水工建筑物结构设计的优化措施

杨云龙

黑龙江启恒勘测设计有限公司 黑龙江哈尔滨 150000

水工建筑物结构设计作为水工建筑物施工的基础和依据，一旦设计方案不合理，必然会影响到水工建筑物的施工质量。因此需要提高水工建筑物结构设计的质量和水平，确保水工建筑物功能和作用的实现。在实际水工建筑物结构设计过程中，由于结构较为复杂，这就需要设计人员要与水工建筑物结构特点相结合，积极对水工建筑物结构设计方案进行优化，增强水工建筑物结构的稳定性和可靠性。

1 水工建筑物结构设计内容

1.1 整体结构设计

通过水工建筑物科学合理的结构设计，可以为后续施工的顺利开展提供重要的保障，增强水工建筑物的实用性，使其功能和作用能够充分的发挥出来。整体结构设计是水工建筑物结构设计中较为重要的一项内容，具体需要以施工现场的勘察为基础，并与水工建筑物的施工要求相结合，合理确定结构类型。通过把控整体结构，针对具体的设施进行科学规划和设计，确保水工建筑物整体结构设计的科学性和完整性[1]。

1.2 混凝土结构设计

混凝土结构设计是水工建筑物结构设计中的重要内容，虽然水工建筑物种类繁多，但混凝土结构是最为常见的结构形式，而且混凝土结构还会对工程的整体功能和质量带来较大的影响。这就需要在实际设计工作中要加强对混凝土结构设计合理性的有效重视。在实际设计工作中，需要确定水工混凝土结构极限，以承载能力和正常使用作为两种极限状态，通过合理确定结构极限，实现混凝土裂缝的有效控制。

1.3 水闸结构设计

水闸结构是水工建筑物较为常见的一种结构型式，在水闸结构设计时，需要对其防水性能和排水性能给予高度重视。水闸设计时主要是针对消力池排水孔、翼墙排水孔和止水伸缩缝等进行合理设计，提高水闸排水能力，并避免出现渗漏问题。另外，水闸结构设计时，还需要与整体结构和混凝土结构等设计相关联，使三者之间具有较好的协调性，确保各部门设计与工程的基本要求相符，进一步保障水工建筑物的整体功能。

2 水工建筑物结构设计的优化措施

2.1 制定结构等级标准

水工建筑物结构等级标准制定时需要与设计要求相符，并以等级标准作为参考依据，以此来促进设计水平的提升。这也使结构等级标准制定十分关键，需要分析具体情况，并与工程规模和建设环境相结合，适度调整标准，合理划分结构设计，这不仅有利于实现成本的有效控制，而且对提高建筑物结构的质量具有极为重要的意义。

2.2 加强图纸审查工作

在水工建筑物结构设计过程中，审查设计图纸是设计工作的基础，同时也是确保水工建筑物质量的关键所在。当前我国水工建筑物结构设计仍处于起步阶段，图纸审计水平不高，实际审查工作中存在许多不规范的情况。基于这种情况，水工建筑单位需要对图纸审查工作进行完善，确保审查活动的系统性和规范性，并对图纸审查方法进行不断优化，全面提高图纸审查工作的整体水平。同时还要制定严格的审查制度，确保其在实际审查工作中有效执行，进一步提高图纸审查工作的准确性和实效性。另外，还要积极收集和整理相关数据资料，并对具体工作数据及时进行记录，为后续工作的开展提供重要的数据支持。

2.3 针对软土地基进行加固设计

水工建筑结构设计过程中，需要对软土覆盖范围进行明确，一旦水工建筑物软土覆盖范围不大，采用加固设计即能够使基础达到施工要求。具体可以采用排水固结法和换填法。具体可以针对软土层进行换填处理，换成含水率低且密实度好的土质，增强基础结构的可靠性和安全性。当软土地基分布范围较小时，也可以采用垫层施工法，即将砂土铺设在软土层表面，有效的排出软土地基中的水分，实现对地基的有效加固。在水工建筑软土覆盖范围较大且深度也较大的情况下，则应采用水泥搅拌桩、强夯法、灌浆加固法等，进一步提升软土地基承载力。具体施工过程中可以在软土地基中植入桩体，使桩体与周围土层实现有效黏结，形成具有较好承载力的桩基结构，提升软土地基的可靠性，确保水工建筑物结构使用寿命的延长[2]。

2.4 变形缝防渗设计的优化

导致水工建筑物发生渗漏的原因较多，如设计不当出现的沉降缝和伸缩缝、材料质量不合格等，这些问题的存在都会使水工建筑物在水压力和冲刷作用下出现渗漏。因此在具体设计工作开展过程中，需要重视变形缝防渗设计。需要与水工建筑结构止水防渗要求相结合，选择性能好及符合质量要求的防水施工材料。设计时要严格控制裂缝的出现，降低防渗通道发生的可能性。另外，还要提前做好防渗漏加固处理方案，这样一旦水工建筑物运行过程中出现渗漏，则能够及时进行修复，避免渗漏加剧，造成严重的损失[3]。

3 结语

目前水工建筑结构功能更具全面性，而且借助于良好的地理位置和自然环境，能够有效的提升整体工程的效益。但在水工建筑物运行过程中，结构上的一些问题会对实际功能的发挥带来不利影响，因此需要重视提高设计标准，增强水工建筑物的功能性。另外，在水工建筑物结构设计过程中，还要对其外观设计进行重视，通过合理利用环境资源，针对水工建筑物结构外观进行优化，增强其观赏性。通过对水工建筑物结构进行科学合理的设计，可以确保水工建筑物使用功能和美化环境目标的实现。