水利工程混凝土结构优化设计

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摘要：本文以水利工程为切入点，简明扼要的概括了对混凝土结构进行设计的意义，又通过理论与实际相结合的方式，提出了优化混凝土结构的有效策略。希望文中讨论的内容，可以在某些方面为从事水利工程建设工作的人员提供帮助。

关键词：水利工程；混凝土结构；优化设计

针对水利工程开展的建设工作，存在难度系数高、施工周期长等特点，一般来说，工作人员需要对应用于水利工程之中的混凝土结构进行检测，保证结构质量符合相关要求。目前，混凝土结构的构成主要包括水、砂石、水泥、钢筋和预应力筋，施工工序相对复杂，设计方案存在的问题是无法避免的。基于此，对混凝土结构进行优化设计，为混凝土质量提供保障，具有一定的现实意义。

1水利工程中，对混凝土结构进行设计的意义

对水利工程而言，后期的施工、建设往往需要建立在前期结构设计工作的基础上，可以说，没有设计，施工也就不复存在。另外，能够直接影响水利工程整体质量的因素，还包括设计是否符合相应的标准与要求。由此可以看出，想要提高水利工程的建设质量，实际达到甚至超过使用需要，关键是对结构设计工作的重要性加以明确，然后根据施工环境和工程状况，完成对功能实现、使用安全程度等方面的评估工作。

2水利工程中，优化混凝土结构的有效策略

2.1优化围岩结构。对水利工程而言，针对混凝土结构开展的优化设计工作，应当将围岩水压承载力列为研究重点，这主要是因为对非裂混凝土的衬砌或不衬砌方案进行应用的前提，是围岩具有良好的水压承载力，而上述两种衬砌方案与传统方案相比，不仅可以降低工程成本，还能够提高工程质量[1]。正是因为如此，在对混凝土结构进行优化设计的过程中，工作人员应以陡坡/平缓地表面对应的准则为依据，对围岩结构覆盖厚度的最小值进行衡量，再通过测量和计算的方式，对围岩的稳定系数加以确定。2.2优化衬砌设计。虽然适用于混凝土结构的衬砌类型较多，但可将其归纳为两类，分别是列衬砌和非裂衬砌。工作人员应当以围岩的稳定程度为依据，完成衬砌方案的选择工作，并保证所选择方案符合水利工程的特点与需求；再对围岩和衬砌的承载能力进行模拟，同时完成支护钢筋混凝土、岔管布局等工作，结合实际情况，对出现裂缝、渗漏或其他问题的几率加以预估，通过调整技术设计的方式，从根本上降低乃至避免混凝土衬砌出现渗漏的可能。2.3保证混凝土配合比的合理性。对水利工程而言，保证作为结构设计原料的混凝土配比的合理性，是很有必要的。正常情况下，包括砂灰在内的原料，在细度或其他方面都存在着相应的规定，因此，选材时，工作人员必须对相关规范或要求进行严格遵守。另外，所铺设混凝土的单层厚度，一般来说应当处于30~50cm这一范围，在分层铺设的过程中，施工人员需要将混凝土完全捣碎，再对提前预留的钢筋架洞口进行校正与焊接，这样做不仅能够提高所设计混凝土结构的安全性，还能够为施工质量提供保障。2.4温差导致混凝土出现裂缝的有效防治。混凝土内部温度上升较易形成温差，而导致混凝土内部温度上升的原因，主要是水泥发热，因此，工作人员在对工程所需水泥进行采购时，应当将发热量作为衡量标准之一，通过降低水泥发热量的方式，降低由于温差导致混凝土出现裂缝的几率；如果施工季节的平均温度较高，施工人员应通过降温处理的方式，避免混凝土水分的大量蒸发，温差自然也会缩小；如果施工季节的平均温度较低，施工人员应通过保暖和通风的方式，缩小混凝土内部与外部的温差；混凝土的浇筑过程，需要重点关注烧筑时间，通过添加冰块/冰水的方式，降低烧筑温度、控制温差；减小混凝土浇筑厚度，通过扩大散热面积的方式，加快散热速度；在混凝土内部加入水管，一旦出现温度升高的情况，施工人员就可以经由水管注入适量的冷水，加快混凝土的散热速度，温差自然会逐渐缩小[2]。

3结论

对水利工程建设而言，混凝土结构具有无法被忽视的重要作用，对结构设计加以优化很有必要。在对水利工程所应用混凝土结构进行优化设计时，工作人员应当将现存问题作为切入点，以保证混凝土配比的合理性为基础，从优化围岩结构、优化衬砌设计等方面出发，保证针对混凝土结构所开展优化设计工作的全面性，这样做不仅可以提高水利工程的质量和效益，还能够为水利工程的发展贡献一份力量。

参考文献

[1]杨艳,邹进.水利工程中混凝土结构的优化设计思路分析[J].南方农机,2017(16):87.

[2]岳荣宾.水利工程中混凝土结构的优化设计[J].城市建设理论研究(电子版),2016(24):91-92.

作者:王增 单位:新疆双河勘测设计有限公司