水利工程建筑物结构设计的关键问题探析

李天斌

摘要：水利工程建筑物结构设计是在水利工程建设前期对施工的方案以及预算进行预定的，其预定方案的质量对水利工程建筑物的工程投资效益以及工程质量有着直接的影响。 本文主要分析了水利工程建筑物结构设计存在的问题，并提出了相应的解决措施，希望能对水利工程建筑物的结构的安全设计、科学设计提供参考。

关键词：水利工程；结构设计；问题；对策

引言：随着国家的不断发展和进步，水利工程建设在国家发展规划中越来越受重视。其中，水利工程建筑物结构设计作为水利工程建设前期重要环节，也得到了一定程度的改革和优化，趋于规范化及专业化。然而，水利工程建筑物结构设计仍需要不足，急需完善。因此，对水利工程建筑物结构设计进行探讨和分析，意义重大。

一、水利工程建筑物结构的设计概述

传统的建筑物结构设计往往将重点放在强度设计上，但是在水利工程的结构设计中，不仅要考虑到强度的问题，还要注意工程在长期使用时受到的来自水环境或地下水压等外界因素影响造成的结构腐蚀等的影响，要保证水利工程能够适应一定程度的结构破坏并始终保证其结构性能。为了更好地完善水利工程建筑物的使用寿命，应当对混凝土结构设计进行适当的优化和完善，让建筑结构按照特定的标准来实现功效，保证后续任务的可持续性和可实施性，预留足够的工作面，并且还需要考虑到在遭受到外界因素影响到时水利工程破坏的可能性，将可能产生的预期损失降到最低的程度。在对材料进行选取的时候要考虑到材料的抗老化性和抗腐蚀能力，从每一个细节出发保证水利工程建筑物的使用功能、稳定性能以及安全指标。

二、水利工程建筑物结构设计中存在的不足

1、水利工程的相关标准没有准确的等级划分：在水利工程的建设中，不同的工程规模以及投资决定着水利工程的不同等级。其中，在水利工程建设的过程中，因为对水利工程等级的划分不够明确，前期的标准过高就会出现物资浪费的情况，反之，如果前期的标准太低，就会造成资金不足的情况出现，导致后期的成果达不到之前的预定效果。由此可见，对水利工程建设的明确划分在水利工程建设过程中是极为重要的。

2、项目施工之前的资料准备不全面。在水利工程建设施工之前，水利工程建筑物结构设计需要通过对施工现场的具体情况进行分析，从而进行设计方案的制定和选择。因此，项目工程相关的基础资料是否全面直接影响了水利工程建筑物结构设计的准确性，从而影响最后的建筑成果。

3、水利工程建筑物设计对经济观念的体现不足。在水利工程建设的工程中，部分水利工程设计者以及设计单位缺乏足够的经济观念，在进行水利工程设计的过程中，对设计方案的管理不够严格，对其中的设计内容也不能做到严格把关，从而导致一些设计不精准或是不合理的情况发生，对施工项目造成极大的困难，导致经济损失以及许多不良后果出现。因此，在对水利工程建筑物的设计过程中，设计单位以及设计者要做到对自身的严格要求，尽最大的努力把握设计方案的精准度，增强自身的经济观念，及时修改设计过程中遇到的错误，以避免对工程施工进程造成影响。

4、水利工程中有偷工减料的情况发生。在水利工程设计过程中，设计者会根据施工过程中所遇到的现实情况对设计方案中存在的不足进行修改。其中，设计方案并不能计算出水利工程建设中所需要的全部工程量以及工程经费，这需要设计者在对工程不断跟进和深入的过程中对其不断修改完善，然而这一过程，便给了施工者偷工减料的机会。

三、水利工程建筑物结构设计问题的处理方法

1、设计基础资料要拥有可靠性。根据水利工程的水文计算规范中的相关规定来看，在水利工程建筑进行规划的过程中，对其所需要用到的资料必须进行严格的审查，以保证资料的真实性以及准确性。因此，在进行工程设计时，要对其所需要的基础参考资料进行严密的审查和认真的核对分析，保证在设计中引用的资料的真实可靠以及精准度。

2、完善水利工程的勘察和招投标制度。水利工程建筑物建设中应积极实施并推广招投标制度，发展水利工程的设计竞争体制，提高工程设计单位的危机意识，激发水利工程设计单位提高自身的实力，鼓励其进行水利工程建筑物结构的优化设计。同时，水利工程建筑设计单位可通过推行可行性研究来提高工程设计的质量，将初步设计阶段作为招标的一个阶段，招标设计阶段与施工图的设计阶段作为一个招标阶段，以此划分周期，进行设计的招标，从而做好设计中的勘察工作。

3、设计时要严格遵守设计标准。在水利工程建设发展中，为其组成建筑物以及水利枢纽按照其工程的在国民经济中占有的重要性、规模的大小以及效益的多少进行相应的等级划分，这样可以合理的对工程中的造价经济和其所要求的安全可靠性进行统一。在设计水利工程建筑物的过程中，要严格遵守等级划分的规定，从建筑物自身的结构类型、其拥有的重要性以及级别，要保证在建筑物遇到设计标准内的灾害时所需要具备的抗灾能力。

4、加强混凝土结构设计。水利工程建筑物结构设计的一个重要组成部分便是建筑物的混凝土结构设计，在建筑物的混凝土结构设计中要考虑两方面的问题，首先要考虑混凝土的承載力，承载的极限状态是结构材料过度变形已经无法再负重的状态，例如在水利工程建筑的挡水坝结构设计中应该将承载极限状态作为出发点，设置一个应力约束极限状态，通过这些设置测出混凝土的不连续点，要尽力控制裂缝的产生。裂缝的控制也就是另一个需要考虑的问题，它在混凝土的结构设计中占有举足轻重的地位，因为许多水利工程建筑结构设计都是很大程度上受制于裂缝的宽度而不是极限承载力，所以采取科学有效的措施来防止裂缝的产生尤其重要。对外在环境条件，承载能力、材质种类、受压程度以及材料的使用期限来进行综合分析，确定不同安全等级下的最大限度的容许裂缝标准，水利工程建筑物的裂缝控制难度较大，因为它不是常适用裂缝控制的标准的杆件系统。水利工程建筑物的裂缝控制需要做好混凝土构件的抗裂性的监测和评估，通过专业化的方法测定出裂缝承载度，综合考虑混凝土和钢筋的特质进行该工程建筑物结构设计。

5、注重水土保持。在对水利工程建筑物进行结构设计的过程中，要注意做好对水土的保持工作。水土保持是我国在对江河的治理以及对国土整治的重要前提，其作为社会经济进行可持续发展的基础条件之一，是我国重点关注的宏大工程。在进行水利工程建设时，要注意对水土流失产生的原因进行分析，提高对水土流失情况的防治监督力度，要对重点工程流域内相关的水土保持情况的管理进行强化，加强对水土保持验收制度以及监督检查的体系的制定和完善。

四、结束语

水利工程属建筑业的一大分支，以预防洪水及水资源调度再利用为其设计理念，以保障工程建筑周边居民生活和改善城市水资源匮乏现状为根本目的，是关乎我国国计民生的重要设计项目。因此，水利工程建筑物的结构设计必须严格遵守相关规范要求，工程设计人员应不断提高自身的技能水平和工作中的责任感，从而保证水利工程建筑物的结构设计达到最佳，促进水利工程的发展。

参考文献

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[2]徐晓英.水工建筑物结构设计关键问题[J].北京农业，2013

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