摘 要：摘要 ：伴隨著社會經濟的蓬勃發展，我國的水利工程建設數量和施工規模越來越龐大，混凝土結構在水利工程中的設計應用愈發常見。混凝土結構成本較低、整體性高的優勢使其成為水利工程建設的中流砥柱，關系著水利工程建設的質量安全。但不可忽略的是，由于混凝
關鍵詞：水利工程論文
摘要：伴隨著社會經濟的蓬勃發展，我國的水利工程建設數量和施工規模越來越龐大，混凝土結構在水利工程中的設計應用愈發常見。混凝土結構成本較低、整體性高的優勢使其成為水利工程建設的中流砥柱，關系著水利工程建設的質量安全。但不可忽略的是，由于混凝土結構設計難度大，在水利工程建設過程中也顯露出一些問題。因此，如何優化設計水利工程中的混凝土結構，成為水利工程建筑設計人員面臨的重要課題。本文將從水利工程中應用混凝土結構的瓶頸問題入手，結合其應用的重要意義，提出水利工程中混凝土結構的優化設計方案，力爭為新形勢下的水利工程建設提供有益參考。
關鍵詞：水利工程；混凝土；結構設計；優化策略
引言：
水利工程是通過修建堤壩、水閘、渡槽、溢洪道等水工建筑物，調控自然界的地表水和地下水資源，以防止洪澇干旱等自然災害，滿足社會生產生活的需要。由于水利工程規模大、工期長、技術難度高，所以在其建設中應用混凝土結構也就勢在必行。混凝土是指以水泥為膠凝材料，以砂石為集料，與水等按比例混合攪拌形成的建筑工程復合材料。再以其作為承重材料，配以定量的鋼筋、預應力筋等構件，則成為耐久耐火性好、整體灌注性高、廣泛應用于大型工程建設中的混凝土結構。但我國混凝土結構應用于水利工程建設的.時間較短、經驗較少，尚未形成完善的優化設計方案。因此，探究水利工程中混凝土結構的優化設計，具有重要的理論和實踐價值。
一、水利工程中混凝土結構設計存在的問題
水利工程中的混凝土結構設計是一項高難度的復雜技術，并且由于水利工程施工地點的地形地勢復雜，加之混凝土本身成分的復雜狀況，導致混凝土結構的設計施工難度驟然加大。也正因如此，我國水利工程混凝土結構的整體設計水平相較于發達國家而言，仍有較大差距，逐漸顯露出根源于技術水平疲軟的諸多問題。
（一）混凝土材料配比不穩定
混凝土并非是單一性質的材料，而是由水泥、砂、石等原料拌合膠凝而成。因此，材料配置比例的些許不同，就可能導致混凝土標號降低，在澆筑后則會使結構出現孔洞、氣泡、麻面等不良現象，嚴重影響著混凝土結構的質量。例如，如果混凝土攪拌中砂石比例過高，則會因骨料集中而造成拌合物離折、混凝土料干硬，一定程度上降低了混凝土結構的牢固度。
（二）混凝土岔管設計不合理
現代水利工程常在地下網道中采用“一洞多機”的布局方案，這就需要利用混凝土岔管設計來完成。但是岔管對混凝土結構設計施工的技術水平要求較高，并且目前沒有形成完善的、具體的混凝土岔管設計指導細則。因此，工作人員難以掌握混凝土岔管結構設計的承壓能力，在復雜的地形和計算影響下，常常出現設計不合理現象，為混凝土結構安全埋下隱患。
（三）混凝土襯砌易出現滲漏
我國水利工程建設中混凝土結構設計的突出問題之一，即是混凝土襯砌容易出現透漏，對渠道結構安全不利。總的來說，襯砌易滲漏是由于混凝土結構出現裂縫，主要由四方面原因所造成。一是模板的設計布置存在偏差；二是通道的位置處理不到位，上方巖土層沉降對襯砌產生巨大壓力形成裂縫；三則是混凝土原材料質量存在問題；四是在攪拌、運輸以及澆筑過程中對混凝土疏于養護。
（四）建筑的準備過程不精細
混凝土結構設計過程存在的另一大問題，即是人員配合不力，建設前期準備不精細。這主要表現在兩方面，一方面，工作人員在前期準備過程中沒有對施工區域的地形地勢、水文狀況等進行細致考察，沒有明確預計施工難度，不僅可能導致設計誤差，還會延緩施工進程；另一方面，水利工程建設中的混凝土結構設計，有賴于設計人員、施工人員的通力配合。但是混凝土結構設計人員與具體施工人員之間沒有形成及時、高效的溝通機制，容易造成設計與施工的脫節。
二、水利工程中混凝土結構設計的重要意義
近年來，隨著三峽大壩、南水北調等國家重要水利工程的建設完工，水利工程建設中的混凝土設計吸引著社會的廣泛關注，顯現出其獨特的重要意義。
（一）提高工程質量
水利工程利及千秋萬代，其工程質量至關重要。混凝土的粘聚性使混凝土結構的密度增大，結構性質趨于穩定；同時，混凝土抵抗重壓、抻拉、彎剪等作用力的能力較強，不易變形，能夠確保水利工程結構的穩定性。此外，混凝土結構相較于其他土木結構來講，還有良好的耐久性和耐火性，可以抵御較長時間的外力侵蝕。因此，混凝土結構能夠有效提高水利工程建設質量。
（二）降低施工難度
水利工程體量復雜且龐大，而且大多修建在地勢起伏大、地形復雜的山區，普遍來講施工難度較大。但混凝土結構設計的引入，則可有效改善這一狀況。一方面，混凝土的可塑性極強，可以根據預先設定好的模型進行澆灌，從而彌補其他結構技術的精密性誤差。另一方面，混凝土結構屬于一次澆灌成型，操作簡單快捷，極大降低了水利工程的施工難度。
（三）便于保養維護
延長水利工程的使用壽命必須依賴于健全的保養維護舉措。傳統的水利工程結構普遍難以進行保養維護，而混凝土結構則不然。例如，通過對混凝土結構進行定期清潔，可清晰發現結構表面的磨損、裂縫，即可進行及時修補，從而有效防止缺陷繼續延展。便于保養維護的優勢，使混凝土結構設計有力保障著水利工程使用安全。
三、水利工程中混凝土結構的優化設計方案
自古至今，我國的水利工程建設方法和技術一直處于不斷地改進更新過程中，持續推動著水利工程事業的發展。隨著時代進步和科技水平的提升，水利工程建設對混凝土結構設計的質量、安全、性能等提出了更高標準要求，因而混凝土結構應當加大優化設計力度，努力形成優質高效的混凝土結構設計方案。
（一）科學合理配比混凝土原料
在混凝土結構優化設計過程中，保證混凝土原料的科學合理配比是首要策略，不僅可以減少混凝土結構的麻面、孔洞等缺陷，還對控制裂縫、襯砌防滲等有明顯的幫助作用。具體而言，細度模數在2.0-3.0之間的砂應當是水利工程中混凝土結構設計的首選材料，繼而將單層混凝土鋪設厚度控制在30-50厘米范圍內，分層攤鋪、搗振均勻，同時鋼筋架構要校準位置、精確焊接，才可為混凝土結構設計的安全性和穩定性保駕護航。
（二）優化設計混凝土裂縫控制
水利工程的裂縫控制是混凝土結構優化設計的重要方面。要實現對結構裂縫控制的優化設計，設計人員一方面要結合工程運行環境、水文壓力、地勢壓力等要素，綜合考量混凝土結構的極限承載力，從而選用與之相匹配標號的鋼筋和混凝土；另一方面，現代水利工程在彎拉構件方面的裂縫控制，要選擇恰當的桿件，嚴格控制混凝土的裂縫寬度。
（三）優化設計混凝土圍巖穩定
水利工程中混凝土結構的優化設計，要著力研究圍巖的水壓承載能力。因為只有圍巖的水壓承載能力強，才能夠選用不襯砌或非限裂混凝土襯砌的方案，對降低工程成本、提高工程質量意義重大。因此，設計人員要根據平緩或陡坡地表面的相關準則，優先衡量圍巖結構的最小覆蓋厚度，并通過精測的測量和計算確定混凝土圍巖穩定系數。
（四）優化設計混凝土襯砌防滲
混凝土結構設計中的襯砌類型非常多，主要可分為裂襯砌與非裂襯砌兩大類。技術人員首先要根據圍巖穩定程度選擇科學合理的襯砌方案，而后對襯砌與圍巖的承載力進行聯合模擬。同時對鋼筋混凝土進行支護、對岔管進行布局，預估滲透、裂縫等問題的出現概率，從而做出相當的技術設計調整，以致力于降低混凝土襯砌滲漏的出現幾率。
四、總結
總而言之，混凝土結構在水利工程建設領域發揮著愈來愈重要的作用，其設計應當得到不斷優化。水利工程建設中混凝土結構的優化設計，須以當前所暴露出的問題為著力點，以混凝土合理配比為前提，從裂縫控制、圍巖穩定以及襯砌防滲等方面進行全面優化，從而致力于實現水利工程建設的高質量、高效益，為推動水利工程發展奠定堅實的技術根基。
參考文獻：
[1]張志剛,鄧欽.水利工程中混凝土結構的優化設計[J].珠江水運,2015,(01).
[2]劉榮釗.水利工程中優化加強混凝土結構的相關策略設計[J].黑龍江水利科技,2014,(07).
[3]張國新,朱伯芳,楊波,朱銀邦.水工混凝土結構研究的回顧與展望[J].中國水利水電科學研究院學報,2008,(04).
[4]李向東.水利施工中混凝土裂縫的防治技術探析[J].治淮,2013,(10).
[5]馬志敏.水利工程冬季防止混凝土滲透新技術研究[J].赤子(中旬),2014,(04):1-2.
【水利水電工程管理的意義探索社會論文】相關文章：
水利水電工程管理的意義探索論文08-09
水利施工管理的重要意義論文08-11
水利水電工程管理論文04-01
水利水電工程管理問題分析論文06-22
水利水電工程養護管理措施論文07-03
農田水利規劃設計探索論文04-18
水利水電工程社會評價研究分析論文04-16
探索生命的意義議論文04-11
論水利建設的意義論文08-08