水利工程大坝结构设计及运行监测的思考

王辉

中国水利水电第五工程局有限公司 四川 成都 610066

引言：随着水利工程行业的不断发展，相关科研人员也研发了更多的新型技术，选择使用新型材料。在设计水利工程大坝的过程中，相关人员往往会使用混凝土面板石坝，不仅是因为它能够很好的适应当地的地形和地质条件，施工相对来说比较简单，施工工期也会比较短，而且混凝土面板的抗震性比较强。目前，我国国内混凝土面板石坝的相关施工技术的研发和应用虽然相对来说比较短，但其技术水平位于前列。而且，相关人员通过水利工程大坝结构的设计和运行监测工作，能够有效的明确水利工程大坝建设过程中控制施工质量的重点，这样一来，水利工程建设和管理的水平和效率也会有很大的提升。

一、水利工程大坝结构的设计

1、坝体分区的设计分析

水利工程中大坝坝体结构的基础部分是整层区，它可以为混凝土面板的制作提供比较均匀的低压缩性基础，而且其稳定性相对来说也比较好。在设计坝体的过程中，相关人员需要确保坝体结构，能够充分满足在渗透稳定性以及垫层透水性方面的标准和要求。在选择施工所用的石料时，相关人员要严格按照施工要求选择质地新鲜，而且比较坚硬的石料，然后再对其进行加工，将其直径保持在八厘米之内。而且，施工人员在施工的过程中，要将其渗透系数严格控制在一定的标准之内。其次，在垫层区的施工过程中，施工人员要将垫层料和过渡层充分的结合在一起，可以采用铺筑或者碾压的方式，这样不仅能够有效地确保混凝土面板的均匀和平衡，而且能够在一定程度上缩短施工工期，从而节约一定的施工材料和施工成本，进而有效的降低整个工程的投入成本。另外，在设计主堆石区时，相关人员要充分考虑到该区内石料的质量，以及其沉降量和密度的标准，进而确保施工的科学性和和合理性，进一步确保水利工程大坝建设的质量。最后，在设计次堆石渠的结构时，要根据实际情况，科学的实际主堆石和次堆石之间的界限，将其设置成自坝，从而有效的避免混凝土面板之间的裂缝，进而有效的保护主堆石体以及周边边坡的稳定性。

2、混凝土面板与止水设计分析

由于水荷载的影响，水利工程大坝结构中的大面积面板会受到较强的压力，但形成的拉应力又往往只在坝顶或者近岸边的地方。在实际的施工过程中，施工人员在制作混凝土面板时可以采用连续变截面的方式，并将其厚度严格的控制爱30到50厘米之间，斜长控制在91米之内。其次，施工人员需要在不同的面板之间设置伸缩缝，并根据具体情况合理的设置垂直缝的位置。另外，相关人员在设计大坝中的止水部分时，应该充分考虑能够影响到周边缝的因素，比如水压力等，这就需要设计科学合理的方案来避免渗漏现象的发生。通常情况下，石体沉降会影响到面板，进而产生变形，这时面板和趾板之间就会有位移，而这也就是水利工程大坝坝体结构中最脆弱的部分。因此，在设计水利工程大坝结构过程中，相关人员需要针对具体的情况采用合理的连接方式来有效的处理周边缝，设置科学的三道止水然后再在接缝上合理的设置连续橡胶管，它一旦受到压力而被压入接缝中，就会有效的实现密封的效果。

二、水利工程大坝设计的选材要求

1、面板混凝土原材料的选材要求

面板的使用寿命往往会受到混凝土的耐久性的影响，而混凝土面板又会受到长时间风吹日晒、雨淋冲刷以及其他多种有害粒子的化学反应等来自内外不同阴虚的影响，因此，选择合理的选择混凝土原材料是十分有必要的，这样才能够有效的确保混凝土面板耐久性的正常发挥，进而大大增强面板的使用寿命。另外，施工人员在增加混凝土强度的同时，需要确保它的含气量，进而提高它的抗冻能力。

2、止水系统原材料的选材要求

一般来讲，面板接缝主要有两种，一是周边缝，二是伸缩缝。面板和趾板之间的接缝是属于周边缝，而伸缩缝不仅包括面板之间的接缝，而且趾板之间接缝和防浪墙之间的接缝。也是属于伸缩缝。在温差较大，而且温度变化大的地区建设水利工程时，相关人员需要使用质量较高的柔性的嵌缝原材料，进而可以有效的确保其使用寿命。

三、水利工程大坝运行监测的思考

1、沉降监测分析

相关人员在开展具体的检测工作时可以分为两个高程，和五个测点，通常情况下，大坝的建筑高度会在很大程度上影响到大坝的沉降量和沉降速度。如果增加了坝体的高度，那么坝体的沉降量也会有所增加。而且在大坝蓄水之后，通过各个监测点反馈的数据可以看出，大坝的沉降量可能不会有所增加。而在完全竣工之后，同一位置的大坝的最大沉降值为二十厘米，蓄水期间的最大沉降值为25厘米，这也是国内水利工程坝体沉降相对较小的情况。

2、坝体水平位移检测分析

在监测坝体水平位移时，相关人员主要是通过各个高程处引张线进行监测，就会发现与施工期间的坝体水平位移量总体呈向上游移动的趋势，而在蓄水之后的坝体水平位移是向下游方向，而且水平位移值总体上是均衡而且不大的，总体来说使用多年之后也会是稳定的。

结束语：

综上所述，水利工程总的来说是利国利民的，相关人员不仅要加强对水利工程大坝结构的设计和研究，而且也要加强分析对水利工程大坝结构的运行监测，这样不仅能够帮助施工人员更好地明确大坝结构设计，而且能够清楚的选择合理的施工方法，进而有效提高水利工程建设的质量和效率。