塌及襯砌板懸空及襯砌板懸空、裂縫、變形，建筑物損壞嚴重；2005年3月，落雁段發(fā)生管涌；2008年夏灌中放水流量由6m3/s增加到8m3/s，但不到48h，石渠段末段的土石渠結(jié)合部渠外側(cè)突然滑塌，形成了40多米長的一條決口，8個流量全部潰泄至下部河道和河川農(nóng)田和果園，造成了較大的損失。全線灌溉中斷，由于交通不便，經(jīng)過一個月的苦戰(zhàn)完成決口搶修后，已失去了夏灌的最佳時期，幾十萬畝農(nóng)田和果園嚴重受損，而為夏準(zhǔn)備的超過汛限水位的1000多萬方水，由于水庫防汛的要求而白白的被從河道下泄。2012年夏灌中石渠段又一次發(fā)生嚴重漏水問題，有多處漏水點距石渠段150m左右，在石渠段下部的山腳下老百姓的農(nóng)田中冒出，淹沒農(nóng)田40多畝，果園10多畝，給受災(zāi)群眾造成損失近20萬元，為此群眾不斷上訪，要求徹底改變石渠段的安全隱患。
（5）干渠改造交通不便，改造投資大，治標(biāo)不治本?，F(xiàn)狀干渠0+000―5+300交通條件差，改造工程投資大，由于渠基礎(chǔ)基礎(chǔ)條件差，即使進行內(nèi)襯防滲，也不能適應(yīng)渠基的變形造成的危害，僅是治標(biāo)，不治本，通過干渠改線，可消除渠基帶來的不利影響，從長遠看，石堡川水庫不僅承擔(dān)灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水，而且可能承擔(dān)縣城供水、工業(yè)用水，采用隧洞輸水，防止水質(zhì)污染、節(jié)水具有十分重要意義。
3 干渠改線思路
現(xiàn)狀干渠起于水庫放水洞出口，沿沙家河左岸山坡盤山向西，在樁號3+841進入1#隧洞，渠線基本呈南北走向，先后經(jīng)2#、3#、4#隧洞，在東落雁村出4#隧洞，接明渠后，渠道轉(zhuǎn)向東，經(jīng)石索村、北彭衙、丁家山村至澄縣。干渠較大建筑物、渡槽、高填方多位于0+000―15+000段。
根據(jù)干渠現(xiàn)狀存在問題，擬對石堡川水庫干渠進行改線，改線段隧洞起于總干渠0+133，出于總干渠14+950，然后向東輸水到現(xiàn)狀干渠，向西輸水到二支（11+103.4），一支渠位于干渠7+126.9處，設(shè)計流量1m3/s，面積4.0萬畝，對現(xiàn)狀干渠0+135―7+126.9改造后解決一支渠輸水問題，故確定改線隧洞流量為原干渠流量扣減一支渠流量。
4 改線投資對比分析
方案1是對現(xiàn)狀干渠0+135～14+950進行內(nèi)襯C20砼12cm，配φ6@200鋼筋網(wǎng)，對現(xiàn)狀隧洞進行內(nèi)襯砼防滲加固，對渡槽進行加固，對高填方進行充填灌漿，工程估算投資1.45億元。方案2是采用隧洞對0+135～14+950段進行裁彎取直，替代明渠輸水，工程投資1.60億元，由于改線方案2具有安全、節(jié)省維修費用、線路短、水利用率高的優(yōu)點，推薦選用方案2。
5 工程建設(shè)方案
洞線起于干渠0+135，出口到干渠14+950，通過改線可替代干渠長度14.815km，減少5.3km石渠段，4座隧洞，6座渡槽，3座高填方運行帶來的各種病害、險情，改線段總長7.93km，其中隧洞長7.715km，明渠長0.215km。隧洞設(shè)計流量取8m3/s，加大流量10.5m3/s，控制面積36萬畝。
6 結(jié)語
改線工程完成后，從放水洞口到三支口，水利用系數(shù)提升至0.98，按灌區(qū)每年渠首引水3000萬方，年可節(jié)余水量600萬方，多灌溉5萬畝果園，按畝均增產(chǎn)500公斤蘋果，可增產(chǎn)蘋果2.5萬t。
灌溉增產(chǎn)調(diào)查資料及2013年農(nóng)產(chǎn)品影子價格，經(jīng)分析計算，正常運行期所產(chǎn)生的灌溉凈效益為5000萬元，則灌溉凈效益為2000萬元，間接效益按灌溉凈效益的15%計算，則為300萬元。
改線工程一旦實施完成，可節(jié)省每年原干渠維修費用200萬元，有利于灌區(qū)進入良性發(fā)展的軌道。
其他效益按固定資產(chǎn)投資的2%計列為248萬元。
（甘肅省蘭州公路管理局榆中公路管理段，甘肅 蘭州 730100）
【摘要】通常，路面受到破壞的一個重要原因即路基出現(xiàn)意外狀況。首先對公路路基常見的病害作出了具體的分析與歸類，此外對每種病害出現(xiàn)的原因進行了總結(jié)。與此同時，提出了相應(yīng)的解決公路路基常見病害的防護措施，以供同仁參考！
關(guān)鍵詞 公路路基；常見病害；防范措施
路基是公路的重要組成部分，是路面的基礎(chǔ)。其質(zhì)量的好壞，將直接影響到路而的使用品質(zhì)。據(jù)調(diào)查，我國路面產(chǎn)生的早期損壞因路基而造成的占60%以上。路面的損壞往往與路基排水不暢、壓實度不夠、強度低等有直接關(guān)系，而且修復(fù)難度大、費用高。
1常見病害及原因
因為不同的工程在其施工過程中，地形與地質(zhì)之間存在差別，再加上一些自然因素的影響，比如水文、天氣等等，都會導(dǎo)致公路路基產(chǎn)生一定的病害。根據(jù)筆者的調(diào)查，可以發(fā)現(xiàn)常見的公路路基病害有沉陷、坍塌、邊坡滑坡等等，這會威脅到交通的安全。
1.1路面不平
作為公路工程舒適程度的一個重要參數(shù)，路面平整度對于整個公路路基質(zhì)量的控制有著重要作用。一旦工程的質(zhì)量受到影響，路面也會出現(xiàn)不平整的狀態(tài)。這導(dǎo)致的最終結(jié)果是，路面的平整度嚴重降低，使得車輛不得不降低行駛的速度。與此同時，沖擊力也在明顯增加，形成的安全性以及舒適性都會受到影響。長此以往，公路工程將會無法實現(xiàn)預(yù)期的社會以及經(jīng)濟效益。通過研究發(fā)現(xiàn)，路面的平整度受到影響主要存在以下原因:沒有控制好基層的平整度，最為嚴重的一種情況是波浪式起伏；對于路面的施工質(zhì)量沒有較好地把握；攤鋪機及壓路機的工作人員專業(yè)性不強；沒有正確地把握好基準(zhǔn)線或滑靴。
1.2路基不均勻沉降
導(dǎo)致公路路基產(chǎn)生沉降的原因是多方面的,舉一個簡單的例子，例如路基的荷載力太小，或者是土的應(yīng)力作用以及地下水的作用力等等。很多的資料都顯示，這種路基病害的產(chǎn)生是受多方面因素影響而形成的。通常來講，路基產(chǎn)生不均勻沉降的具體原因表現(xiàn)為：填方路基的土體不具備足夠的壓實度；在地基中具有飽和軟土層；公路路基的剛度不一致，這樣容易導(dǎo)致路基受車輛荷載力的影響，其結(jié)構(gòu)出現(xiàn)附加應(yīng)力，并且這種力偏高，使得公路路基出現(xiàn)病害；同時，地下水狀態(tài)發(fā)生改變,也會導(dǎo)致土體以及水壓力發(fā)生變化，進而使得附加應(yīng)力出現(xiàn)。這種附加應(yīng)力會加強填土的附加沉降；此外路基的側(cè)向變形，也是導(dǎo)致路基發(fā)生病害的一個因素，不容忽視。
1.3坡面破壞與滑坡
公路路基會出現(xiàn)滑坡的原因是多方面的,其中，最為關(guān)鍵的一個因素則是受地基的強度影響。由于地基的強度不斷降低，破壞了土體穩(wěn)定性的平衡，最終使得路基產(chǎn)生災(zāi)害。加上路堤的邊坡坡度較大,或者是另外一種情況，邊坡的坡腳已經(jīng)被沖走，都會使得路基出現(xiàn)滑坡災(zāi)害。通常而言，較為嚴重的滑坡主要是在松散結(jié)構(gòu)，或者是黃色濕陷性黃土層中出現(xiàn)的。至于滑坡的具置，主要是在一些無法整合的接觸面處。這是因為接觸面部位的黃土的穩(wěn)定性不強，受到外力影響，比如水，或者是地震等等的作用力，都極容易出現(xiàn)土體滑移和崩坍。
1.4路基沿山坡滑動
在水庫庫區(qū)、沿河的高路堤路段，水庫蓄水前路基比較穩(wěn)定，但隨著水庫不斷蓄水，水位不斷提高，沿庫區(qū)路段路基底部被水浸濕，強度降低，從而使上層土體失去支掌，形成滑動面，坡腳又未進行必要的加固處理，當(dāng)路基土體自重和行車荷載產(chǎn)生的向下滑動的力大于路基底層與原地面之間的摩阻力時，路基就可能沿基底向下滑動，路基整體失去穩(wěn)定。
2防治措施
2.1路基的勘察與設(shè)計
勘察設(shè)計工作人員的業(yè)務(wù)水平的提高，對于我們在設(shè)計路段的工程地質(zhì)狀況進行了深刻透徹，仔細而全面的調(diào)查，軟基處勘察水平的提高，全面真實無誤地綜合反映當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)的情況，對影響路基病害的因素進行全面的調(diào)查分析，這給我們提供了大量詳細的設(shè)計資料信息。于是，再通過設(shè)計部門借鑒、參考我國及其他國家相關(guān)部門，對路基勘察與設(shè)計的資料，根據(jù)路面實際勘察、路面實際地理環(huán)境等情況，給我們制作出一個科學(xué)而準(zhǔn)確的設(shè)計方案。監(jiān)理單位要不定期的對控制路基施工的測量放樣進行抽查。
2.2強化施工現(xiàn)場監(jiān)督與管理
嚴格把握好公路路基的施工質(zhì)量，第一，需要制定出一個具體的施工計劃。這個計劃的制定不應(yīng)帶有隨意性，需要尊重工程的實際情況制定。在完成路基填筑時，必須在事先做出一定的準(zhǔn)備工作，觀察路基的清理工作是否符合要求，有沒有雜質(zhì)，或者是軟土地基。其次還需注意路基的排水設(shè)施，應(yīng)盡量地保持公路路基的干燥，以及壓實度等等。施工必須保持一定的秩序，嚴格按照施工計劃執(zhí)行。
2.3路基路面的排水
對于公路路基施工建設(shè)中雨水沖刷強、排水措施不完善的路段，應(yīng)該參考雨水的沖刷力度、雨量大小建設(shè)排水管道，從而減小雨水對公路路基路面的傷害。對于公路路面的排水措施也應(yīng)該根據(jù)路基的具體情況，目的是減小雨水下滲到路基中去。對公路路基的排水工作應(yīng)該嚴謹合理，對具體路段采取具體的措施，采用管道排水施工建設(shè)時也可以根據(jù)路基的情況使用不同的管道施工，以適應(yīng)路基排水的需要。
3結(jié)束語
綜上所述，由于公路建設(shè)時間短，建設(shè)完成速度快，為了對公路路基常見病害進行有效處理，需要對公路路基進行有效的防護措施，以保護公路路基的安全。對于公路路面進行施工建設(shè)時，暴露出來的公路路基問題尤其需要引起重視，并且我們應(yīng)該通過提高公路施工的技術(shù)和能力，定期對公路路基的養(yǎng)護等措施解決公路路基病害問題，實現(xiàn)公路行車安全和公路路基質(zhì)量安全?？傊?公路路基建設(shè)需要對施工工作、技術(shù)工作、管理工作、監(jiān)督工作等各個工作環(huán)節(jié)進行有效的安排，以實現(xiàn)公路路基的養(yǎng)護和公路路基的質(zhì)量安全。
參考文獻
［1］鄭昌禮.公路路基常見病害及防治措施[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2008(12）:60.
［2］祁昌旺.高速公路路基質(zhì)量通病及其防治措施[J].黑龍江交通科技,2007(03）:35-36.
［3］宋毅.試論公路路基簡單防護類型的選擇與加固的相關(guān)措施[J].科技風(fēng),2014(010:138.
［4］盧莉.公路路基常見病害及加固防護技術(shù)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2011(06）:127.
［5］封拴虎.路基的常見病害及預(yù)防措施[J].交通世界:建養(yǎng)·機械,2009(4）:81-82.
［6］劉鐵軍.路基常見病害原因分析與防治措施[J].科技風(fēng),2010(13）:105.
［7］梁美花.公路路基邊坡常見病害分析及防治對策[J].沿海企業(yè)與科技,2007(09）:162-163.
［8］張新.淺談公路路基施工質(zhì)量問題[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2008(13）:32-35.
［9］武有軍.關(guān)于公路路基施工技術(shù)的探討[J].信息系統(tǒng)工程,2011(12）:17-18.
［10］丁華元.公路路基施工技術(shù)要點分析及質(zhì)量控制[J].科技傳播,2011(16):105-106.
［11］湯李斌.山區(qū)公路路基的滑坡運動模式的研究[J].電腦知識與技術(shù),2014(09):55-56.
Abstract： Based on the analysis of the different types of reservoir bank collapse prediction methods， various reservoir bank collapse prediction methods including empirical method， Е Г КаЧУТИН method， balanced section method， two section method， and bank slope structure method were compared and discussed， and the new method of evaluation and forecast： equilibrium diagram method is more recognized， which has strong usability and simple operation. Taking Lengqing highway reservoir bank collapse prediction as an example to analyze and verify the method， it is found that equilibrium diagram method has good practicability.
關(guān)鍵詞： 山區(qū)；庫岸；路基穩(wěn)定性；預(yù)測評價
Key words： mountain；reservoir bank；roadbed stability；prediction and evaluation
中圖分類號：U418.5 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）20-0202-03
3 常見坍岸預(yù)測方法討論分析
3.1 庫區(qū)岸坡地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜，現(xiàn)有相關(guān)坍岸預(yù)測方法對水庫預(yù)測時結(jié)果往往誤差較大。
類比圖解法是常用普遍應(yīng)用的方法，可對均質(zhì)土質(zhì)岸坡或巖質(zhì)岸坡的坍岸進行預(yù)測。佐洛塔寥夫、卡丘金和平衡剖面等這三種方法可用于均質(zhì)岸坡，這三種方法應(yīng)用于南方山區(qū)河谷型水庫的坍岸預(yù)測，得出的結(jié)果和實際有時存在較大的差距。佐洛塔寥夫法考慮了沖蝕土可組成堆積淺灘環(huán)境，而實際預(yù)測過程較為復(fù)雜，且結(jié)果不理想。平衡剖面法需要相關(guān)觀測數(shù)據(jù)和試驗曲線，并繪制平衡斷面，然后進行分析。動力法以一定的物理理論為基礎(chǔ)，但建立關(guān)系方程需要相當(dāng)數(shù)量的觀測樣本。兩段法對于南方山區(qū)的峽谷型水庫比較適合，在各類巖質(zhì)的岸坡中具有很要的預(yù)測結(jié)果。
3.2 對比以上坍岸預(yù)測方法的優(yōu)缺點，我們認為一種新的山區(qū)河谷型庫岸坍岸預(yù)測方法――平衡圖解法較為可行。
平衡圖解法的基本思路是考慮坍塌土體部分與堆積部分和流失量的體積平衡，通過預(yù)測坍岸最終形成的平衡坡面確定坍岸計算的圖解法。
預(yù)測步驟如下：① 編制預(yù)測位置的地形、地質(zhì)剖面圖；② 畫出水庫正常高水位線、水庫排洪水位線（P=20%洪水頻率）、正常低水位線（調(diào)度低水位）；③ 由正常高水位向上畫出毛細水上升高度線（h1），毛細水位上升高度值可取為0.5m；④ 由水庫排洪水位線向上，標(biāo)出洪水沖刷影響線，影響深度（h2）值可取為0.5m；⑤ 標(biāo)出正常低水位線；⑥ 在正常低水位線選取α點，該點位于原坡面線與正常低水位線交點上；⑦ 由α點向上繪出沖磨蝕坡面線，與水庫排洪水位線交于b點；其穩(wěn)定坡度β1可根據(jù)實地調(diào)查和類比水庫統(tǒng)計以及實驗獲得；⑧ 由b點作水下坡面線，和正常高水位毛細水上升高度線相交于c點；其穩(wěn)定坡度β2視岸坡巖性而定；⑨ 由a點向下作水下堆積坡面線，與原坡面線相交于e點；其穩(wěn)定坡角β3由岸坡巖土體水下停止角選??；⑩ 繪制水上岸坡坡面線c-d；坡角β4據(jù)自然坡角確定；c點作豎直線向上交原坡面線于m點。
檢驗原坡面坍塌面積A1與水下堆積面積A2之比p，如大于1.1，則向水中移動α點并按上述步驟重新作圖，如小于1，則向岸坡移動α點并按上述步驟重新作圖，直至1
水庫庫岸的坍岸規(guī)模預(yù)測，主要依據(jù)國內(nèi)同類型水庫蓄水后不同巖類庫岸再造的實際資料和目前庫區(qū)洪枯水位帶的坍岸情況進行類比，并采用圖解法確定坍岸寬度，具體作法是，以大量統(tǒng)計分析常年洪枯水位變幅帶不同結(jié)構(gòu)和不同組成物質(zhì)岸坡的穩(wěn)定坡角作為水下穩(wěn)定坡角（α），以洪水位以上穩(wěn)定的岸坡坡角作為水上坡角（β），然后采用圖解法初步預(yù)測其坍岸范圍。
3.3 以冷清公路庫岸邊坡坍岸預(yù)測為例
土石混合體土樣取自冷清公路庫岸路基邊坡現(xiàn)場，混合體中的碎石主要是灰?guī)r和砂巖、細粒土為粉質(zhì)粘土。隨機取出5份土樣進行篩分，篩分后百分含量的平均值見表1。首先確定水下穩(wěn)定坡角α和水上穩(wěn)定坡角β，再結(jié)合具置的地質(zhì)剖面，作圖求出坍岸的寬度S。
試驗采用巖石結(jié)構(gòu)面直剪儀，其尺寸大小為250×250×250mm，粒徑最大值取40mm。儀器由水平加壓系統(tǒng)和垂直加壓系統(tǒng)組成。在塑限附近取四個含水量9%、14%、18%和23%來進行試驗。
本試驗所有試樣采用垂直荷載為200kPa的壓力進行制樣。每個試驗用了三個試件，三個試件在垂直荷載為100kPa、200kPa、300kPa下剪切。
根據(jù)以上提出的圖解法和參數(shù)，即可進行冷清公路路基庫岸邊坡坍岸的范圍規(guī)模預(yù)測，從而得出工程處治方案。該圖解法在預(yù)測庫岸坍塌的過程中數(shù)據(jù)易于獲得，實用性較強，具有較好的操作性。
4 結(jié)論
本文通過討論庫岸坍岸的預(yù)測方法，得出以下結(jié)論：
①庫岸坍岸是一種復(fù)雜的地質(zhì)問題，影響因素較多，現(xiàn)有的預(yù)測方法由于參數(shù)的局限性，各有其自身的適用范圍，但對于較為復(fù)雜地質(zhì)條件下的庫岸坍岸問題不能進行有效的預(yù)測。
②本文綜合現(xiàn)有的庫岸坍岸預(yù)測方法得出庫岸預(yù)測方法―平衡圖解法，以冷清公路路基庫岸邊坡坍岸為例，運用圖解法進行分析，獲得數(shù)據(jù)較為方便，適用范圍較廣，操作方法較為實用。
③在山區(qū)庫岸坍岸的預(yù)測過程中，影響因素較多且各影響因素的作用不盡相同，對每個影響因素進行權(quán)重分析將是進一步研究的重點工作。
參考文獻：
[1]柴波，等.紅層水巖作用特征及庫岸失穩(wěn)過程分析[J].中南大學(xué)學(xué)報，2009（04）：1092-1098.
[2]DZ /T0219-2006，滑坡防治工程設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范[S].
[3]紅河谷冷墩至清水河二級公路庫岸邊坡穩(wěn)定風(fēng)險評價、庫岸再造規(guī)律與病害治理技術(shù)（報告），2011，08，23.
[4]邵振臣，等.麗寧新團至大東岔口路段滑坡穩(wěn)定性分析[J].低溫建筑，2015，12：128-130.
[5]周世良，等.基于水-巖相互作用的泥巖庫岸時變穩(wěn)定性分析[J].巖石力學(xué)，2012（07）：1933-1939.
