水工建筑物結構設計的關鍵問題探討（1）

阮海瑤

【摘要】目前，我國水工建筑結構設計在人文性和功能性上更為注重，但是安全性一直是最關鍵的問題，因此，在水工設計時，要首先考慮建筑材料選擇是否合理。水工建筑是一門綜合性較強的學科，具有較大的跨學科性，對于水工設計人員的要求極高，需要較豐富的設計經驗和實踐知識。目前我國水工建筑物結構設計雖然較過去取得了不小的進步，但是在某些技術上仍有較大的不足，為了提升防洪性能，保障供水安全、糧食安全、生態環境，需要合理規劃，提升水工建筑物結構質量。

【關鍵詞】水工建筑物；結構設計；問題

1、水工建筑物結構設計存在問題

1.1 耐久性設計不足

水工建筑物主要是利用鋼筋與混凝土兩部分共同組成，若其中任何一方出現質量問題便會對建筑物的整體結構耐久性造成極大影響，還會因建筑物周邊環境、氣候條件等各方面因素受到病害，從而會導致水工建筑物的耐久性降低。在水工建筑物施工過程中，由于部分施工人員綜合素質較低，因此無法掌握合理的施工技術，同時也沒有充分掌握水工建筑物耐久性重要性。

1.2 水工建筑物結構設計缺少必要的數據資料

水工建筑物結構設計工作需要先收集大量的數據資料。因此結構設計前需要先將工程項目資料收集齊。這些資料包括：項目所在地氣候資料、地質資料和水文資料等。對于大多數地區的項目來說，資料的收集和整理還是較為方便的。但對于某些地理位置較偏，氣候環境較惡劣的地區，資料的收集工作是十分困難的。結構設計工作時，缺少完整和準確資料，將極大的影響結構設計科學性和合理性。

1.3 水利工程建筑物結構設計等級標準不清晰

結構設計等級標準將會直接影響設計效果，等級標準設置的過高或過低都會產生一定負面影響。如果等級標準低于工程項目的實際需求，則會出現資金不足的現象，進而影響了工程項目的進度和質量。就目前情況來看，很多水利工程項目都存在結構設計等級標準不清晰問題。因為，等級標準確定需要參考眾多的資料，涉及到很多問題，包括工程規模、工程所在地區的環境等等。

1.4 水利工程建筑物結構設計缺乏較強的生態意識

目前，水體工程建筑物結構設計時，存在生態設計意識不足的問題，對生態環境保護缺乏重視，在設計過程中，對于原材料的選擇上，缺乏環保方面的考慮。如果采用破壞生態環境的材料，那么將影響整個水利工程的生態環境建設。設計人員缺乏生態環境保護意識，主要是由于過分注重工程的經濟性，缺乏環境生態保護方面的理解。

2、完善水工建筑物的結構設計工作

2.1 選用高性能混凝土

選用性能較好、抗腐蝕性較強的鋼筋混凝土材料提升水工建筑物的整體抗腐蝕性，才能提升建筑物整體耐久性。除了選用高性能材料之外，為提升混凝土耐腐蝕性能，可利用高效外加劑與粉體技術將混凝土性能強化。可以在混凝土外部外摻優質粉煤灰、礦渣粉、硅粉等材料，同時結合大體積混凝土水熱化控制技術等，來提升混凝土的性能、耐腐蝕性能。為了增強提升擋潮閘的耐久性，施工隊伍可以對水工建筑實施重建、翻修，并且對建筑抗海水腐蝕問題進行耐久性設計，可以在施工中利用大摻量細磨礦渣高性能混凝土作為施工材料，有效提升水工建筑物整體耐久性。

2.2 水利建筑整體設計

在進行水利建筑整體設計時需要將整個水利工程劃分成不同結構類型，一種是主要結構，包括閘和大壩。另一種是主要配套設施，即管理用房。完成水利建筑整體設計就相當于完成了水利工程建筑物的整體框架設計；混凝土結構設計。目前大部分的水利工程建筑物使用的都是混凝土結構，因此在水利工程建筑物結構設計的過程中混凝土設計是一項比較重要的內容。混凝土設計的水平將會直接影響到水利工程建筑物的使用效果。雖然，相比于其它的結構來說，混凝土結構具有眾多的優點。但混凝土結構比較容易出現裂縫，這不僅會影響到水利工程建筑物的美觀性，同時還將影響到水利工程建筑物的性能和使用安全性。

2.3 水閘設計

在水閘設計的過程中需要考慮到兩個問題，一個是水利工程的防水性能，另一個是水利工程的排水性能。如果水閘設計不合理，不僅會影響到水利工程建筑物的性能，同時還將影響到水利工程建筑物的使用壽命，甚至還有可能引發較為嚴重的安全事故，造成較大的經濟損失。

2.4 完善水利工程資料的整理工作

水利工程建筑物設計前需要對工程所在區域進行實地考察，收集當地的完整資料。因此，對于水利工程設計中的問題有以下解決方式。一是對當地氣候環境和水文條件等資料進行核實，保證所得到資料的準確性，讓其作為設計時的參考依據。二是對水利工程中使用的建筑材料和數據資料進行整理，保證可靠性的前提下，提高精度。三是對周邊環境的考察應充分了解人文環境，結合工程中所要用到的材料進行分析，保證材料在本地具有適用性。

2.5 要加強對水利工程結構設計硬件的重視

在水利工程結構設計的過程中有很多工作都需要使用先進的設備才能完成。因此，為了保證水利工程結構設計的質量，應加強對硬件設備的重視。

2.6 強化水利工程結構節能設計

水利工程結構節能設計方面需要進一步強化，水利工程的節能設計，主要是從工程設計、用能品種、用電設備、水利泵站變壓器等方面進行控制，嚴格根據國家有關技術標準、規范，合理分析工程的節能效果，有針對性的確定工程的節能措施，以完善水利工程設計內容。

2.7 明確結構設計的等級標準

在充分考慮到工程的規模、產生的效益、建筑物的類別等問題，在科學的確定結構設計的等級標準，保證等級標準的設置符合實際需要。工程建筑物結構設計的等級標準明確，可以有效的降低成本投入，保證工程項目的質量。

總之，水工建筑物結構設計作為水工建設中關鍵的內容，應該引起人們足夠的重視。目前，水工建筑物結構設計的過程中存在的問題較多，主要是等級標準不明確、缺乏數據資料、經濟觀念缺失等。因此，需要加強對水工建筑物結構設計的研究，提高水工建筑物結構設計質量。

參考文獻：

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