对于南水北调中线渠道混凝土衬砌板优化设计

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1、第33卷第10期人民黄河Vo1．33．No．102011年10月YELL0WRIVER0et．．2011【水利水电工程】南水北调中线渠道混凝土衬砌板优化设计邵岩，左丽，张强林(1．黄河勘测规划设计有限公司，河南郑州450003；2．南水北调中线干线工程建设管理局，北京100038；3．福建省电力勘测设计院，福建福州350003)摘要：针对南水北调中线穿黄工程已建渠道坡脚上部易出现裂缝的情况，采用Midas有限元软件对混凝土衬砌板结构体型、分缝位置和深度进行了研究，推荐采用外坡为1：0．5的齿墙形式，在坡脚上部0．5nl处设第一条分缝，半缝深度为衬砌厚度50％的优化方案。

2、试验段施工结果表明，原来易出现裂缝的渠道坡脚上部未出现裂缝，该优化方案是合理的。关键词：渠道；混凝土衬砌；齿墙；裂缝；南水北调．中图分类号：TV672文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1000-1379．2011．10．029OptimizationDesignofChannelConcreteLiningPlateinSouth·to-NorthWaterDiversionMiddleRouteProjectSHAOYan．ZUOLi．ZHANGQiang．1in(1．YellowRiverEngineeringConsultingCo．Ltd．，Z

3、hengzhou450003，China；2．ConstructionandAdministrationBureauofSouth-to-Ⅳ0WaterDiversionMiddleRouteProject，Beijing100038，China；3．FujianElectricPowerSu~ey＆DesignInstitute，Fuzhou350003，China)Abstract：BasedonthesituationthatupperpartofslopetoeofalreadybuiltchannelofYellowRivercrossingprojectin

4、south·to-·northwaterdiver-sionmiddlerouteprojectcrackseasily，thepaperstudiedonthetype，partinglocationanddepthofconcretetooth-wallbyMidasfiniteelementsoft—ware．Itsuggeststhatadoptingtheoptimizationmethodthattooth—walltypewithouterslopeof1：0．5，settingthefirstpartingattheupper0．5moftheslope

5、toe，andmakingthedepthofhalfcracktobehalfoftheliningthickness．TheJ：estsectionconstructionresultsshowthattheoptimizationschemeiscorrect，andcracksarenotfoundattheupperslopetoe．Keywords：channel；concretelining；tooth—wall；crack；south—to—northwaterdiversion南水北调中线穿黄工程位于郑州市以西约30km的孤柏完工的工程中，有在齿墙上部

6、开裂的情况，原因是齿墙为矩形山湾处。穿黄工程总体布置自南向北依次为南岸连接明渠、进断面，与边坡混凝土板之间的连接为非平滑过渡，可能存在极口建筑物、穿黄隧洞、出口建筑物、北岸连接渠道等。南岸连接大拉应力；②原设计分缝比较复杂，通缝、半缝无论横向(垂直明渠长约5km，位于邙山黄土丘陵区，为挖方渠道。北岸连接渠道轴线方向)还是纵向(沿渠道轴线方向)，均交错布置，半渠道长约9．97km，具有全填方、半挖半填和全挖方渠道3种型缝采用75％板厚，施工质量控制难度较大。式。渠道过水断面边坡高约9m，采用C20聚丙烯合成纤维混1．2优化设计思路及计算参数凝土板衬砌，衬砌板厚10cm，坡

7、度为1：2．25，混凝土板下铺设对齿墙结构型式及混凝土板分缝进行计算分析，以达到最土工膜和保温板，坡脚设置混凝土齿墙。渠道混凝土板顺渠道优设计效果。在计算分析时，尽可能简化模型受力情况，实现轴线向每4m设一条横缝，横向每4in设一条纵缝，纵横缝采对模型进行量化对比分析。主要考虑以下情况：①分析不同型用通缝和半缝交替布置，为避免切缝刺破土工膜，逋缝采用式的齿墙对应力分布的影响，以选择更合理的齿墙型式。仅考90％板厚，半缝采用75％板厚。施工图阶段，已完建的南水北虑施工期衬砌自重作用，不考虑缝的影响，认为衬砌板是连续调中线某些区段出现了裂缝，