水利工程中混凝土結構的優化設計分析

方彬彬

山東同正勘察設計有限公司 山東東營 257091

1 水利工程混凝土結構存在的主要問題

1.1 材料配比缺乏穩定性

對于混凝土而言，其主要就是由粗細骨料和凝膠材料以及其他的外加劑和水同步組成，與此同時，不同的組分遵從適當的比例，進行配置而成。所以，在開展施工的過程中，如果混凝土材料本身的配比就存在很大程度的問題，就會降低混凝土的強度。而且在實際施工的過程中，還會加大混凝土表面氣孔和麻面等問題發生的概率，此外，還會嚴重的影響混凝土的內部結構。舉例來講，在攪拌的過程中，如果砂石的比例存在過高的問題，則會由于骨料過于集中，導致攪拌過程中出現嚴重的離析現象，又或者是混凝土的料發生變干的情況，甚至是硬化，嚴重的影響到混凝土結構的牢固性[1]。

1.2 其他構件的設計缺乏合理性

水利工程在實際建設的過程中，對于地下管線的處理，一般情況下，都會將“一洞多機”的布局方案采取進來。但是在設置岔管的過程中，則對于相關機構的設計要求非常高，與此同時，現階段，也沒有對混凝土岔管設計準則進行全面的完善，因此，相關施工人員在設計混凝土岔管的過程中，無法全面深入的了解實際的承壓能力，而且實際的地貌具備相對復雜的特點，在設計的過程中，會出現很多不合理的現象，進而嚴重的損害到混凝土本身結構的安全性。

1.3 襯砌很容易出現滲漏

水利工程在開展施工的過程中，混凝土結構設計最為明顯的問題，就是襯砌過程中，由于最初的設計缺乏科學性和合理性，則會使滲漏的現象進一步產生，嚴重影響水利工程的安全性。但是總的來講，襯砌施工之所以會發生滲漏的現象，其根本原因，就是混凝土結構本身存在很大程度裂縫現象，根本原因包含以下四點：首先第一點，就是在設計混凝土模板的過程中，合理性嚴重不足；其次第二點，就是在進行通道施工的過程中，選擇的位置存在非常大的問題，而且對于巖土工程而言，如果上方存在一定程度的沉降現象，則會加大襯砌的壓力，導致裂縫現象進一步加劇；第三點，就是混凝土材料本身就存在很大的問題，沒有達到具體的要求和標準；最后一點，就是在攪拌和運輸混凝土的過程中，沒有以具體的要求和規定為依據，進行相應的養護[2]。

2 水利工程混凝土結構設計的具體優化

2.1 合理選擇混凝土材料

正常情況下，對于實際的施工材料中，都會將砂石和碎石應用進來，而為了可以將最優質的的混凝土選取進來，則必須要實時的檢測和試驗選擇的材料。如果相關的參數均能達到實際的要求和標準，才能讓其運送到現場之中，進而使混凝土自身的結構質量得到保證。而對于水泥本身而言，其自身極其容易產生水化反應，會使混凝土結構的質量受到影響，因此必須要將水化作用相對較少的水泥材料選取進來，進而保證混凝土結構的質量。此外，在進行混凝土配比的過程中，也要將相應的試驗和檢測實施進來，明確最佳配比，保證配比達到實際的要求和規范。

2.2 提升結構設計水平

首先第一點，就是為了使基礎資料的完整性和準確習慣全面提升上來，則在設計水利工程結構的過程中，就要以國家的相關標準和規定為依據，在收集完成相關信息資料之后，還要嚴格的審查具體收集的數據和資料，如果任何資料存在相應的問題，都不可進行使用，使資料的足夠準確性得到保證。

其次第二點，就是相關的設計人員必須要全面的明確結構內部的等級標準，而且在確定相應的等級標準時，還要全面的考慮和實際的規模效益和類別，使等級標準自身的科學價值得到保證。與此同時，還要實時的優化和明確相應的結構設計等級標準，一方面可以使成本的控制得到有效的完成，另一方面，還能使工程的整體質量提升上來。

第三點，就是要不斷地優化現有的監理制度，使其完善性提升上來，將合理的監理制度實施進來，可以實時的監督和管理整個建筑結構設計過程中，此外，還要全面的了解結構設計中存在的具體問題，使設計工作的科學性得到保證。在對監理制度進行完善的過程中，必須要對工程施工本身的連續性進行全面的保證，還要對實際生產過程中可能會存在的斷點問題進行盡可能的防止[3]。

2.3 做好裂縫控制工作

相關設計人員必須要對裂縫進行全面的優化設計和控制。工程在實際建設的過程中，必須要將其實際的外部環境考慮進來，還要將地勢存在的壓力要素全面考慮進來，進而對混凝土結構本身的承載能力進行重視。在設計的過程中，相關設計人員就要全面深入的了解實際的混凝土種類以及相應的強度等級，控制混凝土結構裂縫，其次就是在施工的過程中，相關施工人員要將外加劑添加的方式采取進來，使水泥的熱水化反應得以降低，避免發生混凝土結構裂縫，最后一點，就是要保證混凝土材料配比的合理性和科學性，在施工的過程中，不但要對水灰比和優化進行重視，還要注意到砂石率的優化等，進而將最佳的施工方案設計出來，只有如此，才能使混凝土結構裂縫得以避免發生，保證水利工程的施工質量。

3 結語

總而言之，本篇文章主要對水利工程中混凝土結構的優化設計進行了深入的分析和探討。隨著社會經濟的不斷發展，水利工程的建設規模也在逐步的擴大，與此同時，混凝土材料本身的應用率也越來越高，而質量控制也成為了非常重點的內容，當前階段，混凝土設計仍然存在一定的問題，因此，相關設計人員必須要加大重視力度，并且要將合理的方式采取進來，進行相應的優化和設計，使工程的整體質量全面提升上來。