探微水利工程中混凝土结构的优化设计

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1、探微水利工程中混凝土结构的优化设计1水利工程中混凝土结构存在的问题　　1.1混凝土材料配比不稳定　　混凝土并非是单一性质的材料，而是由水泥、砂、石等原料拌合胶凝而成。因此，材料配置比例的些许不同，就可能导致混凝土标号降低，在浇筑后则会使结构出现孔洞、气泡、麻面等不良现象，严重影响着混凝土结构的质量。例如，如果混凝土搅拌中砂石比例过高，则会因骨料集中而造成拌合物离折、混凝土料干硬，一定程度上降低了混凝土结构的牢固度。　　1.2混凝土衬砌易出现渗漏　　我国水利工程建设中混凝土结构设计的突出问题之一，即是混凝土衬砌容易出现透漏，对渠道结构安全不利。总的来说，衬砌易渗漏是由于混凝土结构出

2、现裂缝，主要由四方面原因所造成：①模板的设计布置存在偏差;②通道的位置处理不到位，上方岩土层沉降对衬砌产生巨大压力形成裂缝;③则是混凝土原材料质量存在问题;④在搅拌、运输以及浇筑过程中对混凝土疏于养护。　　1.3水利工程施工中出现混凝土裂缝　　温差方面的原因。混凝土凝固的过程中会发生水化热现象，而使混凝土内外部出现较大温差，进而出现混凝土裂缝现象。有诸多方面原因会导致混凝土内外部温差较大，比如施工过程中由于没有达到降温条件，使得混凝土内部温度比较高，而混凝土内部水分快速蒸发，这样混凝土内外部就会形成较大温差，进而出现裂缝。又比如，冬季施工的时候混凝土内部水温度相对比较低，进而形成

3、一定渗透压力，导致混凝土出现裂缝。又比如，水利工程施工的过程中温度相对比较低，混凝土内部水结冰导致混凝土快速膨胀，最后导致混凝土裂缝。　　外力失衡方面的原因。水利工程施工过程中如果混凝土侧面受力不均或者混凝土表面受力不均的话都会导致混凝土裂缝。因为水利工程项目比较大，这使得混凝土分析工作比较复杂，为此在实际施工之前一定要详细了解、分析整体建筑结构以及混凝土施工材料的受力情况。比如，水利工程施工中需要加固堤坝上层部分结构，这样会使堤坝下部分受力超重而导致混凝土表面受力不均。又比如，水坝、水库水流具有很大的流动性、单向性，这样会导致混凝土结构侧面出现受力不均的现象，而使混凝土发生裂缝

4、。　　凝固收缩以及干裂方面的原因。混凝土凝固的过程中出现的蒸发、散热等现象是导致混凝土体积收缩的重要原因，特别是体积比较大的混凝土，凝固中发生的蒸发、散热现象使混凝土会出现收缩，在外力作用下会形成相应的收缩压力，这种压力直接作用于混凝土上的话产生的压力强度比混凝土承受的极限强度还高，这样就会导致混凝土出现裂缝。同时，如果混凝土养护工作没有做到位，或者受到其他很多自然条件的限制会导致混凝土结构失水严重而降低混凝土抗压能力，使混凝土表面出现干裂现象。　　2水利工程中混凝土结构的优化设计方案　　2.1科学合理配比混凝土原料　　在混凝土结构优化设计过程中，保证混凝土原料的科学合理配比是首

5、要策略，不仅可以减少混凝土结构的麻面、孔洞等缺陷，还对控制裂缝、衬砌防渗等有明显的帮助作用。具体而言，细度模数在2.0~3.0之间的砂应当是水利工程中混凝土结构设计的首选材料，继而将单层混凝土铺设厚度控制在30~50cm范围内，分层摊铺、捣振均匀，同时钢筋架构要校准位置、精确焊接，才可为混凝土结构设计的安全性和稳定性保驾护航。　　2.2优化设计混凝土围岩稳定　　水利工程中混凝土结构的优化设计，要着力研究围岩的水压承载能力。因为只有围岩的水压承载能力强，才能够选用不衬砌或非限裂混凝土衬砌的方案，对降低工程成本、提高工程质量意义重大。因此，设计人员要根据平缓或陡坡地表面的相关准则，优

6、先衡量围岩结构的最小覆盖厚度，并通过精测的测量和计算确定混凝土围岩稳定系数。　　2.3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。　　2.4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

7、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。　　2.4.1确保施工原材料以及施工设备质量　　混凝土原材料质量好坏会直接关系到水利工程施工质量，为此采购骨料、外加剂以及水泥等混凝土原材料的过程中，一定要严格控制施工原材料以及施工设备的质量，同时还应该合理设计混凝土配合比，从而有效确保混凝土质量及其性能。施工人员在水利施工之前一定要反复多次认真检查施工材料，选择最恰当的混