水利工程涵洞开挖与结构施工工艺优化研究

水利工程涵洞开挖与结构施工工艺优化研究

刘国华1

（1内蒙古自治区水利水电勘测设计院有限公司  内蒙古自治区呼和浩特市 010020）

摘要：随着社会经济的发展，水利工程在我国占据着重要地位，涵洞作为水利工程中不可或缺的一部分，其开挖与结构施工工艺优化对于推动水利工程发展至关重要。通过对工艺进行优化，可以提高工程效益，降低工程成本，并有效保障工程的安全运行。

关键词：水利工程；涵洞开挖；结构施工工艺

引言

涵洞开挖与结构施工的优化对于水利工程的正常运行和发展具有非常重要的意义，优化工艺能够保证交通运输畅通、保护自然环境、提升工程功能和效益、提高施工效率和工期控制，以及保障工程安全和可持续发展。在水利工程建设中，重视涵洞开挖与结构施工工艺的优化，不断追求技术和方法的创新与改进，以实现水利工程的高质量建设。

1水利工程涵洞开挖与结构施工的重要性

涵洞作为水利工程中的重要部分，承担着连接两侧地区的交通要道的作用。优化涵洞开挖与结构施工工艺能够确保施工质量和效率，避免施工过程对交通的长时间封闭，减少交通拥堵。合理设计的涵洞结构能够有效支持上方道路或铁路，并保证交通运输的安全和顺畅。在涵洞开挖与结构施工过程中，合理选择工艺和控制技术，可以减少土壤和水资源的破坏，减少对周边自然环境的影响。还可以通过合理设计涵洞的流畅度和通水截面，降低洪水冲击和溃决风险，保护河流、湖泊等水域的生态系统。涵洞作为水利工程的重要组成部分，直接影响工程的功能和效益。通过优化开挖工艺，可以减少开挖数量和深度，节约施工材料和人力资源，实现工程建设成本的控制。

2水利工程涵洞开挖工艺优化

2.1地质勘察与设计阶段

在水利工程涵洞开挖工艺优化中，在地质勘察阶段，需要对工程区域的地质构造、岩土体性质、地下水位等进行详细调查。这些数据的获取将有助于评估岩土条件，确定施工工艺和选取适当的施工机械设备。还需了解地质灾害情况，如地震、滑坡等，以便在设计阶段对工程进行合理的设计和防灾措施的制定。通过地质勘察的结果，了解地层的类型、厚度、稳定性等参数，为施工过程中地层的处理提供依据。在施工工艺优化中，需要根据地层情况选择合适的开挖方法。地下水位的高低和变化对涵洞开挖施工及后续排水等工程环节有着直接影响。通过地质勘察了解地下水位的情况，以便进行合理的水文计算和水源补给方案的设计。

2.2涵洞开挖施工前准备工作

根据设计方案和施工要求，制定具体的施工方案，并进行施工图纸的编制。施工方案应详细反映施工过程中可能遇到的问题和风险，并提供相应的解决措施。施工图纸应准确地反映施工序列和每个工序的施工方法。进行施工前的人力和物力资源准备。人力资源包括施工人员的培训和技能提升，以确保工人具备足够的技术能力来完成施工任务。物力资源包括施工机械、材料和设备的采购和配置。还需要合理安排场地布置和施工交通等问题，确保施工过程的顺利进行。在施工前期，制定并严格执行安全管理措施，确保施工人员的安全。这包括进行安全教育和技术培训，建立安全检查制度和记录，配备必要的个人防护装备等。还需制定应急预案，以应对突发事件和意外情况，保障施工过程的安全性。制定详细的工期计划，对施工过程进行合理的时间安排和进度控制。

2.3进行涵洞开挖工程施工

在进行开挖工程前，需要对施工现场进行布置和安全保障。这包括搭建临时工地设施、设置警示标志、防护措施等，以确保施工现场的安全和顺利进行。根据设计方案和施工图纸的要求，选择合适的开挖方法和施工顺序。开挖方法包括常规爆破、机械挖掘、隧道推进等，应根据具体情况灵活选用。施工顺序则需要按照合理的排水序列和交通流量进行，并注重对水位和地下水的控制。在开挖过程中，必须严格控制施工质量。这包括对地层、边坡和支护结构的检查和监测，避免发生承载力不足、位移过大和破坏等问题。还要保证开挖面的平整度和泄水能力的达标。在开挖工程中，要做好水文和排水管理工作。即使在开挖过程中遇到地下水位上升或其他水文问题，也要及时采取有效的排水措施，保证施工现场的干燥和安全。还需遵守环保法规和要求，进行垃圾处理和污水处理，确保施工过程中的环境保护。对开挖面进行清理和修整，包括清除渣土、岩石等杂物，使开挖面达到规定的要求。修整开挖面时，要根据设计方案进行边坡加固和防护措施的施工，以增强边坡稳定性，减少突发事件的发生。

3水利工程涵洞结构施工工艺优化

3.1结构设计与构造

在结构设计阶段，需要根据涵洞的用途、地质条件和施工要求等因素选择合适的结构类型。常见的结构类型包括刚性涵洞、灵活涵洞、拱形涵洞等。要根据工程的特点和使用情况，综合考虑各种因素，选取最适合的结构类型。优化结构材料的选择，可以提升涵洞的抗压强度、耐久性和抗震性能。在施工前期，需要将整个施工过程划分为若干个工序，并确定每个工序的施工方法和顺序。合理划分工序，有助于减少施工工期，降低工程风险。可以根据施工效率和资源配置等因素进行优化，提高施工效率和施工质量。支护结构是确保涵洞施工中的安全和稳定的重要组成部分。结合地质调查和设计要求，对支护结构进行合理设计。例如，根据开挖面的情况和土壤条件，选择合适的支撑材料和支撑方式，考虑施工时的防护和支撑措施。涵洞的防水与排水设计，通过合理设计防水层、防渗排水系统和泄水设施，有效防止涵洞的内部积水和渗漏问题，减少结构的损坏和腐蚀。

3.2结构施工工序优化

制定详细的施工计划，合理安排每个工序的顺序和时间进度，确保施工的连贯性和高效性。提前准备好所需的施工设备和材料，确保施工过程中不会因为设备和材料的不足而导致的停工和延误。合理安排设备和材料的使用顺序，避免浪费和重复。针对每个工序，选择适合的施工工艺，可以通过引入新的技术和方法来提高施工效率和质量。在施工过程中，不断总结经验，改进工艺，提高施工效率。建立良好的现场管理机制，加强对施工过程的监督和控制。及时处理施工中的问题和难点，保证施工的顺利进行。加强与其他施工单位的协调和沟通，确保工序的衔接和协同。

3.3施工质量控制

制定详细的施工质量方案，明确施工的质量标准和要求。包括材料的选用、施工工艺的规范等。对采购的材料进行严格的品质检查，确保材料符合质量要求。如钢筋的强度检测、水泥的抗压强度等。严格按照施工工艺要求进行操作，确保每道工序的质量。如模板的搭建、混凝土的浇筑等。进行定期的质量检验，包括外观检查、尺寸检测、力学性能测试等，确保施工的质量达到要求。请专业的监理机构对施工现场进行监督和指导，确保施工工艺、质量等各方面符合相关要求。在施工结束后进行验收，确认施工的合格性。

结束语

涵洞开挖与结构施工工艺的优化是水利工程建设中必不可少的环节，其重要性不可忽视。合理的工艺优化能够提高工程质量，确保工程的顺利进行和安全运行。深入研究，不断探索新的技术和方法，以适应不断发展的水利工程建设需求，并努力开创出更加优化、高效的涵洞开挖与结构施工工艺，为水利工程的发展做出积极贡献。

参考文献

[1]李明彦,张晓红.水利工程涵洞开挖技术研究综述[J].水利科技,2021,54(03):26-31.

[2]黄传林,王志坚.水利工程结构施工工艺的现状与发展趋势探析[J].建筑科学,2021,39(09):15-19.

[3]杨建国,刘世年,徐明祥.水利工程涵洞开挖施工中的施工管理研究[J].工程建设与设计,2021,25(07):43-46.

[4]周青,贾云.水利工程涵洞开挖环境保护措施研究[J].环境科学研究,2020,36(12):38-42.

[5]赵军,王明华,张艳香.水利工程涵洞开挖与结构施工工艺优化方法[J].土木工程技术,2020,42(05):12-16.