摘要：水利工程有防止洪水發(fā)生、供應(yīng)水源、澆灌等好處, 水利工程開展的范圍比較大、而且時間比較長、施工也比較慢等特征�；炷�土結(jié)構(gòu)因?yàn)槌杀颈容^小但是很有整體性的優(yōu)勢被普遍運(yùn)用在水利工程建設(shè)里面, 然而因?yàn)榛炷�土結(jié)構(gòu)設(shè)計困難, 在水利工程的建設(shè)期間, 也會發(fā)生一些問題, 所以要科學(xué)合理的運(yùn)用混凝土結(jié)構(gòu), 確保水利工程的質(zhì)量還有安全性。本文通過介紹水利工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的意義, 闡述當(dāng)前水利工程中混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計出現(xiàn)的問題, 并提出了解決措施。

　　關(guān)鍵詞：水利工程; 混凝土結(jié)構(gòu); 優(yōu)化; 設(shè)計;

　　1、 水利工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的意義

　　水利工程利用堤壩、水閘等水工建筑調(diào)節(jié)控制水資源, 這些水工建筑可以預(yù)防或者是控制洪水災(zāi)難還有干旱災(zāi)難, 符合社會生產(chǎn)和人們生活的需求。水利工程的施工面積比較廣。而且施工的時間比較長, 施工也具有一定的難度, 通常來說, 在水利工程中需要運(yùn)用混凝土結(jié)構(gòu)�；炷�土中有砂石、水泥、水等, 將它們按比例進(jìn)行調(diào)配, 再以水泥作為膠凝材料則可形成混凝土。將混凝土跟一定量的鋼筋等材料進(jìn)行配合, 能夠當(dāng)作承重材料投入到不同的建筑工程里面被使用。因?yàn)榛炷�土結(jié)構(gòu)有很好的耐火性和耐久性, 所以在規(guī)模比較大的建筑工程中被普遍使用, 然而我國的水利工程中使用混凝土結(jié)構(gòu)的時間很短, 而且使用的經(jīng)驗(yàn)也不夠, 因此有很多不足之處, 探析水利工程中混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計, 對于我國的水利工程來說至關(guān)重要。

　　2 、當(dāng)前水利工程中混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計出現(xiàn)的問題

　　2.1、 材料配比

　　因?yàn)榛炷�土是由水泥、骨料、砂石等材料攪拌混合形成�? 它不是純屬性的物質(zhì), 而且在具體的施工步驟里面, 混凝土的每一種材料配制比例也是不一樣的, 例如水分可能會增加, 水泥可能會減少, 這都會使得最后形成的混凝土標(biāo)號減少, 從而在施工期間發(fā)生麻面還有氣孔的問題, 從而干擾混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。要是粗骨料的含量偏大, 就會使得混凝土發(fā)生離析, 這樣會對混凝土結(jié)構(gòu)的安全性造成干擾。

　　2.2、 岔管設(shè)計

　　現(xiàn)在我國的水利工程項(xiàng)目主要運(yùn)用的是“一洞多機(jī)”的方法來實(shí)施地下官網(wǎng)的排布, 完成這種工程對混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計有很嚴(yán)格的要求, 現(xiàn)在我國還沒有完整的岔管設(shè)計標(biāo)準(zhǔn), 這導(dǎo)致了施工人員不易掌握岔管設(shè)計的承受壓力的能力, 尤其是當(dāng)?shù)匦蔚孛埠軓?fù)雜的時候, 常常會出現(xiàn)設(shè)計不科學(xué)的問題, 這種情況威脅到了水利工程的整體穩(wěn)定性。

　　2.3、 襯砌滲漏

　　在水利工程施工期間, 常常會發(fā)生混凝土襯砌滲漏的問題, 這是混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中發(fā)生的最難解決的情況。如果解決不了滲漏情況, 就會對水利工程的整體效果產(chǎn)生干擾, 襯砌滲透的主要原因是由于混泥土結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)了裂縫, 裂縫出現(xiàn)的原因有下面幾個方面, 首先是混凝土模板設(shè)計不科學(xué);其次是在通道施工期間, 通道位置的設(shè)計不科學(xué), 要是通道的上面發(fā)生了沉降, 就會對襯砌產(chǎn)生很大的重量, 導(dǎo)致混凝土發(fā)生裂縫;然后是混凝土結(jié)構(gòu)的組成材料里面出現(xiàn)了質(zhì)量的問題, 比如混凝土的標(biāo)號不符合施工標(biāo)準(zhǔn);最后是在混凝土的運(yùn)輸, 攪拌養(yǎng)護(hù)過程中發(fā)生了問題。比如運(yùn)輸?shù)臅r間太長, 使得混凝土的性質(zhì)受到了干擾, 沒有根據(jù)混凝土的初凝, 還有終凝的時間來科學(xué)養(yǎng)護(hù), 使得混凝土在使用之前因?yàn)閿嚢璨痪鶆蚨�形成骨料離析。

　　2.4、 前期準(zhǔn)備不充分

　　水利工程對于技術(shù)有很高的要求, 跟建筑工程相比較, 水利工程的難度更大, 在水利工程的設(shè)計步驟中, 要對工程所施工的地方的地形地貌, 水文地質(zhì)條件, 還有氣候條件進(jìn)行調(diào)查。在現(xiàn)實(shí)的施工期間, 常常會發(fā)生由于前面調(diào)查不仔細(xì), 而造成水利工程在施工期間的不同的質(zhì)量問題。例如有些水利工程項(xiàng)目圍巖應(yīng)力更大, 使得圍巖不安全, 再結(jié)合岔管多種多樣, 從而致使應(yīng)力集中造成襯砌產(chǎn)生縫隙, 這種情況破壞了混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。

　　3、 水利工程中混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計

　　3.1 、混凝土裂縫控制

　　對混凝土裂縫控制對于水利工程來說很重要。要完成對混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計, 設(shè)計人員不但要根據(jù)工程運(yùn)行的環(huán)境, 水文的壓力, 地質(zhì)的壓力等因素, 還要結(jié)合考量混凝土結(jié)構(gòu)的極限承重力, 這樣才能選擇好與之相符合的標(biāo)號的鋼筋和混泥土, 從另外一個角度看, 現(xiàn)在水利工程在構(gòu)建方面對于裂縫的控制, 要選用合適的桿件, 充分把握好混凝土的裂縫寬度。

　　3.1.1、 確保施工原材料和施工設(shè)備質(zhì)量

　　混凝土原材料質(zhì)量的優(yōu)劣和水利工程施工的質(zhì)量息息相關(guān), 所以購買骨料外加劑和水泥等混凝土原材料的時候, 務(wù)必要確保施工原材料和施工設(shè)備質(zhì)量, 與此同時, 也要科學(xué)的設(shè)計混凝土配合比, 這樣才能高效的保證混凝土的質(zhì)量還有它的性能。施工人員在施工前務(wù)必要對施工材料進(jìn)行仔細(xì)檢查, 選用最合適的混凝土防治辦法, 保障施工的質(zhì)量。除此之外, 施工人員在進(jìn)行現(xiàn)場施工期間, 務(wù)必要科學(xué)的調(diào)節(jié)施工材料, 還有施工裝置, 保障水利工程施工的平穩(wěn)進(jìn)行。

　　3.1.2、 溫差裂縫的防治措施

　　水泥發(fā)熱的現(xiàn)象大多數(shù)都是混凝土內(nèi)部發(fā)熱形成溫差的成因, 所以, 購買材料的人員在選用水泥的時候, 務(wù)必要關(guān)注水泥, 選用發(fā)熱量較小的水泥, 從而降低混凝土的溫差, 在夏天施工期間, 務(wù)必要增加降溫處理, 盡最大能力降低混凝土內(nèi)部水分的蒸發(fā), 從而減小混凝土的溫差。澆筑混凝土的期間, 務(wù)必要注意混凝土的澆筑時間, 要是溫度偏高, 澆筑混凝土的時候可以合理的向里面加一些冰水或者是冰塊, 從而控制混凝土產(chǎn)生的溫差。除此之外, 澆筑混凝土的時候, 應(yīng)該是薄薄的實(shí)施澆筑, 因?yàn)檫@樣可以增大混凝土的散熱面積, 從而使得混凝土散熱速度變快, 施工期間還能將一些水管加到混凝土里面, 這樣的話在溫度比較高的時候, 可以利用適量的冷水來幫助混凝土更快的散熱, 從而降低混凝土的溫差, 冬天施工期間, 要注重保暖通風(fēng)的, 這樣也可以減小混凝土產(chǎn)生的溫差。

　　3.1.3 、外力失衡防治措施

　　水利工程施工期間, 為了防止因?yàn)橥饬κШ舛�造成混凝土出現(xiàn)裂縫的情況, 施工人員務(wù)必要完成好對工程管理還有監(jiān)督, 仔細(xì)地對施工現(xiàn)場的環(huán)境進(jìn)行檢查, 然后選取合適的技術(shù)手段, 對工程建筑進(jìn)行加固, 還有修復(fù)。在后面的修復(fù)期間, 要是產(chǎn)生的裂縫比較小, 只要簡單修復(fù)混凝土的表面, 要是產(chǎn)生的裂縫比較大, 則要增加混泥土層或者水泥, 在工程準(zhǔn)備期間需要評測現(xiàn)實(shí)中水利工程的施工條件還有施工技術(shù), 增加技術(shù)監(jiān)督力, 還有管理力, 保證施工符合標(biāo)準(zhǔn), 從而保障水利工程質(zhì)量。

　　3.1.4、 收縮及干裂裂縫防治措施

　　要想達(dá)到防治收縮裂縫的目的, 在選用混凝土材料的時候務(wù)必要注意選用高強(qiáng)度, 干縮值小的施工材料。除此之外, 施工人員務(wù)必要科學(xué)控制水灰比, 配制混凝土期間, 要合理的添加高效的減水劑減小水灰比例, 從而增加混凝土強(qiáng)度。如果施工的環(huán)境比較糟糕, 比如遇到風(fēng)比較大或者溫度偏高的時候要注意防風(fēng)還有遮陽, 保障混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。拆除模板的時候, 盡量降低混凝土水分的蒸發(fā)。

　　3.1.5 、養(yǎng)護(hù)措施

　　使用不同的養(yǎng)護(hù)方法, 對于混凝土的性能來說有著不一樣的影響。通常采用的方法有自然養(yǎng)護(hù), 蒸氣養(yǎng)護(hù), 干濕熱養(yǎng)護(hù), 紅外線養(yǎng)護(hù), 太陽能養(yǎng)護(hù)等。有關(guān)于自然養(yǎng)護(hù)和蒸汽養(yǎng)護(hù), 我們應(yīng)該注意把握混凝土的濕度還有溫度, 降低混凝土外表外露的時間, 避免表面水分蒸發(fā), 勿將覆蓋的物品直接與混凝土表面接觸。

　　3.2、 加強(qiáng)對混凝土原材料的選擇與合理配制比例

　　對混凝土進(jìn)行科學(xué)的配置, 是保障水利工程質(zhì)量的重點(diǎn), 可以高效的避免氣泡麻面, 孔洞等狀況的出現(xiàn), 選用細(xì)度2.0～3.0區(qū)間內(nèi)的砂, 科學(xué)掌握添加劑的比例�；炷�土混合均勻, 保障混凝土的和易性, 避免離析, 澆筑混凝土之前要保障模板支撐穩(wěn)定, 依據(jù)施工的規(guī)范, 實(shí)施模板的支撐和拆卸, 鋼筋要穩(wěn)固的進(jìn)行焊接不能隨便踐踏混凝土保護(hù)層的墊塊, 而且保障墊塊的穩(wěn)固。

　　3.3 、圍巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的優(yōu)化設(shè)計

　　水利工程中的混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量跟襯砌的排布息息相關(guān), 在對混凝土襯砌實(shí)施設(shè)計的時候, 要注意圍巖的承受重量的能力。將圍巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計, 可以完善圍巖承受重力能力的有關(guān)問題。在設(shè)計的時候, 使用平緩地面和陡坡地面來設(shè)計最低的覆蓋厚度, 因?yàn)槿绻�太薄的話會造成工程滲水。

　　3.4 、襯砌的提升設(shè)計

　　襯砌有開裂和抗裂兩種類型, 所以要依據(jù)工程的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和圍巖承載重力的能力來決定要用哪種類型。結(jié)合混凝土襯砌和圍巖形成二次應(yīng)力, 然后再實(shí)施鋼筋混凝土進(jìn)行支撐保護(hù), 將襯砌配筋量掌握在科學(xué)的區(qū)間內(nèi), 希望能實(shí)現(xiàn)最完美的支撐作用。探究變形和出現(xiàn)裂縫的原由, 然后進(jìn)行相應(yīng)的岔管襯砌的排布。

　　3.5、 混凝土的溫度和濕度計算

　　在水利工程中, 比較大的面積的混凝土溫度的計算是從溫度場、應(yīng)力、抗裂性這幾個角度下手的。通常情況下, 用限元法和差分法對應(yīng)力還有溫度場實(shí)施計算, 并且在計算應(yīng)力的時候, 要加入混凝土性質(zhì)發(fā)生改變而使得應(yīng)力松垮這個影響。不一樣的配比要對比試驗(yàn)值和計算值。

　　3.6、 基礎(chǔ)資料完整, 等級標(biāo)準(zhǔn)確切

　　想要提升混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的水準(zhǔn), 第一要素是保障基礎(chǔ)資料的真實(shí)性和完整性�；�礎(chǔ)資料是混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計看展的根本。將等級標(biāo)準(zhǔn)確切化, 結(jié)合工程的規(guī)模還有建筑的類型來進(jìn)行設(shè)計, 與此同時, 做好成本控制工作。將水利工程管理制度完整, 然后對水利工程有關(guān)混凝土結(jié)構(gòu)的各個階段實(shí)施相應(yīng)的監(jiān)督和管理, 保障施工的可靠性和連續(xù)性。

　　4、 結(jié)束語

　　通過本文的闡述, 可以知道水利工程對于周邊居民的生活和工作環(huán)境來說十分重要, 混凝土結(jié)構(gòu)對于水利工程建設(shè)來說有些不可或缺的意義, 對于現(xiàn)在混凝土結(jié)構(gòu)在水利工程建設(shè)過程中出現(xiàn)的問題, 應(yīng)該采取相應(yīng)的措施進(jìn)行解決, 并且將有關(guān)于混凝土的各方面進(jìn)行優(yōu)化, 讓水利工程不斷進(jìn)步。

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