论水利工程涵洞的设计

论水利工程涵洞的设计

张学菊

宁夏水利水电勘测设计研究院有限公司宁夏银川750001

摘要：水利工程关系到我国的农业产业发展，只有全面设计好涵洞工程，才能发挥涵洞引水和泄水作用，确保工程稳定耐用，满足水利建设要求，推动我国农业经济快速稳步发展。文章主要通过对我国当前水利工程涵洞设计进行系统的分析，以此，推动涵洞设计能力，提高水利应用水平。

关键词：水利工程；涵洞；设计要点

1水利工程涵洞基本情况

水利工程中的涵洞是重要的建筑物，任何一项水利工程均离不开涵洞的科学设计。涵洞是水利工程关键部分，其环境不稳定、长时间暴露在大自然中，很容易受到自然界风、霜、雪、雨及河流冲击，如果质量不合格，则很容易损毁，导致更大的灾害，特别是当前，大型农机具的普遍使用，也对涵洞形成一定的威胁，所以说，在涵洞设计中，必须要全面考虑到整体构造和耐久性能的问题，只有这样，才能有效提高涵洞质量，保证过水能力。涵洞的结构非常重要，可以说，不管面临何种环境，均要坚固耐用，保持自身性能不变，要合理计算出涵洞的安全系数，使涵洞形成更大的安全性，设计过程中，安全系数和性能结构是密切关联的整体，结构合理，则系数越高，安全性能越强。设计人员只有全面负责，认真进行调研，才能把握好结构系数要求，确保涵洞坚固耐用，能够抵抗水流巨大压力冲击和冲刷。涵洞设计是一方面，但是在施工过程中，还需要根据当地具体情况，对设计进行微调，保证与当地自然环境相协调一致，符合技术施工要点要求，对涵洞高度、厚度、强度的调整，能够全面确保涵洞作用的良好发挥。

2涵洞的设计

现状汉渠沿线有各类建筑物303座，其中水闸7座；渡槽1座；涵洞17座；桥梁51座；跌水4座；支斗渠口223座。涵洞设计原则：基本保持汉渠渠底高程不变，且满足渠道过流能力；涵洞底高程确定合理；涵洞断面设计合理，满足过流能力。

2.1涵洞布置

金南干沟涵洞位于汉渠桩号4+500处，设计流量18.69m3/s，在原址处进行重建，涵洞洞身轴线和主沟道保持一致。

2.2涵洞过流能力计算

无压流涵洞流量计算公式如下：

2.5涵洞结构设计

金南干沟涵洞设计为钢筋混凝土箱涵。涵洞比降1：200，进口底高程为1129.83m，出口底高程为1129.54m。洞身断面为2孔2.6×2.2m（宽×高）。涵洞为C25钢筋混凝土现浇整体结构，侧壁、顶板、底板厚均为300mm，涵洞长57m，箱涵混凝土浇筑完成过后，内、外表面均喷射高弹橡胶沥青防腐涂料，厚度1.5mm。涵洞每隔12m设一道伸缩缝，并在两个伸缩缝中间涵洞上设800mm厚C20混凝土截渗环。箱涵下铺设100mm厚C15混凝土垫层，其下铺设600mm厚砂砾石垫层。在涵洞两侧渠堤中心处设3：7灰土截渗墙，墙宽1000mm，墙高与渠道加大水位高程齐平。在涵洞进、出口端部设垂直于洞轴线的挡土墙，挡土墙为C25钢筋混凝土现浇。涵洞进口25m，出口35m用格宾砌护，边坡300mm厚格宾石笼下铺200g/m2土工布，沟底400mm厚格宾石垫下铺下铺200g/m2土工布。上下游渐变段设钢栏杆。为保持现浇混凝土施工基底面干燥，涵洞基础下铺设600mm砂砾石垫层。涵洞进口两处沟道入南干沟，分别做1.5m跨板涵和1.0m板涵。

为保证涵洞处渠道的安全，以涵洞轴线为中心汉渠上游砌护50m，下游砌护70m，采用现浇C20混凝土全断面砌护，边坡和渠底现浇混凝土厚度均为200mm。砌护段上下游设混凝土截墙，宽400mm，深1500mm。渠底现浇混凝土每5m设纵横向伸缩缝一道，其中，在涵洞顶不设横向伸缩缝，只设纵向伸缩缝；渠道坡脚各设纵向伸缩缝一道，渠道边坡只设横向伸缩缝，间距均为5m。渠底伸缩缝错缝布置，缝宽30mm，采用50mm聚乙烯油膏+50mm沥青砂浆+100mm苯板填筑。

结束语

随着各项水利工程的建设，全面改善了农业生产环境，使农业阶段进程得到良好控制，农业生产中对各类水利工程的需求越来越大，水利建设过程中，必不可少的是涵洞建设。好的设计才能建设出好的工程，涵洞设计符合通过需要，才能更好地展现出水利工程的效能，使水利通过能力得以提升。对于涵洞的设计，在不同水利工程中，有不同的概念与设计思路，只有全面把握好当地自然环境特征，才能设计出高品质的涵洞，符合实际应用，符合自然规律。

参考文献

[1]周欣.水利工程涵洞设计探析[J].科技创新与应用，2016，22：226.

[2]江潜成.土石坝坝下钢筋混凝土箱涵自动化设计[D].南昌工程学院，2016.

[3]姜丽军.水利工程涵洞设计若干问题探究[J].中国新技术新产品，2015，15：111.

[4]张凤欣.水利工程涵洞设计若干问题探讨[J].科技传播，2014，607：51+48.

[5]刘泓崴.穿河涵洞在某工程中的设计和应用[J].黑龙江水利科技，2014，4207：227-228.