水利工程涵洞设计范文

摘要：

我国作为农业大国，农业经济的快速发展，离不开各类水利工程建设，水利建设全面促进了农业现代化发展进程。在各类水利项目中，涵洞是必不可少的内容，良好科学的设计，能够确保涵洞发挥效能，提高水利通过能力。涵洞在水利工程中的应用较为普遍，不同的水利工程有不同的设计理念与思路，需要根据水利工程需求、地质和环境等情况做好调研，用不同结构和样式的涵洞体现功能。只有全面保证水利工程中涵洞建设质量，才能确保实际应用科学合理。文章主要针对水利工程中涵洞设计重点问题进行分析，全面提出优化方案，进一步提升水利应用能力和水平。

关键词：

水利工程；涵洞；设计要点

引言

农业发展离不开水利工程，良好的水利工程能够进一步提高兴水利除水害能力，是我国治理水害的重要措施，水利工程设计关系到百年大计，设计不合理，则会导致安全事故，减少工程使用年限，只有全面保证水利工程施工质量，才能确保整体工程质量满足使用需求，达到设计和使用的良好目的。要想长期保持水利工程稳定运行，就一定要从设计源头把好关，使水利建筑物设计满足标准规范。涵洞在水利工程建设中，必不可少，任何水利工程均会出现涵洞建筑，涵洞是水工建筑物的一种，是泄水建筑物，也叫引水建筑物，涵洞的设计一定要满足水利工程需要，其不是独立结构，是要与整体工程相协调一致的，不论是结构还是尺寸，均需要做好合理科学的构思，通过平面布置形成专门的设计方案，使涵洞发挥其应有的功能。各类水利工程性质功能不一样，就需要在涵洞建设中做好整体规划，涵洞的建设数量要按水利工程量做好规划，涵洞工程要想实现其使用功能，就要科学全面的考虑水利工程当地的地质情况，通过对地质的掌握，确保涵洞建筑物级别和类型。当一切确认后，则需要通过设计，完成整体构思，把握好各个点位的关系，确保涵洞建筑与水利工程能够形成紧密结合的整体。

1涵洞

1.1涵洞的概念涵洞主要是指横贯路基或路堤的小型过水建筑物，也叫引水建筑物、泄水建筑物或者排洪构建物。大的泛围看，涵洞也可以当做涵渠来理解。涵洞有自身独特的结构特点，一般由洞身、端墙、翼墙、出入口铺墙等部分构成。

1.2涵洞的分类按照不同的形态可以进行多种分类，涵洞可以按使用功能、建筑材料、构造形式、洞顶填土形式、水力性能五个方面进行类型分类，不同的分类有不同的样式与结构特点。按使用功能分类主要由引水涵和排洪泄水涵两类构成；按建筑材料分主要由钢筋混凝土涵、混凝土涵、石涵、砖涵构成；按构造形式分包括箱涵、管涵、盖板、拱涵等；按洞顶填土情况分包括明涵和暗涵两类；按水力性能分包括无压式涵洞、半压式涵洞、压力式涵洞三种类型，根据不同类型的涵洞结构与样式，就会使用到不同的工程中，那么公路或者水利工程中，就要按照分类的不同，合理做好选择与设计。水利工程或者公路交叉处，涵洞的功能则是便于公路跨越沟渠、水利工程能穿越公路，通过涵洞的建设，能够有效保证公路与水利工程的完整性，在洪水期，保证水利工程安全。

2涵洞设计

涵洞建设前，需要根据实际情况做好科学系统的设计，从整个建筑角度看，涵洞设计环环相扣，不同的设计环节影响着流程与最终效果，合理科学的设计是涵洞建设的关键。

2.1涵洞设计考虑因素涵洞设计采取哪种结构形式和断面，直接影响到整体工程是否合理，同时也对工程工艺、材料、技术的选择有一定的影响作用。进行涵洞设计时，需要综合性考虑到各类影响因素，避开制约因素，使设计更加具有可操作性，确保工程顺利实施。涵洞设计要对现场进行调研，需要按照整体工程的材料、地质、施工等方面要求，做好类型选择，满足施工条件要求。进行设计时，更要全面考虑最后的使用效果，如果过于理想化，则不能满足涵洞泄洪和过水要求。2.2套用标准图把握要点涵洞有一整套设计原理，经过实践证明了的标准规范是设计人员需要参考的，一般情况下，涵洞设计时均使用的是实践检验合理的标准图，通过实践证明设计是标准化、合理化的模式，在此基础上，还要结合不同工程特点与现场情况，做好适度调整与改进，需要良好的经验才能完成设计构想，保证工程合理性科学性。采取套用标准图的设计思路，不但节省了设计时间，提升了工程进度，更主要的是其数据与参数是合理化、实用化、规范化的。

3水利工程中涵洞设计分析

水利工程中涉及到涵洞工程，主要目的就是为了引水或排洪需要，一般情况下，引水涵洞较好设计，因为其水力参数较为清楚、荷载要素明确，在设计中相对利于科学的掌握。而排洪泄水涵则相对复杂一些，进行设计时，一定要全面的做好水力条件对比与分析，明确相关数据与参数，做好标准设定，排洪泄水涵主要是洪水侵袭起到作用，如果设计不合理，参数不准确，则会受到洪水破坏，在进行设计时，要根据洪水的频次与季节特点，做好涵洞结构和形式的选择，特别是进行断面尺寸设计时，一定要满足当地季节性的排洪需要，通过高标准的建筑物级别确定，确保遇到超大洪水时，能够确保工程安全稳固。水利工程建设涵洞有多种类型，根据常见功能，对不同类型进行设计分析。

3.1箱涵设计箱涵是较为普遍使用的一种涵洞，特别是在公路和水利工程中，发挥着巨大的作用。箱涵是引水建筑物，这种建筑结构并不复杂，相对结构简单、施工便利，不同类型的环境和地质结构，均能建设，其地区适应性非常强。箱涵为无压引水建筑物，只要根据水量体积多少，做好箱涵平面布置和断面尺寸设计，在设计时，要根据现场情况，充分考虑到底坡和建筑物连接，确保水面转角和紧密性，设计时，做好结构受力公式的计算，确保各承受力均匀是关键。

3.2圆管涵设计圆管涵设计是为了提高排洪泄水能力建设的涵，对涵管承受水力荷载要求较高，不同的洪水流量对管道的压力不同，具有复杂多变的不确定因素。为了保证工程质量，就需要科学合理的进行测算，计算荷载选取是否科学，设计人员一定要提高责任心，小心谨慎的考虑周全，特别是对影响使用能力的各种因素，要做到全盘综合考虑。圆管涵按使用功能划分，包含压力过水涵、半压力过水涵和无压力过水涵三种，所以说，进行设计的时候，需要根据水位变化能否出现负压的现象，全面考虑到圆管涵的承载量。通过科学合理的计算，对整体和局部荷载进行把握，保证涵洞结构尺寸合理。圆管涵地基基础的承载力影响到最大涵管承载量，如果地基不稳固，则会导致圆管压力向侧向传递，所以说，圆管涵水平面荷载计算要充分考虑到各种工况下的承受力标准，不能单纯计算单向压力。

3.3盖板涵设计盖板涵在水利工程中应用较广泛，在进行设计时，一定要考虑到钢筋混凝土预应力的情况和计算涵台情况，只有做好这两方面的设计，才能确保盖板涵承载能力和应用效果。盖板涵是无压涵洞，竖向压力要按涵洞以上地面面积边缘向上外斜30度分布的，按照各向扩散面积进行计算。涵台内力是通过涵洞和涵底重心落点计算的，上下简支竖梁承受上部简支压力和水平方向作用力，要考虑上部与两侧作用力，避免出现不利工况影响。

3.4拱涵设计要点拱涵在设计时，要把握好几个重点，一是计算拱涵涵顶填土对涵洞竖向压力大小，按土柱压力进行科学合理的计算，得到标准数据；二是计算拱圈截面拱数值。拱涵的外型特征是以弧形拱承担拱顶压力，那么就需要全面考虑到内力问题，进行设计时，要把握好计算过程，可以不考虑曲率、剪切变形、弹性压缩和温度变形的情况，需要把平方根精力放在填土厚度重力产生的压力情况，同时还要做好拱圈内分布情况确认，保证拱圈横截面压力精确。

4结束语

涵洞普遍应用到各类水利工程中，起到引水和排洪泄水的作用，只有全面保证设计科学合理，才能确保涵洞工程质量，满足水利建设需要，推动水利事业发展。

作者：周欣 单位：吉安市水利水电规划设计院