水利工程涵洞设计分析.docVIP

精品论文 参考文献 水利工程涵洞设计分析 安徽省阜阳市水务局规划设计院 236000 【摘 要】近年来，随着国家加大基础设施的建设力度，水利工程项目不断增多。在水利工程中，涵洞设计的问题关系到整个工程的安全，是十分重要的。本文分析了水利工程涵洞的类型、位置的选择、基础设计与洞口布置以及注意事项等问题，为涵洞的设计提供参考资料，促进水利工程涵洞设计的顺利施工。 【关键词】水利工程；涵洞；设计分析 涵洞是水工建筑物的重要组成部分之一，是公路在跨越沟渠和排除基路内侧两边沟水流时常常修要修建的使水从路的下方流过的通道。其作用和桥相似，是一种洞穴式的水利设施，有闸门用来调节水量。涵洞设计应该遵循安全，适用，经济，美观，有利于环保等一定的原则进行相应的设计。涵洞位置，型式及进出口类型的选择是否合理，能否能满足排灌的要求，对保证公路路基稳定和节省工程投资起着重要的作用。 1涵洞的定义 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。 2涵洞的主要类型 2.1按照构造形式给涵洞进行分类 按照构造形式分类，涵洞可分为圆管涵、拱涵、盖板涵、箱涵等等。圆管涵是由洞身和洞口两个主要部分组成的。洞身是流水孔道的主体，主要由管身、基础、接缝等组成。洞口是洞身、路基还有水流三者的连接关键部位，大多数采用八字墙和一字墙两种洞口型式。圆管涵的管身通常由钢筋混凝土构成，管径的大小是根据排水要求选择的，大多是采用预制安装，预制长度通常为2米。拱涵是指洞身顶部呈拱形状的涵洞，其优点是一般具有超载潜力较大，砌筑技术比较容易掌握，便于群众修建，是一种最为普遍的涵洞形式。盖板涵也是涵洞的一种形式，其具有的优点是受力明确，构造简单，施工方便。盖板涵主要由盖板、涵台及基础等部分组成。盖板涵与单跨简支板梁桥的结构形式基本相同，唯一的差别只是盖板涵的跨径较小。箱涵盖板及涵身、基础是用钢筋砼浇筑起来的一个整体，可用来排水、过人及车辆通过。箱涵适用于软土地基，但造价相对会高一些。 2.2按水利性能给涵洞进行分类 按水利性能给涵洞进行分类，涵洞可分为无压力式涵洞、半压力式涵洞、压力式涵洞。无压力涵洞指的是入口处的水流水位不高于洞口的上边缘，在洞身全长范围内水面接触不到洞顶的涵洞。由于不接触涵洞的上边缘自然不产生压力，所以称之为无压力涵洞。半压力式涵洞指的是入口处水流的水位高于洞口上边缘，部分洞顶承受水头压力的涵洞。压力式涵洞是指涵洞的进出口已经被水淹没，涵洞全长范围内以全部断面泄水。 3 涵洞的设计 3.1涵洞位置的选择 涵洞选择位置时应遵循的主要原则： 涵洞位置的选择对于涵洞的设计及其使用性能来说，都是非常关键的影响因素之一。首先，涵洞位置在受路线分布影响的情况下，必须要选择与路线的设计极其走向相一致。除此之外要考虑的就是地形、地址的因素，以及地基的承载力和沟床的稳定性等因素。在考虑了这些因素之后，需要考虑的就是施工技术的难易、施工成本的高低等问题。要在保证涵洞有效使用的前提下，控制施工及后期养护和维修的成本。 通常需要设置涵洞的情况及地理位置大致包括以下几种：1）当施工路面的积水面积高于规定标准时，需要在施工路线与河沟相交的位置设置涵洞；2）在施工路线必须穿过农田灌溉区，而且存在影响农田灌溉的情况下，需要考虑通过设计和建设涵洞来解决问题，避免影响农田灌溉，造成不良后果；3）在山区施工的的山坡面，为了保证有效的排除路基内侧边沟的积水的情况时，需要考虑通过设计涵洞解决问题；4）当施工路线必须与其他路线或者一些重要管线交叉的情况出现时，例如公路、铁路、人行路等，都必须考虑相应的设置涵洞，避免由于施工可能带来不便或者隐患；5）在山区施工路线时，遇到易塌方路段时，要考虑雨季的积水量大、排水需求高等因素特点，配合施工情况设计施工涵洞，为公路和水利设施的安全使用，提供保障。 3.2确定涵洞洞身与长度 在进行水利工程涵洞的洞身的设计过程中，比较重要的设计内容就是对于涵洞洞身以及涵洞长度的确定设计实现。涵洞的洞身是整个涵洞孔道的主体部分，在进行涵洞洞身的设计实现过程中，最重要的部分就是对于水流流量与涵洞洞身孔径大小的计算设计实现，以能够保证对于洞身孔径大小的设计，能够满足水流流量通过时对于孔径的需求。此外，在进行涵洞洞身的设计实现过程中，还要保证对于涵洞洞身的坚固性以及稳定性的设计，应满足水利工程