小型泄洪洞洞身结构设计要点分析

吕振彪

(黑龙江省大庆地区防洪工程管理处，黑龙江 大庆 163311)

松峰山镇新明塘坝工程位于阿城区松峰山镇东北约6.5 km处，属我区半山区，集雨面积0.83 km2。拟建的塘坝工程主要由土坝、泄洪洞两部分组成，采用10 a一遇洪水标准设计，20 a一遇洪水标准校核。设计总库容1.58万m3，兴利库容 1.54万m3，死库容 0.20万m3，无水源耕地面积1.67 km2。该塘坝是一座集防洪、灌溉、养鱼等综合利用的小型抗旱水利工程。

1 基本设计资料

单孔箱涵，内净跨2.0 m，高1.5 m，壁厚0.3 m，填埋式构筑，顶部填土1.7 m，回填土重度1.8 t/m3，内摩擦角26°，地基土为砂质黏土，地面设计荷载汽—10(单车行驶)。

2 荷载计算

2.1 垂直土压力

垂直土压力计算公式为:

式中:Ck为填埋式涵管土压力计算系数，查《涵洞》P 128图4-7 Ck=0.652。

垂直土压力强度计算公式为:

2.2 侧向土压力

作用于箱涵顶板厚度中心线处的侧向土压力强度计算公式为:

作用于箱涵底板厚度中心线处的侧向土压力强度

2.3 外水压力

作用于箱涵底板厚度中心线处的外水压力强度计算公式为:

2.4 汽车荷载产生的垂直压力

汽—10加重车重力为15 t，后轮轮压P=5 t;后轮着地宽度d=0.5 m;着地长度c=0.2 m;轮距1.8 m。

这时作用涵顶上的压力强度为:

2.5 顶板自重

计算公式为:

2.6 侧墙自重

计算公式为:

2.7 作用于箱涵顶部的总均布荷载(包括自重力)

计算公式为:

2.8 作用于箱涵底部的地基反力

计算公式为:

3 内力计算

单孔箱涵，在竖轴对称荷载作用下，由于没有竖向相对线位移，属于结点无线位移结构，可采用查表法进行内力计算。

3.1 各结点杆端弯矩计算

将各单独荷载作用下的弯矩图叠加，得各杆端弯矩: