水利工程涵洞設(shè)計(jì)若干問(wèn)題探究

姜麗軍（山東省濱州市濱城區(qū)水利局，山東　濱州　256600）

水利工程涵洞設(shè)計(jì)若干問(wèn)題探究

姜麗軍
（山東省濱州市濱城區(qū)水利局，山東濱州256600）

摘要：水利工程是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，它由很多部分組成，其中涵洞是整個(gè)水利工程中比較重要的部分。因?yàn)樗粌H對(duì)保障水利工程的常態(tài)化運(yùn)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(duì)水利工程周邊的居民，農(nóng)田和建筑等起到一定的保護(hù)作用。本文圍繞水利工程中涵洞的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行探討和分析，為大家提供一定參考。

關(guān)鍵詞：水利工程；涵洞問(wèn)題；涵洞設(shè)計(jì)問(wèn)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(gè)關(guān)鍵部分，長(zhǎng)時(shí)間地暴露在大自然之中，在風(fēng)、霜、雪、雨以及河流沖擊的作用之下，涵洞會(huì)逐漸出現(xiàn)一些問(wèn)題。而且，車輛的增加也對(duì)涵洞的安全構(gòu)造和耐久性能等，提出了越來(lái)越高的要求。

涵洞無(wú)論在任何惡劣的自然環(huán)境下，無(wú)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(xiàn)裂隙，那這時(shí)涵洞的安全系數(shù)才過(guò)關(guān)。涵洞的安全性數(shù)要求與性能結(jié)構(gòu)要求，都需要工程設(shè)計(jì)人員和施工人員來(lái)精準(zhǔn)完成，只有設(shè)計(jì)和工程各個(gè)環(huán)節(jié)都做好了，才能確保其堅(jiān)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指標(biāo)不達(dá)標(biāo)，就會(huì)出現(xiàn)走型移位和被壓壞的情況，這樣就會(huì)影響涵洞的使用壽命。還有一點(diǎn)就是，在設(shè)計(jì)和施工人員施工過(guò)程當(dāng)中，還要根據(jù)當(dāng)時(shí)的具體地域特點(diǎn)，對(duì)設(shè)計(jì)和施工進(jìn)行一定的調(diào)整，比如，根據(jù)具體地域的降水量等方面情況，來(lái)設(shè)計(jì)涵洞的高度和厚度，以及涵洞的強(qiáng)度，這樣可以更好地讓涵洞發(fā)揮作用。

2　涵洞設(shè)計(jì)施工典型實(shí)例的具體分析

涵洞的性能質(zhì)量離不開(kāi)設(shè)計(jì)施工，以下我們就通過(guò)對(duì)一個(gè)涵洞工程的具體分析，來(lái)對(duì)涵洞進(jìn)行整體的認(rèn)識(shí)。這個(gè)工程實(shí)例由兩個(gè)部分構(gòu)成，分別為排砂設(shè)施工程、渡槽改建工程這兩個(gè)部分。這個(gè)工程中涉及到的相關(guān)建筑物不僅包括涵洞與陡坡，還有防洪堤、渠道及排砂設(shè)施等。工程具體施工地點(diǎn)位于某縣城南部的一個(gè)干渠上，地處河流的中游段，涵洞橫穿整個(gè)河流，屬于無(wú)壓蓋板涵洞，需要完成涵洞、渠道，陡坡和排沙設(shè)施等工程。

2.1提高涵洞施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，綜合考慮問(wèn)題

水利工程中，對(duì)涵洞的施工材料和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求很高，包括涵洞的儲(chǔ)存能力等方面都不能忽視。對(duì)水利涵洞的每一個(gè)環(huán)節(jié)的工程質(zhì)量都要嚴(yán)格把關(guān)，這樣才能保證涵洞的整體性能質(zhì)量。在水利工程涵洞的施工過(guò)程中，也要注意一下周邊的環(huán)境，涵洞施工要對(duì)環(huán)境進(jìn)行保護(hù)，水利工程的施工對(duì)周圍的環(huán)境會(huì)起到調(diào)節(jié)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(duì)涵洞修建時(shí)選用的材料，能起到一個(gè)科學(xué)分析的功能。施工中也要以靈活和長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光來(lái)審視，可以先對(duì)未來(lái)的水流量進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)估，以此為目標(biāo)來(lái)設(shè)計(jì)，這樣可以達(dá)到提升涵洞質(zhì)量和結(jié)構(gòu)性能的作用，可以說(shuō)是一舉兩得。

2.2涵洞的設(shè)計(jì)分析

縱坡設(shè)計(jì)：根據(jù)工程所在位置的地形和測(cè)量資料可知，涵洞的進(jìn)出口高程都有調(diào)節(jié)的余地。為了不讓水流中的泥沙在涵洞中產(chǎn)生淤積，涵洞的縱坡不宜過(guò)緩。斷面形式及襯砌方式的選擇：設(shè)計(jì)流量較小，流速偏小，泥沙在涵洞內(nèi)會(huì)產(chǎn)生淤積，所以設(shè)計(jì)采用混凝土矩形蓋板涵洞比較經(jīng)濟(jì)和實(shí)用。涵洞長(zhǎng)度的確定：維持河床現(xiàn)狀不變，在涵洞進(jìn)出口端的河堤堤頂預(yù)留了2m的寬度，最終確定涵洞總長(zhǎng)度為311m。

2.3涵洞的陡坡設(shè)計(jì)分析

本工程通過(guò)計(jì)算確定陡坡水平長(zhǎng)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(xì)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(zhǎng)12.5m，池深1.5m，寬1.3m，池底板采用C20現(xiàn)澆混凝土，厚0.6m，底板末端設(shè)有齒墻，齒墻深2.1m，厚0.5m，邊墻采用C20現(xiàn)澆埋石混凝土重力式擋土墻，墻高由1.86m漸變?yōu)?.9m。

2.4涵洞的渠道設(shè)計(jì)分析

邊坡、縱坡：根據(jù)規(guī)范要求，渠道設(shè)計(jì)水深在＜1m，土質(zhì)為夾砂卵石或砂土?xí)r，渠道最小內(nèi)邊坡數(shù)取1.0，外邊坡數(shù)取1.0。本工程上開(kāi)挖邊坡系數(shù)≥1.25，確定本工程設(shè)計(jì)渠道內(nèi)邊坡系數(shù)采用1.5，外邊坡系數(shù)采用1.5。襯砌方式采用C20細(xì)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(xì)粒混凝土砌卵石作為防滲與襯砌材料，C20細(xì)粒混凝土砌卵石襯砌厚度0.3m。

3　水利工程中涵洞的應(yīng)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(guò)程中可以把現(xiàn)在的渡槽進(jìn)行輸水，用來(lái)保障灌區(qū)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(wèn)題，這也是施工工期為什么會(huì)縮短的原因。涵洞修建好之后，對(duì)河流進(jìn)行上下游的連接，如果一旦發(fā)洪水，那這條河流的干渠可以被當(dāng)成防洪提，這個(gè)工程還可以被保護(hù)。

3.2水利工程中涵洞的應(yīng)用效益分析

這次施工工程的完成，不但可以對(duì)灌區(qū)的輸水條件進(jìn)行改善，而且還可以提高下游河流的灌溉率，具有穩(wěn)定灌溉區(qū)域農(nóng)業(yè)發(fā)展的作用。施工中在涵洞口上游和下游地段，修建一個(gè)防洪堤，這樣既對(duì)涵洞的進(jìn)出口進(jìn)行保護(hù)，又起到防洪的效果。

結(jié)語(yǔ)

以上分析了水利工程中涵洞設(shè)計(jì)的相關(guān)問(wèn)題，我們對(duì)涵洞設(shè)計(jì)有了一定的認(rèn)識(shí)。水利工程在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位，涵洞工程的施工，是整個(gè)水利工程中一個(gè)重要部分。因此，在水利工程中，對(duì)涵洞的質(zhì)量要求與技術(shù)施工都提出了更高的要求，這是我們?cè)谑┕み^(guò)程中需要嚴(yán)格進(jìn)行控制的。從我國(guó)現(xiàn)階段來(lái)看，水利工程中涵洞的設(shè)計(jì)施工，還有需要改進(jìn)和學(xué)習(xí)的地方。由于各方面的綜合原因，我國(guó)這方面技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，在設(shè)計(jì)施工質(zhì)量上還有一定的差距。隨著我國(guó)科技水平的不斷提高，改革開(kāi)放的深入，與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家交流的機(jī)會(huì)日益增多，相信在我國(guó)水利工程中，涵洞設(shè)計(jì)水平會(huì)有一個(gè)大幅度的提升。

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中圖分類號(hào)：U449

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