水利工程中混凝土结构的优化设计方法研究

水利工程中混凝土结构的优化设计方法研究

谢群仙

四川省都江堰黑龙滩灌区管理处 620570

摘要:随着我国社会经济的高速发展，水利工程在社会、政治、经济、生活中的地位越来越突出和重要，已经成为人民群众生活中不可或缺的重要组成部分。水利工程中有防止洪水泛滥、供应水源、浇灌等优势。同时，水利工程的开展也具有时间长、施工慢等特点，所以混凝土结构因为其成本小等优势普遍被广泛应用在水利工程建设当中。本文主要对水利工程混凝土结构的设计进行了分析，研究了当前水利工程混凝土结构中容易出现的问题，并且提出了针对性的解决措施和方法，旨在能够给我国水利工程方面提供一定的参考和帮助。 关键词:水利工程；混凝土结构；优化；设计方法； 因为我国的水利工程数量与规模正在不断的扩大当中，水利工程中多以混凝土结构为主，虽然说现在我国的混凝土结构在设计方面有了一定的突破和提高，但是在实际的运用过程当中，还是会存在着些许的问题，影响着我国水利工程的繁荣与发展，同时也制约着工程的质量，为了更好地确保混凝土结构的平稳性，对其结构进行革新与改良就变得非常的必要与重要了。因此，本文下面将对水利工程中混凝土结构的优化设计方法进行进一步的研究与分析。

1. 水利工程中混凝土结构设计的重要性与意义

水利工程运用大坝、水闸等等的水工建筑来调整、控制水资源，这些水工建筑不但能够有效的防止和控制洪水泛滥和干旱灾害，而且也与人们的生活需求和社会生产相符合。水利工程具有面积广、范围大等特点，同时施工的时间比较长，施工的难度系数也偏大，一般来说，在水利工程中需要运用混凝土结构来施工，以此来保证工程的质量和施工速度。 其次，混凝土主要是由沙石、水泥、水所构成的，将它们进行科学的配比与调整，再运用水泥将其作为胶凝材料，就可形成混凝土。 再则，将混凝土与适量的钢筋等材料进行匹配，才可以当做承重材料运用到不同的建筑工程当中去。 最后，混凝土结构还有一个最大的优势，就是有超强的耐火性和耐久性，在我国较大的建筑工程当中被广泛的推荐与运用，因为我们国家的混凝土结构与其他一些发达国家相比，还存在着一定的距离，所以我国水利工程当中使用的混凝土结构的时间还尚短，运用的经验也偏少，所以在具体的施工当中会有很多的问题出现，将水利工程中混凝土结构进行优化与革新，对于我国水利工程来说至关重要。

二、在混凝土结构的设计当中容易出现的问题 （一）施工原材料的问题 想要确保混凝土的质量，首先要做的就是对其所用的原材料进行用心、正经的选择，而且还要严格的掌握材料的配比情况，这样才能最大程度的确保混凝土结构的质量。假如出现材料配比情况不当的问题，混凝土结构就会出现孔洞和气泡问题。因为混凝土结构是由水泥、碎石和砂土构成的，水泥的比例和质量对混凝土的强度有着莫大的影响与关系，假如在原材料的配比过程当中不能具有科学性与严谨性，势必会在搅拌的过程当中出现问题，促使混凝土的硬度与标准不相符。 其次，假如混凝土在振捣的实际过程中，就有问题出现，那么在混凝土的结构上必然会有孔洞的出现，严重制约着混凝土结构的质量。 （二）准备工作不完善 因为水利工程本身就具有繁杂的特点，在正式开展水利工程之前，必须要对工程现场的地质和水文特点进行仔细的分析和综合的讨论，但是因为水利工程具有复杂性，所以在施工的实际过程当中，工作人员如出现敷衍、马虎的工作心里和态度，势必会出现施工问题，因为动力围岩本身所遭受的应力一旦过大，极易产生变形问题，在水利工程具体的施工当中，容易出现开裂问题，促使混凝土结构遭到一定程度的破坏。

三、对水利工程中混凝土结构优化设计的策略与方法 （一）严格控制裂缝的发生 想要确保混凝土结构的质量，首先要严格控制裂缝的发生，所以不但要对其承载能力进行高效的保障，而且还要对裂缝问题进行严肃的控制，因为只要确保了裂缝在可以控制的方向之内，还可以保障结构的稳定性。 其次，施工人员在进行工作当中，一定要将工作的重点与核心放在那些容易发生弯曲的构件上面，在面对水利工程时就要将重点放在非常规构件上面，这样就可以对裂缝的宽度进行有效的掌握与控制。 最后，想要科学、合理的掌控裂缝问题，就要对各构件的抗裂性进行准确的评估与分析，按照各构件材料的受力变化来设计完善的标准与要求。另外，还要充分考虑到水利工程的具体施工情况和选择混凝土和钢筋的性能极限。 （二）对混凝土是原材料进行科学的调配 首先，必须要确保混凝土原材料的科学配比具有严谨性和科学性，只有严格的把握混凝土原材料，才能有效的避免混凝土不会出现气泡和麻面的问题。 首先，为了避免混凝土结构中出现气泡，一定要选择细度较高的天然砂，再对其进行合理的配比，把握添加剂的用量，另外，还要做好混凝土栈道和摊铺，确保摊铺的厚度在0.3—0.5米之间。 其次，在振捣的过程当中，要格外关注振捣的速度与力度，在将振捣棒拔出时，力度一定是缓慢而匀速的，这样做可以避免气泡的产生。 最后，对于混凝土结构中孔洞的把握，要格外注重搅拌的力量和频度，这将其进行均匀、深层次的摊铺，通过匀速的振捣，采用模具将其进行固定工作。

结束语:

综上所述，对混凝土结构进行优化设计，绝对可以提高水利工程的质量和稳定性，同时也可以降低施工的难度，减少工程事故的发生。所以施工人员在今后的工作当中还是应该要不断的总结和学习，并且还要进行仔细的分析和综合的讨论，以此来保证混凝土结构的质量和优化设计的速度，最终促进水利工程行业健康、有序、长久的运行与发展。

参考文献：

[1]娄东升,李永静,钱伟. 水利工程施工中控制混凝土裂缝的技术研究[J]. 低碳世界,2019,9(05):77-78.

[2]张双双. 水工混凝土结构的优化设计[J]. 河南水利与南水北调,2019,48(08):62-63.

[3]高映德. 水利工程施工中混凝土裂缝控制技术探讨[J]. 南方农机,2019,50(19):254.

[4]刘红峰. 水利工程中混凝土裂缝的施工控制研究[J]. 绿色环保建材,2019(11):238+241.

[5]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.