魏家峁露天煤矿位于罐子沟中下游，其首采区位置跨越罐子沟，而在首采区推进方向存在一河道，此河道为黄河入水的重要支流，煤矿建设过程中，需要在非工作帮上修筑一条排洪渠，将原河道改道至此。而在排洪渠下游与3号沿帮公路交汇处采用涵洞设计。3号沿帮公路是通往东二外排土场的唯一通道，而穿越公路下方的涵洞，其设计的合理性关系到外排工作的顺利与否，进而间接影响首采区采矿工作的生产工作。因此，为保证涵洞在投入使用后的安全的可靠性,需要研究涵洞设计的合理性，其中的关键就是涵洞荷载对涵洞的影响，包括垂直土压力、侧向土压力以及大型汽车动荷载；另外，涵顶的加筋减荷处理，是保证涵洞结构安全的重要措施，这都具有重要的研究意义。本课题基于此，通过对该地区水文地质的收集和有限元软件对涵洞安全可靠性进行分析，验证该涵洞设计的不足之处，并提出优化方案，防止涵洞病害对矿区生产经营造成影响。得到如下研究成果。（1）通过对涵洞垂直土压力、侧向土压力、结构自重、车辆荷载的详细计算，结果显示魏家峁露天矿首采区排洪涵洞的主要荷载体现在涵顶垂直土压力、侧向土压力和大型运输车辆带来的动荷载。（2）通过采用ansys有限元软件对涵洞的荷载进行数值模拟，结果显示：采用梯形截面沟埋式的涵洞比矩形沟埋式涵洞受的压力小，涵洞出现病害的可能性较小；填土越高涵洞，涵洞受到的压力越大；把汽车动载荷折算成填土后，涵洞受到压力更大，涵洞及上部填土在垂直方向的位移更大，该荷载不能忽略。（3）结合涵洞荷载的计算和数值模拟结果，对涵洞进行加筋减载处理显得非常必要。在涵顶采用铺设EPS聚苯乙烯泡沫塑料来进行减载处理，并进行数值模拟，结果显示：该减载方法可行，该减载材料起到了很好的减载效果。（4）采用密度26kg/m3，厚度17mm EPS聚苯乙烯泡沫塑料，并在上面浇筑一层混凝土，可有效性改善其受力，使得汽车荷载和上部填土荷载更均匀分散在EPS聚苯乙烯泡沫塑料上。