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10、倒虹吸10,2.總體布置10，2。2.有關(guān)倒虹吸管管線的布置原則說(shuō)明如下、1。采用直線。正交布置的管線通常工程量較小。2。高差大的倒虹吸管.其管身露天敷設(shè)雖有開(kāi)挖工程量小,便于檢修的優(yōu)點(diǎn)。但在氣溫影響下內(nèi),外管壁將產(chǎn)生較大溫差、易引起縱向裂縫而漏水。故鋼管以外的倒虹吸管一般均淺埋于地面以下、試驗(yàn)表明，管道埋于地面下對(duì)減小溫差應(yīng)力的作用較顯著。同時(shí)試驗(yàn)還表明。當(dāng)埋深大于0.8m時(shí)減小內(nèi)，外壁溫差的作用已不明顯 且增大了,土壓力及填土工程量.故埋深一般以0,5m，0.8m為宜，其余情況的埋深均出于管道安全的要求 3、倒虹吸管內(nèi)應(yīng)無(wú)空氣。以免發(fā)生氣蝕破壞，4.倒虹吸管兩端可采用斜,緩、坡式或豎井式結(jié)構(gòu)。一般來(lái)說(shuō),岸坡較緩者、宜采用斜,緩，坡式結(jié)構(gòu).反之。岸坡較陡或者流量不大、壓力水頭較小的跨路工程,則采用豎井式結(jié)構(gòu)且井底常設(shè)0.5m,0,8m的集沙坑，一般來(lái)說(shuō)、豎井施工的難度和造價(jià)大于斜、緩 坡式結(jié)構(gòu).但因當(dāng)?shù)鼐唧w條件所限 較大型甚至大型的工程也有采用豎井式結(jié)構(gòu)的。如重慶主城區(qū)過(guò)江排污工程、設(shè)計(jì)流量16、2m3。s、工作水頭67.5m，橫穿長(zhǎng)江河段水平長(zhǎng)900m、為三條D 2m圓形斷面的隧道。進(jìn)出口兩端均采用豎井式布置.又如南水北調(diào)穿黃河工程的孤柏咀倒虹吸管。采用兩條D、8.2m的隧道 長(zhǎng)3 5km,每條隧道的設(shè)計(jì)流量為220m3.s、加大流量為250m3,s、進(jìn)口利用施工豎井采用豎井式結(jié)構(gòu),為便于將來(lái)檢修,出口布置為斜井式,再如南水北調(diào)穿越白河的渠道倒虹吸管,河道寬2000m,其中主河寬500m 設(shè)兩個(gè)并排箱體。每箱設(shè)2孔,每孔過(guò)流能力為82.5m3,s、兩岸進(jìn)、出口均采用1，4的斜井形式，總之，倒虹吸管兩岸進(jìn),出口形式的確定應(yīng)因地制宜 通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定，10。2、3、管道形式包括管道、管床選型 管身布置形式和管道材料選擇等方面內(nèi)容。1、倒虹吸管的斷面形式主要有圓形與矩形兩種、圓形斷面由于受力條件及水力條件均好.以往多采用圓形斷面。只有小型跨道路工程，管徑D.600mm,采用矩形斷面。隨著引灤入津，南水北調(diào)和平原區(qū)大型灌區(qū)的發(fā)展,許多低水頭。大流量倒虹吸管工程為方便施工.多采用矩形箱涵.例如南水北調(diào)滹沱河倒虹吸,設(shè)計(jì)流量170m3.s.加大流量200m3,s.采用矩形箱涵式鋼筋混凝土管身。為3孔一聯(lián)結(jié)構(gòu),單孔斷面6 0m.6。2m,又如北京永定河倒虹吸.設(shè)計(jì)流量Q、50m3。s。加大流量為60m3，s，采用4孔一聯(lián),單孔斷面為3。8m。3 8m的矩形箱涵式。目前的工程現(xiàn)狀是。高，中水頭的小流量倒虹吸管多采用圓形斷面,低水頭.大流量倒虹吸管 多采用矩形箱式斷面,結(jié)合地形，地質(zhì)條件和管座形式。經(jīng)過(guò)論證還可以采用其他合適的斷面形式，2。管身通常采用地埋式和橋式兩種布置形式、應(yīng)視當(dāng)?shù)氐牡匦?地質(zhì)條件、河溝水文氣象條件以及運(yùn)行要求 經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較而定.一般來(lái)說(shuō).地埋式比橋式經(jīng)濟(jì),但通過(guò)深溝大河時(shí)也常采用橋式露天布置，例如深圳大壩河倒虹吸管、系深圳市東部供水水源工程跨大壩河穿越坑梓一坪地公路的建筑物，總長(zhǎng)951m。設(shè)計(jì)流量30m3，s，工作水頭35m.采用長(zhǎng)840m的兩根φ3100mm鋼管、其中管橋段長(zhǎng)159m，最大跨度30m 又如湖南歐陽(yáng)海灌區(qū)大市倒虹吸管、設(shè)計(jì)流量20m3,s 工作水頭18m 跨耒水段采用橋式結(jié)構(gòu)共14跨，每跨寬28m.10 2。4,有關(guān)進(jìn),出口段布置說(shuō)明如下 1，倒虹吸管的進(jìn)水口前是否設(shè)置沉沙池,應(yīng)根據(jù)渠道來(lái)水的含沙量和渠道的整體設(shè)計(jì)來(lái)確定，一般在黃土高原區(qū)?；◢弾r地區(qū)以及沿渠道坡面來(lái)水處理不當(dāng) 泥沙容易入渠的倒虹吸管進(jìn)水口前宜設(shè)置沉沙池 在沉沙池下游側(cè)還需配套設(shè)置沖沙閘、此閘亦可兼作泄水閘。沖沙泄洪時(shí)與進(jìn)口節(jié)制閘配合使用，2，進(jìn)水口前攔污柵一般布置在管道進(jìn)口工作閘門(mén)之前、不宜太靠近管口、攔污柵有活動(dòng)式及固定式兩種,柵面傾角一般為70 80.柵條距100mm.250mm,采用人工清污時(shí) 過(guò)柵流速控制在0,8m，s 1，0m,s.采用機(jī)械清污時(shí)。過(guò)柵流速控制在1，0m，s，1 25m s.3，進(jìn)水口形式應(yīng)比較圓順.具有較好的水流條件,以減少水頭損失,增大泄量.對(duì)大型倒虹吸管 進(jìn)水口頂部宜采用橢圓曲線 側(cè)壁的曲線亦宜圓順，進(jìn)水口與管身常用彎道連接，轉(zhuǎn)彎半徑一般采用2、5倍.4倍管徑,如圖4所示.對(duì)于小型工程 為方便施工。也可將管身直接插入擋水墻內(nèi) 而不用彎管連接 如圖4所示 5,出口設(shè)置閘門(mén)主要是控制進(jìn)口水位 調(diào)節(jié)流量，保證管內(nèi)呈壓力流態(tài)和通過(guò)任意流量時(shí)均能與渠道水面平順銜接,10.2,5 封閉式鎮(zhèn)墩與管的連接分剛性和柔性兩種,采取剛性連接的鎮(zhèn)墩適用于坡度大的斜管且地基為巖基或承載力大的較好土基、否則 應(yīng)進(jìn)行地基處理.以免由于不均勻沉降而使管身產(chǎn)生裂縫.甚至開(kāi)裂漏水，柔性連接的鎮(zhèn)墩適應(yīng)不均勻沉降。管身伸縮變形能力較好，但施工較復(fù)雜 位于斜坡上的中間鎮(zhèn)墩。應(yīng)采取上游端為剛性,下游端為柔性連接的形式 使管身縱向只受壓不受拉 水平管段可一端做成剛性的 另一端做成柔性的.以適應(yīng)縱向伸縮變形,10，2.6.管座是管身的一種支撐結(jié)構(gòu)，管座形式選擇時(shí)應(yīng)考慮當(dāng)?shù)氐牡匦蔚刭|(zhì)條件，管身斷面形式.管材特性及管身結(jié)構(gòu)的受力條件等、其主要目的是,應(yīng)使選用的管座在當(dāng)?shù)刈匀坏乩項(xiàng)l件下.既能改善管身的應(yīng)力狀態(tài)，又便于施工.一般鋼管都采用間斷式支座 管座,3級(jí)以上的鋼筋混凝土管則大部分采用連續(xù)式管座。對(duì)3級(jí)以下的鋼筋混凝土管，上述兩種管座形式均可采用,視具體條件經(jīng)比較分析研究后確定,連續(xù)式管座最常用的是剛性弧形管座。對(duì)1級(jí).3級(jí)倒虹吸管應(yīng)采用漿砌石或混凝土的剛性管座。以增加管身的抗滑穩(wěn)定性 并改善地基的受力條件 其包角采用90 135，包角越大。則管壁應(yīng)力越均勻.基礎(chǔ)應(yīng)力也均勻.因此對(duì)大直徑.高填方的鋼筋混凝土倒虹吸管,從施工及受力條件考慮,以采用包角2a,180 為宜，座墊厚度可采用1、5倍 2.0倍的管壁厚度 座墊肩寬可采用1.0倍，1，5倍的管壁厚度,從施工考慮 座墊厚度和肩寬均不宜小于300mm,管道與管座之間應(yīng)涂瀝青或鋪設(shè)瀝青油氈。見(jiàn)圖5、以利于管道縱向自由滑動(dòng)。對(duì)素土平基及弧形土基礎(chǔ)的兩種管座，只在管徑較小、地基條件良好時(shí) 方可考慮采用,間斷式管座、多用于鋼管或預(yù)制混凝土管材的倒虹吸管或3級(jí)以下鋼筋混凝土倒虹吸管.對(duì)鋼管，其支座形式與管徑大小有關(guān)，管座形式選擇可參照現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),水電站壓力鋼管設(shè)計(jì)規(guī)范，SL、281的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。