水利工程涵洞設計若干問題探究

姜麗軍（山東省濱州市濱城區水利局，山東　濱州　256600）

水利工程涵洞設計若干問題探究

姜麗軍
（山東省濱州市濱城區水利局，山東濱州256600）

摘要：水利工程是一項復雜的工程，它由很多部分組成，其中涵洞是整個水利工程中比較重要的部分。因為它不僅對保障水利工程的常態化運行起到很大的作用，而且，涵洞可以起到提升水資源利用率的功能，對水利工程周邊的居民，農田和建筑等起到一定的保護作用。本文圍繞水利工程中涵洞的相關問題進行探討和分析，為大家提供一定參考。

關鍵詞：水利工程；涵洞問題；涵洞設計問題

1　水利工程中涵洞的基本情況概述

涵洞作為水利工程中一個關鍵部分，長時間地暴露在大自然之中，在風、霜、雪、雨以及河流沖擊的作用之下，涵洞會逐漸出現一些問題。而且，車輛的增加也對涵洞的安全構造和耐久性能等，提出了越來越高的要求。

涵洞無論在任何惡劣的自然環境下，無論在任何人為因素的作用下，如果都還能基本保持其本身性能，不被河流沖擊壞或者出現裂隙，那這時涵洞的安全系數才過關。涵洞的安全性數要求與性能結構要求，都需要工程設計人員和施工人員來精準完成，只有設計和工程各個環節都做好了，才能確保其堅固性，能夠抵抗水流的巨大壓力，以及不斷的撞擊沖刷。如果涵洞的結構設計指標不達標，就會出現走型移位和被壓壞的情況，這樣就會影響涵洞的使用壽命。還有一點就是，在設計和施工人員施工過程當中，還要根據當時的具體地域特點，對設計和施工進行一定的調整，比如，根據具體地域的降水量等方面情況，來設計涵洞的高度和厚度，以及涵洞的強度，這樣可以更好地讓涵洞發揮作用。

2　涵洞設計施工典型實例的具體分析

涵洞的性能質量離不開設計施工，以下我們就通過對一個涵洞工程的具體分析，來對涵洞進行整體的認識。這個工程實例由兩個部分構成，分別為排砂設施工程、渡槽改建工程這兩個部分。這個工程中涉及到的相關建筑物不僅包括涵洞與陡坡，還有防洪堤、渠道及排砂設施等。工程具體施工地點位于某縣城南部的一個干渠上，地處河流的中游段，涵洞橫穿整個河流，屬于無壓蓋板涵洞，需要完成涵洞、渠道，陡坡和排沙設施等工程。

2.1提高涵洞施工技術標準，綜合考慮問題

水利工程中，對涵洞的施工材料和質量標準要求很高，包括涵洞的儲存能力等方面都不能忽視。對水利涵洞的每一個環節的工程質量都要嚴格把關，這樣才能保證涵洞的整體性能質量。在水利工程涵洞的施工過程中，也要注意一下周邊的環境，涵洞施工要對環境進行保護，水利工程的施工對周圍的環境會起到調節的作用。水利工程中涵洞的施工要考慮的因素還有很多，例如：降雨量的多少、水流量的大小，這些對涵洞修建時選用的材料，能起到一個科學分析的功能。施工中也要以靈活和長遠的眼光來審視，可以先對未來的水流量進行預測和評估，以此為目標來設計，這樣可以達到提升涵洞質量和結構性能的作用，可以說是一舉兩得。

2.2涵洞的設計分析

縱坡設計：根據工程所在位置的地形和測量資料可知，涵洞的進出口高程都有調節的余地。為了不讓水流中的泥沙在涵洞中產生淤積，涵洞的縱坡不宜過緩。斷面形式及襯砌方式的選擇：設計流量較小，流速偏小，泥沙在涵洞內會產生淤積，所以設計采用混凝土矩形蓋板涵洞比較經濟和實用。涵洞長度的確定：維持河床現狀不變，在涵洞進出口端的河堤堤頂預留了2m的寬度，最終確定涵洞總長度為311m。

2.3涵洞的陡坡設計分析

本工程通過計算確定陡坡水平長度為85m，總落差為8.5m，陡坡采用矩形蓋板斷面形式，底寬1.3m，深1.1m，邊墻采用C20細粒混凝土砌卵石重力式擋土墻型式；陡坡末端接消力池，池長12.5m，池深1.5m，寬1.3m，池底板采用C20現澆混凝土，厚0.6m，底板末端設有齒墻，齒墻深2.1m，厚0.5m，邊墻采用C20現澆埋石混凝土重力式擋土墻，墻高由1.86m漸變為3.9m。

2.4涵洞的渠道設計分析

邊坡、縱坡：根據規范要求，渠道設計水深在＜1m，土質為夾砂卵石或砂土時，渠道最小內邊坡數取1.0，外邊坡數取1.0。本工程上開挖邊坡系數≥1.25，確定本工程設計渠道內邊坡系數采用1.5，外邊坡系數采用1.5。襯砌方式采用C20細粒混凝土砌卵石襯砌；渠道采用梯形明渠，渠道全斷面采用C20細粒混凝土砌卵石作為防滲與襯砌材料，C20細粒混凝土砌卵石襯砌厚度0.3m。

3　水利工程中涵洞的應用效果分析

3.1施工工期較短，能夠有效確保灌溉工作

本次施工的工期比較短，采用的方法是穿河涵洞輸水形式。而且，在施工用水方面也很方便，工程過程中可以把現在的渡槽進行輸水，用來保障灌區的用水，這樣就是在灌溉期間也可以保證正常施工，就避免了工期需要安排在冬天的問題，這也是施工工期為什么會縮短的原因。涵洞修建好之后，對河流進行上下游的連接，如果一旦發洪水，那這條河流的干渠可以被當成防洪提，這個工程還可以被保護。

3.2水利工程中涵洞的應用效益分析

這次施工工程的完成，不但可以對灌區的輸水條件進行改善，而且還可以提高下游河流的灌溉率，具有穩定灌溉區域農業發展的作用。施工中在涵洞口上游和下游地段，修建一個防洪堤，這樣既對涵洞的進出口進行保護，又起到防洪的效果。

結語

以上分析了水利工程中涵洞設計的相關問題，我們對涵洞設計有了一定的認識。水利工程在我國國民經濟中占有重要的地位，涵洞工程的施工，是整個水利工程中一個重要部分。因此，在水利工程中，對涵洞的質量要求與技術施工都提出了更高的要求，這是我們在施工過程中需要嚴格進行控制的。從我國現階段來看，水利工程中涵洞的設計施工，還有需要改進和學習的地方。由于各方面的綜合原因，我國這方面技術與發達國家相比，在設計施工質量上還有一定的差距。隨著我國科技水平的不斷提高，改革開放的深入，與國外先進國家交流的機會日益增多，相信在我國水利工程中，涵洞設計水平會有一個大幅度的提升。

參考文獻

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