摘要：伴随着经济的发展和进步，对于水利工程周边的一些居民生产和生活都发挥着重要作用，同时城市中用水都是取自于水利工程建设，因此，对水利工程建设和管理对于整个国民有着非常大好处，但是从现阶段我国水利工程技术中可以看到，虽然技术上有所医生的，但是还是有着很多问题存在的，因而水利工程的建设和管理工作至关重要。本文笔者对水利工程中混凝土结构的优化设计进行了分析探讨，希望对相关从业人员具有借鉴意义。
关键词：水利工程；混凝土结构；优化设计
前言
水利工程中的混凝土结构设计这项技术比较高难度,并且因为水利工程施工地点的地形地势复杂,加之混凝土本身成分的复杂状况,使得混凝土结构的设计施工难度骤然加大。我国水利工程混凝土结构的整体设计水平相较于发达国家而言仍有较大差距正因如此,并且根源于技术水平疲软的诸多问题逐渐显露出。
1水利工程中混凝土结构设计的重要意义
1.1提高工程质量
因为水利工程利及千秋万代,所以其工程质量非常重要。混凝土结构的密度随着混凝土的粘聚性而增大,并且结构性质趋于稳定;同时,混凝土有着较强的抵抗重压、神拉、弯剪等作用力的能力,不易变形,能够保证水利工程结构的稳定性。此外,混凝土结构相较于其他土木结构来讲,其耐久性和耐火性较为良好,可以对较长时间的外力侵蚀所抵御。因此,混凝土结构能够有效提高水利工程建设质量。
1.2施工难度降低
水利工程体量复杂且庞大,而且大多在地势起伏大、地形复杂的山区修建,普遍来讲有较大的施工难度。但引入混凝土结构设计,则可使这一状况有效改善。一方面,混凝土有极强的可塑性,浇灌时可以根据预先设定好的模型,从而对其他结构技术的精密性误差所弥补。另一方面,混凝土结构属于一次浇灌成型,操作简单快捷,使水利工程的施工难度极大降低。
1.3便于保养维护
延长水利工程的使用寿命必须对健全的保养维护举措所依赖。传统的水利工程结构普遍很难进行保养维护,而混凝土结构则不然。例如,通过定期清洁混凝土结构,可对结构表面的磨损、裂缝清晰发现,即可进行及时修补,从而使缺陷有效防止继续延展。便于保养维护的优势,使混凝土结构设计有力保障着水利工程使用安全。
2水利工程中混凝土结构设计存在的问题
2.1混凝土材料配比不稳定
混凝土并不是单一属性的施工材料，混凝土主要是由水泥、骨料、砂石等施工材料经过搅拌、凝结而形成的，所以，在施工的过程中，混凝土各种材料的搭配比例各不相同，这样就会导致混凝土的标号降低，在混凝土施工的时候，会使混凝土的表面出现麻面、气孔等问题，会给混凝土的结构带来非让严重的问题。例如，如果是在混凝土搅拌的过程中发现砂石材料的比例过高，就会导致混凝土在搅拌中因为骨料过于集而使拌合物出现离析以及混凝土料变干甚至硬化的情况，这样就会降低混凝土的牢固性。
2.2混凝土岔管设计不合理
在当前的水利工程中对于地下管网主要应用的是“一洞多机”的布局方案，然而对于岔管的设置当中对于混凝土的结构设计要求也是非常的高，同时现阶段还没形成较为完善以及实际的混凝土岔管设计准则。所以，施工人员就对混凝土岔管设计当中的承压能力很难了解，并且在较为复杂的地貌中以及计算当中，往往产生设计不合理的情况，以此为混凝土的结构安全造成一定的影响。
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2.3混凝土衬砌易出现渗漏
目前，我国水利工程在建设施工的过程中，混凝土结构设计存在很明显的问题，也就是在混凝土衬砌时，因为设计不合理而出现渗漏的情况，非常不利于渠道工程的安全。总之，在进行衬砌施工的时候出现渗漏原因主要是混凝土结构出现裂缝，产生裂缝主要是由以下几点引起：1）混凝土模板在进行设计的时候存在不合理的情况；2）在通道施工的时候，通道位置选择的不到位，岩土工程上方出现沉降的时会对衬砌产生一定的压力，导致混凝土出现裂缝；3）混凝土施工原材料存在一定的质量问题；4）混凝土在运输以及搅拌的过程中，没有加强对混凝土的养护管理。
3优化水利工程中的混凝土结构设计
3.1加强混凝土材料的选择
材料中碎石、砂石等原材料的选择都是主要考虑范围，想要保证选择优质混凝土，就必须要对所选择材料进行检测和实验，如果混凝土的相关参数符合工程施工需要和规范要求，才能够进入施工现场，也能够更好的保证混凝土结构质量。水泥中很容易发生水化反应形成重要影响，这主要是由于碎石灰中存在一些有害物质所造成的，这种现象的存在使得混凝土整体强度都会下降，从而对水利工程整个建设过程形成巨大影响，在对混凝土进行原材料的配比中，也需要进行检测和实验，确定出最合适的配比。
3.2提高结构设计水平
首先，为了能够保证基础资料的准确性及完善性。在对水利工程结构的设计当中一定要根据国家的有关规定对和工程有关的资料进行收集。在对资料完成收集之后还需要对资料实施审查，以此来保证资料的准确化。其次，需要对结构设计当中的等级标准进行明确，在对结构设计的等级标准进行确认当中需要和工程实际的规模以及效益和建筑类别进行考虑，以此来保证等级标准的科学性。对于水利建筑物的结构设计等级标准进行明确化，不但能够对成本有效控制，还能够确保工程的质量合格。第三，加强监理制度的不断完善。采用监理制度能够对于建筑结构设计的整个过程实施监督和管理，对于结构设计当中所存在的问题进行了解，保证结构设计的科学性。并且，对于监理制度的完善不但可以确保施工的连续性，还能够防止产生断点的情况。第四，需要强化水利工程结构的硬件的重视。在水利工程结构设计当中还有大部分工作需要相应的设备才能够完成，所以，为了能够确保水利工程结构的质量，就需要强化对于硬件的重视。
3.3优化设计混凝土裂缝控制
水利工程的裂缝控制是混凝土结构优化设计的重要方面。要实现对结构裂缝控制的优化设计,设计人员一方面要结合工程运行环境、水文压力、地势压力等要素,综合考量混凝土结构的极限承载力,从而选用与之相匹配标号的钢筋和混凝土;另一方面,现代水利工程在弯拉构件方面的裂缝控制,要选择恰当的杆件,严格控制混凝土的裂缝宽度。要加强对混凝土结构裂缝的优化控制设计，相关设计人员需要结合水利工程运行的环境、水文的压力、地势存在的压力等要素，综合考虑混凝土结构需要承受能力，从而选择与之相匹配标号的钢筋与混凝土；另一方面，需要加强对水利工程弯拉构件的控制，要选择符合适的杆件，严格控制混凝土施工中裂缝宽度的控制。
3.4优化设计混凝土衬砌防渗
混凝土结构设计中的衬砌类型非常多,主要可分为裂衬砌与非裂衬砌两大类。技术人员首先要根据围岩稳定程度选择科学合理的衬砌方案,而后对衬砌与围岩的承载力进行联合模拟。同时对钢筋混凝土进行支护、对岔管进行布局,预估渗透、裂缝等问题的出现概率,从而做出相当的技术设计调整,以致力于降低混凝土衬砌渗漏的出现几率。
结语
综上所述，在水利工程中，对于混凝土材料的应用日益广泛，其质量控制内容成为了焦点内容，从目前实际情况来看，是存在一些问题，但是只要有针对性解决这些难问题，综合进行考虑，一定鞥能够选择合适的混凝土原料，对于工程的使用都有重要的意义。
参考文献
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[2]张志刚,邓钦.水利工程中混凝土结构的优化设计[J].珠江水运,2015,01:84-85.
[3]苏慧敏.水利工程中混凝土结构裂缝治理技术研究[J].中国水能及电气化,2015,09:16-19.
论文作者:王旭
论文发表刊物:《基层建设》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/8
标签：混凝土论文; 水利工程论文; 混凝土结构论文; 结构设计论文; 裂缝论文; 结构论文; 优化设计论文; 《基层建设》2017年第11期论文;