试论水利工程建筑物结构设计的技术创新与实际应用

宋 迪

（赤峰市水利规划设计研究院 内蒙古赤峰市 024000）

试论水利工程建筑物结构设计的技术创新与实际应用

宋 迪

（赤峰市水利规划设计研究院 内蒙古赤峰市 024000）

随着社会经济的不断发展，人们的生活水平在不断的提高，水利建筑工程施工的质量得到了人们越来越多的关注，并且人们对其提出的要求也越来越多。并且水利建筑工程是基础设施建设事业中重要的组成部分，其能否良好的发展直接关系到我国基础设施建设事业可持续发展的状况。从我国目前的水利建筑工程发展的状况来看，其在具体的建设实践中还存在着很多的问题，存在的这些问题在很大程度上限制了我国水利工程的发展，所以当前我国水利工程的建设发展继续解决存在的这些问题，促进我国基础建设事业健康可持续的发展。

水利工程；建筑物；结构设计

前言：随着国家的不断发展和进步，水利建设在国家发展中得到了越来越多的重视，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。

1 水利工程结构建设中存在的问题

1.1 不重视水利建筑工程施工的勘探工作

水利建筑工程的施工前期，要严格的对水利设施进行勘探，因为勘探可以及时发现工程实施准备环节存在的问题，对水利建筑工程施工的整个过程起到了积极的作用。但是在很多的水利建筑工程项目实施过程中，勘探工作并没有受到重视，而且现在我国的工程勘探技术水平仍然没有很大的提升，所以工程施工建筑设计中的勘探工作实施效果滞后。对后期的工程建设造成不良的影响。主要表现在勘探工作不能顺利的进行，工程成本预算就不能进行有效的管理和控制，造成后期施工工程经费的紧张，造成工程实施的难度增加。

1.2 水利建筑工程项目的法人责任不明确

现在我国政府逐渐加大了对水利建筑工程施工过程的管理强度，为了最大程度的缩短工期，不考虑施工单位的主体性，不考虑施工单位施工的具体情况，强制性的进行工程的干预。政府这样的工程参与的方式，不但不能保证水利建筑工程施工的质量，还会造成施工单位因为工期的压力，不能符合实际标准的质量要求。水利建筑工程直接关系到我国的民生事业，如果工程施工的质量不能符合实际的标准，会阻碍我国经济的可持续发展。造成这些状况的主要原因是水利建筑结构建设的项目法人不能明确自身的责任。

2 水利工程建筑物结构设计优化

2.1 混凝土结构设计优化

（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 30-50厘米范围内，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）优化设计混凝土裂缝控制

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。

（3）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。

（4）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。

2.2 建筑平面设计

(1)通常由水工专业、电气专业、水机专业等提出水利工程建筑物设计程序中各专业设备的布置要求，然后水利工程建筑物的平面布置形式由水工专业和建筑专业共同确定，建筑专业主要对建筑在总图布置中与交通的关系进行把握，确保建筑物本身设计满足相应的规范与要求，例如使用尺度、防火、安全性等方面。最后水利工程建筑物设计人员要将主动性充分的发挥出来，有效使用与综合利用建筑空间。

(2)水利工程建筑物有着独特的特点，需要按照水工设计规范对其结构进行布局，并要结合水利工程的具体情况，满足机泵设备等安装的具体要求，在和建筑专业配合方面需要进行多方面的沟通和协调。在水利建筑艺术化创作设计中，水工设计为其提供了技术支持，并且也促进了新型景观水利的营造、城市化水利工程的发展。通过巧妙的结合水工和建筑设计，能够起到节约成本、优化设计、优化环境的作用。积极的提升水利工程建筑设计水平有助于水利工程整体水平的提高。只有通过积极的探索和创新才能够促进水利工程更好的发展。

2.3 建筑造型设计。

(1)建筑造型设计需要将建筑的一些性格特征反应出来，例如温文尔雅，小家碧玉、粗犷豪放，不拘一格、注重历史文脉、强调现代高科技韵味等等。同时建筑所表现的性格特征需要结合其所处的环境，而不是凭空设计出来的。并且处于相同环境的一组建筑间，其由于体量的不同，所表现出来的性格也会有所不同，这一组建筑间就显得统一而各有差异。例如，通常将泵房的平面设计成矩形，其有着较高的高度，较大的体量，一般大度豪迈是其所表现出来的性格特征。而通常这类建筑不同于公共建筑有着形体上的对比、组合关系，因此在设计当中要注重细节，将其本身较大的体量尽可能的利用，对其细部通过开窗方式、墙面与柱子关系的进退等手法进行丰富，避免其单调。例如在泵房配电房毗邻设计中，通过对靠在一起的配电房的利用，使其形成一个形体组合，统一考虑泵房、配电房，使其组合效果较为丰富。

(2)而在启闭机房加两侧桥头堡类的建筑设计时，因机房的长度较长，有时有着几百米的长度，因此可以将“韵律”的造型手段应用到设计当中，以每跨作为一个造型因素，从而形成一系列有节奏、韵律的线性体量。而作为端部的收尾，可以将桥头堡设计成类似交响曲尾部高潮的形式，其体量较高也将会成为整个工程的标志性建筑，吸引人的注意力。而水利工程建筑物到底是采用何种风格，例如现代、仿古、欧陆式等，需要根据当前的一些流行因素以及建设单位的意见，更多是要对当地的环境、地理、人文等进行综合考虑。

结束语：

水利建筑工程是我国基础设施建设事业的重要组成部分，并且随着我国社会经济和科学技术的发展，国家和人民对其重视程度在不断提高，应当加强对水利建筑设计的研究。

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1007-6344（2016）10-0047-01