建筑工程設計論文范文

導語：如何才能寫好一篇建筑工程設計論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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1工程設計存在的問題

1.1設計單位的工程設計質量相對較差

對于工程項目來說，在施工過程中，容易暴露出許多設計方面的問題，在這種情況下，需要進一步補充、變更和修改設計，進而出現停工待圖的現象。甚至在部分工程施工完畢后，才發現設計存在的問題，為了確保施工質量必須拆除重做，從而對工程施工工期產生重大影響。

1.2設計單位對造價和工期不關心

對于設計單位來說，安全問題是其關注的重點，對工程質量在產生影響或影響不嚴重的前提下，對增加投資、資金損失和浪費的項目，根本沒有給予高度的重視。

1.3設計人員設計思路過于保守

在工程項目的可靠性、安全性、實用性等方面，由于擔心承擔采用正常的設計所帶來的風險，在設計過程中，設計單位經常過分謹慎，一味地強調和增加安全系數，甚至不假思索地采用那些并不能增強結構而投資卻很大的做法，同時將大而全的設計使用到建筑工程及配套工程上，進而在一定程度上增加了建筑工程的投資成本。

2設計質量控制依據與任務分析

對于工程項目來說，對其進行設計，通常情況下，就是對所需的技術、經濟、資源、環境等進行綜合分析和論證，同時編制相應的工程項目設計文件。在設計階段，對工程項目的質量進行控制，其目的在于，在不同的階段，通過對設計進行深度的控制，進而在一定程度上確保設計質量。在設計階段，通過對質量加強控制，一方面需要建立和完善設計單位質量管理保證體系，另一方面大力推行設計監理。從設計階段開始，建設單位就應當委托監理單位對設計質量進行監督和質量管理。

2.1設計階段質量控制依據

在設計階段，控制工程項目質量需要參考相關的法律、法規，以及城市規劃、國家規定的工程項目建設設計深度要求，同時需要遵守工程項目建設技術標準，例如，工程建設強制性標準、設計參數、定額指標等，以及項目批準文件等。

2.2設計階段質量控制的主要任務

在編制設計任務書的過程中，有關質量控制的內容，通常情況下，主要包括：組織設計招標，審查設計單位的資質，選擇優質的設計單位，合同的簽訂及執行；對設計方案進行審核優化，核實設計方案是否滿足業主的要求等。

2.3事前控制與成果優化質量管理

在設計階段，對工程項目的質量進行控制，通常情況下，主要是通過事前控制、設計階段，隨設計成果進行優化來實現。在設計階段，設計文件的相關要求發揮著關鍵性的作用，在工程項目進展到各個階段之前，需要編制一份設計要求文件，并且分階段地將該文件提交給設計單位，同時對各個階段的設計要求、內容等進行明確，這是設計階段對工程項目質量進行控制的有效手段。編制設計要求文件，從本質上說就是研究、分析和確定工程項目的目標、內容、功能、規模和標準的過程。因此，編制設計任務書是設計階段的重點工作，需要給予高度的重視。對設計任務書來說，通常情況下，主要包括：工程項目的組成及結構、項目的規模和功能、設計標準和要求等。其中，設計的要求是設計任務書的重點和核心。

3工程項目設計質量控制措施

3.1對工程設計加強標準化管理

對于工程項目來說，所謂標準就是共同遵守的技術準則和依據，通過對設計中的重復性事物和概念等進行統一規定，同時以科學技術和先進經驗的綜合成果為基礎，經過有關方面進行協商處理后，由主管機構批準制定，并和實施。在技術進步、科技創新、設計質量等方面，設計標準發揮著重要的作用。凡是列入《強制性條文》的所有條文，在設計的過程中，都要必須嚴格執行，否則會給工程項目帶來安全隱患，進而在一定程度上給人民群眾的生命財產安全帶來嚴重的損失，甚至是重大損失。

3.2嚴把設計方案

選擇、審核關工程項目設計方案的合理性、先進性，這是確保設計質量的基礎。對專業設計方案進行選擇與審核，通常情況下，需要將重點集中在設計參數、設計標準、設備和結構選型、功能和使用價值等方面，在使用、經濟、美觀、安全、可靠性等方面是否滿足相應的要求。設計評審就是檢查核實設計文件的綜合性、系統性、文件化，進而在一定程度上評價設計是否滿足質量要求，同時找出其中存在的問題，并提出相應的解決方案。在設計評審過程中，主要依據其質量特性的功能性、可信性、安全性、可實施性、適應性、經濟性、時間性和美學等，對設計文件的質量進行衡量，檢查其是否符合質量要求。

3.3控制好設計關鍵接口

在設計過程中，為了使設計部門及設計各專業之間做到協調與統一，一般需要設計相應的接口，對于設計部門與采購部門、設計內部各專業之間，需要對設計接口進行明確的規定。在設計組織接口、技術接口的過程中，需要制訂設置相應的設計接口管理程序，對接口進行管理。3.4建立和完善設計成果校審制度設計文件校審是逐級檢查、驗證檢查所作的設計文件，通過檢查，進一步確保設計滿足規定的質量要求。應該按照設計過程中的規定，每一個階段進行設計校審，對于階段性成果和最終成果，通常情況下，需要進行嚴格的質量校審，檢查內容具體包括：計算依據的可靠性、數據資料和計算結果的準確性，以及論證證據和結論的科學性、合理性，現行標準規范的執行、各階段設計文件內容和深度，對成果資料的規范化、標準化等內容進行校審。

3.5建立設計文件的會簽制度

在工程項目建設的過程中，各專業設計之間需要相互配合，同時正確銜接設計文件會簽，進而在一定程度上確保設計質量。通過會簽，對于設計條件或相互聯系中存在的誤解、錯誤或遺漏等，可以幫助專業設計人員進行消除，進一步鞏固和強化設計質量。在這種情況下，需要建立和完善設計文件會簽制度，通過文件會簽制度對工程設計質量進行管理。

3.6鼓勵設計人員設計創新

在日常工作中，通過組織開展優秀設計競賽評比活動，進一步激發設計人員鞏固和強化基本業務訓練，不斷提高自身的技術業務水平，同時幫助設計人員樹立創新意識，通過應用新技術、新工藝，對設計過程及方案提出合理化建議，進一步提高設計質量。

3.7嚴格設計交底與圖紙會審

在工程項目施工過程中，對設計進行交底，其目的主要是要求施工單位、監理單位貫徹設計意圖，幫助其加深理解設計文件的特點、難度、疑點等，進一步掌握關鍵工程部位的質量要求，確保工程質量。通常情況下，對圖紙進行會審，其目的主要表現在：第一，使施工單位、參建單位進一步熟悉了解設計圖紙，同時熟悉工程的特點和設計意圖，進而解決技術難題，并制定相應的解決方案；第二，將圖紙中存在的質量隱患消滅在萌芽中，進一步解決圖紙中存在的問題，防止圖中出現差錯。

3.8做好工程設計變更控制

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（一）對比審計方式

強調的是一旦工程條件相同，技術人員便可以沿用過往審計項目預算進行對比解析，對于不同工程采用統一施工管理方案，就算是基礎單元和現場施工條件出現大面積變更，但是仍舊可以在過往指導方案基礎上，對不同部分采取相應計量、審計方式。如若兩類工程設計相同但是實際構筑面積存在差異，并且實體建筑面積之比與工程分部分項工程量比較貼近，這時候就可利用分項工程量比例進行工程單位平方米建筑面積造價評估。

（二）篩選審計模式

其作為統籌法的一種，主要是針對分部分項工程單位建筑面積工程量、價格數值挖掘，實現不同單方基本值表歸納指標，一旦說實際審查預算建筑標準和預設要求沖突，還可進行適當調整。雖然說建筑工程在建筑面積和高度上存在廣泛差異效果，但是不同分部分項工程造價、用工量在單位面積指標變化上不是很大，利用過去審計積累的數據進行匯總、優質化篩選，并嘗試提煉單位建筑面積用工基本指標，相對地能夠推動審計結果確定效率。如果說某類分項經濟指標超出基本數值范圍，就需要針對這部分工程進行詳細審計和適當調整。此類方式對于住宅工程或是不具備全面審計條件的工程項目非常適用，但是存在數據差錯期間仍需進一步審查。

二、工程造價司法鑒定模式解析

是指司法鑒定機構經過委托過后，聯合國家規范法律文件和直轄市等地方政府頒布工程造價依據，進行特定建設項目合同文件以及竣工資料參考分析，使得工程既有價值得到適當穩固。這類工作保留一定程度的技術性、政策性和經濟性特征，有關鑒定事項內容十分復雜，異質化建設項目則應該聯合不同鑒定手段加以有機調試。

（一）概預算法

主要是依照司法鑒定程序和工程造價審理內部概預算原理，進行建設工程造價司法鑒定。此類手段需要時刻關注建筑工程造價糾紛滋生原因，能夠聯合相關鑒定材料與計價規則，進行工程造價、套用定額科學設置。其對于項目資料完整，遺留當事人雙方爭議問題的建筑項目、工程量和材料價格控制比較適用。

（二）市場比較法

對建設工程通過司法鑒定程序采用市場調查、典型案例分析和相關鑒定資料進行比較，估算出建筑工程造價的司法鑒定方法。這種鑒定方法，一般確定工程造價的大致范圍即大約數，而不是準確的確定結果，相當于傾向性鑒定意見。在鑒定項目資料欠缺而且計價依據不充分且建筑工程事實存在且沒有被改變或覆蓋的情況下，需要通過現場實測實量對此作出補充認定。雖然說建設工程造價司法鑒定和審計工作布置期間需要額外進行結構單元劃分，但是不管是建筑工程審計方式或是造價司法鑒定部門，都必須依照合同內容逐層調試，保證施工相關工程承包合同協議遵守和工程量清單計算科學性。之后聯合建筑工程量實際計算法則進行底稿細致核算，經過工程量內容清楚布置過后，利用文字、圖像等記錄手段進行材料品質等重要資料保全，確保后期定額核算正確性，避免任何重復計算現象滋生。

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至此屋頂景觀在很多國家得到發展，有些國家在構筑新的建筑時，就已經把屋頂景觀建設規劃在內，甚至為了在屋頂上建造屋頂景觀，改變建筑結構，使得建筑更適合用來建造屋頂景觀，而且建造技術和藝術水平也在進步。我國的屋頂景觀發展比一些發達國家起步晚，20世紀70年代，中國第一座建筑與屋頂景觀同時規劃同時竣工的廣州東方賓館落成。到了80年代初，北京長城飯店建成。它標志著在寒冷的北方也有能力創造條件，設計施工建造大型的露天屋頂景觀花園。隨著社會環境需求的迫切，城市的發展格局要求，建筑“第五立面”———屋頂景觀被納入到城市的規劃建設中來，各地區紛紛采取不同的形式，建設屋頂景觀并制定了相關的法規和政策，作為屋頂景觀設計的技術規范。

二﹑公共建筑屋頂景觀設計原則及要素

1、公共建筑屋頂景觀設計的原則

公共建筑屋頂景觀設計的原則細分為環境學﹑功能性﹑人性化和生態化四個方面。所謂環境學就是人們要關注﹑保護﹑合理利用地球上的生態資源。而建造屋頂景觀的目的就是要充分合理地利用空間，改善我們身邊的生存環境，在公共建筑屋頂上進行景觀設計，給城市里的人們多增加一處可以休憩的開放式公共空間。進行屋頂景觀設計就是要實現它的功能，屋頂景觀的功能類型由它的建筑屬性決定，可以通過設計體現出來。北歐的挪威冬天很冷，而且冬季漫長，挪威人就在屋頂上種植草坪，讓草坪在屋頂上形成一層保溫層。屋頂景觀應根據該建筑的功能類型來進行設計，要滿足人們的使用要求，要做到關心人愛護人尊重人，景觀設計師要處處為人著想，在對景觀進行具體設計時，要做到無障礙﹑易到達﹑易識別﹑可交往。對屋頂景觀進行設計以生態學為基礎，從城市生態系統的角度，對景觀植物造景進行設計，考慮如何充分發揮生態功能。同時要善于利用新技術和新材料來提高景觀的使用效率和經濟效應，減低后期的管理和養護成本。

2、公共建筑屋頂景觀設計要素

（1）植物設計。公共建筑屋頂上的植物應盡可能的讓它發揮它的生態作用與景觀作用。植物配置的多樣化，可實現任何理想中的景觀效果。屋頂上植物配置以中高灌木確定骨架，小喬木或大灌木作為景觀性植物，小灌木或地被植物造層次。兼顧植物的形態及色彩搭配。減輕植物土壤的重量給公共建筑造成的負擔，土壤應采用人工合成的輕質土。

（2）水體設計。水景元素是公共建筑屋頂景觀設計中的特點是以觀賞為主，一般會從花園休憩的位置構建主視角，確定水景最佳位置。在建筑的頂面積大、承重力條件很好的前提下，設計中可加入疊水的假山等元素；面積小的屋頂可以考慮體量小風格清新的涌泉，充滿動感。

（3）屋頂上的建筑與景觀小品的設計。為了更好的體現屋頂景觀公共空間的功能，根據屋頂的荷載，可以在屋頂上建造少量﹑小型﹑輕質的建筑如亭子﹑廊架﹑陽光房等。在公共建筑的屋頂上設計些景觀小品，如輕質的假山石頭﹑燈具﹑雕塑﹑裝飾墻等，可以加強公共空間景觀的趣味性。在具體設計時，要從位置，角度，環境風格統一方面進行思考，還應充分考慮小品的尺寸﹑色彩﹑樣式和質感等要素，讓景觀小品藝術性充分發揮出來。對于自身比較重的小品，盡量將他們放在頂梁所在的位置之上。

（4）硬質鋪裝.公共建筑屋頂的硬質鋪裝是屋頂景觀組團空間劃分、功能區域連通的組成部分，路面硬質鋪裝是屋頂景觀的脈絡，聯系著各個景物，具有引導視線，加強景觀軸線作用。在對園路進行設計時，除了滿足使用功能以外，更多的注重鋪裝的藝術裝飾效果，根據環境特點和設計要求選擇構圖形式、圖案、尺寸、顏色和材料，盡量與整體風格形成統一。設計中應考慮到公共建筑的承重，應選擇輕盈又美觀的鋪裝材料，例如地磚、防腐木等；此外，在進行鋪裝的時候，為了保護防水層，應在鋪裝和防水層加一層隔離。

三、公共建筑屋頂景觀的限制因素及解決辦法

1、荷載承重。在屋頂建設各項景觀工程之前，設計師必須對建筑物荷載能力有精確的了解。屋頂景觀技術在不斷地進步，為了減輕屋頂荷載，可把新的技術﹑材料﹑設計方法運用到屋頂景觀設計中，盡量使用輕質材料制作構筑物和景觀小品；為了提高安全系數，必須合理的布置承重，將亭廊、花壇、樹池、水景、造景石等偏重的設計要素安排在建筑的主要承重結構上，減輕屋頂的負擔。

2、防水與排水。在公共建筑屋頂景觀設計中，防水層非常關鍵。屋頂防水層的最大功能是防止水滲透到建筑內。防水層的位置一般在植物的下面，并且要確保植物的根系不能穿透防水層，另外還要保證園林工具，維修設備等在使用的過程中不能對其產生破壞。屋頂景觀施工前首先對原有屋面進行防水檢測，若有小面積漏水現象，要盡快進行修補。排水(蓄水)的是排除屋頂上的積水；儲存較少的水保證植物生命。若屋頂景觀的排水層設計的有問題，積水不能及時排走，增加防水層的負擔和屋頂荷載，還會導致植物的根系腐爛。所以，屋頂景觀的排水層與防水層一樣重要。。

3、風和溫度。在公共建筑物頂層進行景觀設計，由于公共建筑大多數為高層，屋頂風力較大而且植物的植土厚度有限，因此種在屋頂上的植物屬性必須既要抗風又不會輕易倒伏。對體量偏大的喬木，要采取各種有效手段做好防風措施。除了防止植被受風的影響外，像桌椅太陽傘﹑雨棚等這些輕質的設施也要采取固定的措施。另外，在城市里，風受到建筑物的影響可能會變大，設計師在設計屋頂景觀的時候，應該采取相應的措施來減小風力，常用的方法是用擋風板和防風墻來阻止大風或改變風的方向。由于夏季氣溫比較高，建筑物表面受到陽光強烈的直射，其表面溫度急劇升高，很容易對植物造成傷害。而冬季溫度偏低，植物面臨低溫考驗。因此，在植物配置設計的時候，就應考慮到選即耐旱又抗寒的植物。屋頂的管理人員也要根據溫度的不同對植被采取相應的保護措施。

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關鍵詞：給排水 工程 建筑設計 質量

一、問題的由來

水廠建筑的特點:一是工業建筑范疇,但不能忽略其美觀;二是建筑物匍伏于地,尺度不大,并且形式單調均一分散、變化不大;三是構筑物所占比重特大,表現在體量悶沉、笨重,而且一般布置在廠區平面顯眼的中心位置;四是污水處理廠氣味重而難聞;五是為使水廠的環境更加接近自然,需有大面積的綠化。因此,水廠的建筑設計的意義倒并不完全在于如何做好工藝(這是很重要的),如何畫出一張美麗的圖畫,而在于其理想的目標能得以實現,完美的構思能得以表達,合理的功能能得以兌現,以及優雅的環境能得以體現。為了達到這個目的,水廠的建筑設計首先應該在確實掌握豐富的信息、詳實的資料的條件下,在加強內部工種聯系的前提下,在正確的設計原則指導下和正確的方式組織下,有步驟、有計劃地應用現代化的科學方法和先進的技術手段去加以制訂(其中還要特別重視國外的各種先進經驗)。我們不能把設計的全過程看成是一個封閉一― 自立門戶的模式;單一― 就事論事的模式,穩定一― 成不變的模式;而應該看成是一個持續發展的、不斷開放的、經常變化的動態體系,才能確保設計出一個完美的優秀工程。

二、要注意的幾個因素

1、工藝流程的要求

給水處理廠即一般常稱的自來水廠。由于原水水質不同,工藝流程有各種組合,但它的基本工藝為混合、絮凝、沉淀、過濾和消毒。在城市水廠中,基本流程為原水一級泵房加藥絮凝池沉淀或澄清池濾池消毒清水池二級泵房用戶。水廠內的主體處理構筑物中沉淀池、濾池基本上都高出地面,只有清水池可以埋入地下,而當沉淀采用平流式沉淀時,其池長達100余m,在水廠中會形成單調冗長的池體,都需加以仔細設計。

大多數的城市污水處理廠的流程一般為提升后的污水重力經格柵沉砂初沉曝氣二沉消毒出流。如果排入的水體是感潮水體,有時亦會在處理水排入前有提升泵站,以解決時污水廠的出水問題。

對于地下水位高的地區興建的污水廠,為了解決構筑物的空池抗浮,往往以出水末端構筑物的高度為控制,而將進水泵站以后的構筑物以高出地面3～4m布置,這樣就必須對這種沉悶不堪的大體量砼面作建筑處理,同時也必須對池間聯系的狹小的通道走廊作恰當的建筑處理,否則作為一個整體環境來講是極不理想的,往往也不易被人們所接受。

2、總體規劃的要求

總體規劃非常重要,它是設計的靈魂。在規劃時首先要有一個總體布局的構思,其中應包括:工藝布局的合理、道路走向的清晰、廣場的適宜、地域的平衡、人流的互不交叉和公建用房(即生活區,其中包括辦公、科研、試驗、管理、會議室、食堂、廚房等內容)的最佳布置,然后按照①功能分區合理、簡捷、便利、經濟的原則;②風向、日照、地形有利的原則;③構圖優美、對比均衡、空間流通的原則等,根據工藝流程的要求,結合廠址的自然條件及環境條件(包括地形以至地質條件、廠外道路系統、綠化條件、朝向、原有建筑物等)來進行總體規劃。在總體規劃中必須注意要創造良好的日照、空氣和通風條件,還要盡量避免噪聲的干擾,合理安排和大量利用綠化,把生態環境放在首位統一規劃(特別是廠前區),然后將建筑物(或構筑物)布置在經過深思熟慮的綠化等環境中。在綠化設施中須充分考慮到生態綠化和景觀綠化的有機結合,并多種植些可以釋放有益氣體和減少塵埃的樹種,以改善廠區環境,減少空氣污染,提高廠區的明潔度。

同時,建筑物(構筑物)的設計原則還必須在立足于“環境、空間、形式”三者統一的原則基礎上,使群體形象和個體形象都能表現出一種內在的含蓄和諧調,并通過曲直、高低、虛實、明暗、黑白、凹凸、方圓、上下等造型元素和設計手法的運用充分體現出工藝工程設計的新境界。

3、傳統觀念的改革

傳統是指技術上、文化上歷史的凝聚、沉淀和積累,它是人們長期經驗和教訓的總結,是固有的客觀存在。它之所以能長期繼承,經久不衰,并在某些方面形成一種固有的心理態勢,就是因為它具有一定的吸引力和耐人尋味的余韻,因此它往往極易被人們長久地、習慣地循套,自然地襲用,即使有時會出現一些問題和不足,但對成功來說總往往可加以原諒,或者最后說總的還是成功的。我們如果辯證地看,則可以這樣說,在繼承傳統之余必須要有充分的創新,即從“現實的需要出發對傳統作轉變的工作”。如果工藝總是老一套形式,形式總是老面孔,色彩總是陳調重彈,即使在功能上還可以過得去,能滿足業主的一般要求,但從社會發展來看,從兩個文明來看,無論如何在組織形式上、在事先指導上、在各專業的協調、在通氣上都應該重新思考,不能一味循舊。在工藝上必須要創新、要提高、要有些新東西。在選型、色彩上必須要美觀、要有所升華,否則就不能使業主感到非常滿意,不能心情舒暢。為此可以說挑戰創新是必須的,是絕對的,沒有創新就會暮氣沉沉沒有生氣,就不能前進。

4、防止專業之間的各行其是

長期以來,給排水工程的習慣做法是工藝一馬當先,先提出設想,后再遞交給其它各工種,盡管各工種可以回提條件給工藝,但由于已成習慣,且因為各專業對工程總的概念認識不足而未能充分進行必要的商榷了解,互相質疑,因此就提不出內在的、關鍵的問題,致使矛盾隱蔽得不到圓滿的解決,有時還會引起返工,最后造成木已成舟的尷尬局面,導致項目得不到最佳的方案,達不到最理想的質量。

從管理科學上來說事先指導,預先協商,不把問題的解決拖到最后,這是最科學也是最有效的工作方法。如果一個專業的設計,一味地關在工作室里,并且總是閉門苦思(即沒有和其它有關專業認真商量研究),就只會把這些設計(即使是本專業中最優秀的設想)從一個社會現象變成了一個孤零零的個體,并且將這個專業完全裹入到“絕對正確”之中而一絲也動彈不得,其結果必然是感覺遲鈍且視感平平,最后遠不能滿足業主的總要求。因此,在整體設計中要非常重視事先的協調,重視事先的各有關專業的參與協商,并且必須認識到這不光是一個單一的項目也是一項系統工程,其優劣的關鍵必然是組成這個組織內的各有關要素的綜合,而決不是一個主導專業的所為(當然,它是很重要的)。所以決不能允許各專業各行其是,或者說是過分地突出自己,而缺少必要的整體相融性。只有通過組織有序的精心的全面的設計安排,我們才能把一個初看好像支離破碎、意見分岐、沒有完整性的模糊、凌亂的印象,變成一幅詩意盎然、變化有序、排列恰當、構圖完美的圖畫。

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水利工程中的建筑設計內容主要是用于容納和保護水利設施、設備以及配套設施的水工建筑物，比如各種規模泵站的泵房及其配套的配電房、啟閉機房等。從廣義上講，也包括水利設施周圍的維護、管理用房及管護人員的生活用房等等。

建國以來，我國眾多的水利工程以其各自的功能執行著對水資源的治理、開發和利用的任務。但要做好2l世紀中國水利這件大事，就必須將社會、人與水之間的關系納入水利科學研究之中，提出新的治水戰略，將以前不太為人們所重視或者是限于條件尚無力去重視的水利工程建筑藝術創作設計、水資源可持續利用問題、生態環境問題提出并進行研究、探討和嘗試。

水利建筑本身作為一門跨專業的學科，工程往往由水利工程師擔當設計，故使用功能、耐久年限等一般不會有大的問題，但不少水利工程師由于缺乏足夠的建筑學知識和藝術訓練，往往只注重功能的需求而甚少涉及建筑藝術和美觀的需要，做有建筑藝術化、環境景觀化的水利工程設計力不從心，使得大部分水利建筑給人們的印象都是粗老笨重的鋼筋混凝土形象。而建筑藝術創作設計屬建筑學理論范疇，但建筑師往往因缺乏水利專業技術知識和對農村水利工程環境的了解，無法勝任水利建筑的設計。在物質文明和精神文明飛速發展的現代社會中，水利建筑越來越多地開始注意視覺效果，很多水利建筑還與旅游景點相結合，成為旅游景觀的一部分。南京地區有很多老“三邊”水利工程，基本上沒有非工程的措施和可持續發展的資源配置，更無力考慮建筑藝術、生態環境等問題，隨著水利事業的不斷進步．發展與布局矛盾日益突出，管理單位紛紛提出申請，要求進行改造和調整。因此，創造條件進行全面規劃、合理布局、統籌兼顧、綜合治理，實現“以人為本，工程建設與生態環境協調發展”的新發展戰略，以適應當今社會對水利發展的要求，高質量地進行水利工程建筑設計已勢在必行。

2.實際工作中的探索與嘗試

2002年，根據水利工程建設的發展需要，我院及時調整自己的知識結構，找準水利科技與建筑學兩種學科技術的契合點，引進建筑行業的先進技術，成立建筑設計所，將水利工程設計與建筑學相關理論及藝術相結合，把水利工程設計與建筑藝術創作共融于水利建筑一體，先后在南京市六合區紅山窯水利樞紐拆建工程、無錫市泊瀆港水利樞紐工程、南京市雨花區中興橋泵站工程、南京化學工業園雨水泵站工程等水利工程設計及江寧區趙村水庫水利工程景點和浦口區路南水庫“佛手湖”等景觀水利工程設計中，嘗試實施水利工程建筑藝術創作設計思想，創造了很好的社會和經濟效益，實現了文化與技術的交流與跨越，提高了水利建筑的環境價值，增加了設計的科技含量，促進了水利建筑的科技進步。通過幾年來的探索研究以及多項工程的設計實踐，我們取得了一些成功的經驗，得到了廣泛的認同和好評。

我們認為水利工程建筑藝術創作設計的幾個關鍵為：

(1)總平面設計

水利建筑總平面設計一般包括水利工程主體建筑物和其他配套設施的總平面布局，主體建筑物一般包括閘、壩、泵站等，配套設施包括管理用房、生活用房、綠化、活動場地等。以泵站為例進行總平面設計，泵站樞紐一般包括的建筑物有：泵房、配電房、辦公樓以及職工宿舍、食堂、車庫、鍋爐房、大門傳達室等附屬建筑。過去的總體設計中，往往只做水工工程位置圖，而不做配套建筑和環境總體規劃設計的傳統設計模式，這樣缺少了對建筑的合理布局和對環境的規劃，總圖往往有大片位置無設計內容，對這一大片空白區建設單位對其的使用和建設存在普遍的盲目性和無序性。我們調整了過去老的設計模式，詳細規劃和建筑環境設計環節，基于水利建筑一般坐落在城市邊緣或離城市較遠，常與風景區結合等特點，水利建筑的總平面設計不僅要滿足基本的使用要求，做到功能分區布局合理，內部交通流線簡潔、順暢、有序，建筑物之間聯系方便，減少不同使用功能之間的交叉干擾，而且應注重環境設計，考慮設計綠化、休息空間．職工體育運動場地等，豐富整體空間造型。同時各個建筑物也有集中和分散各種布置方式，各有其優點，具體采用哪一種布置方式，則應因地制宜，根據具體環境而定，或突出建筑，或強調環境。

(2)建筑平面設計

同總平面設計類似，一般水工建筑物的設計程序首先是由水工專業、水機專業、電氣專業等提出專業設備布置要求，然后由水工專業和建筑專業共同確定水工建筑物的平面布置形式，建筑專業主要把握建筑在總圖布置中與交通的關系，建筑物本身在建筑防火、使用尺度、安全性、內部交通關系等方面是否滿足規范以及使用需要。同時建筑設計人員應積極發揮主動性，考慮建筑空間的有效使用和綜合利用。

水工建筑有其固有的特點，其結構的布局是按水工設計規范，滿足水力條件和機泵設備安裝的要求，在與建筑專業的配合上，需要多方面、多回合的商討，才能相互協調。幾年來，從多項工程的設計中我們體會到，水工結構與建筑藝術的配合過程，是一種磨合和相互適應、相互促進、相互提高的過程。水工設計不僅為水利建筑藝術化創作設計提供了技術保障，更是為營造新型的景觀水利、城市化水利工程打下了堅實的基礎。水工與建筑設計巧妙結合，可達到減少投資，優化設計，美化環境多重目的。做好水利工程建筑藝術創作設計，樹立創新意識，對設計思想的發展非常重要。只有大膽探索，勇于嘗試，才能創造出一流品質的現代化水利工程。

(3)建筑造型設計

建筑造型的設計往往反映一幢建筑的性格特征：或粗獷豪放，不拘一格，或溫文爾雅，小家碧玉；或強調現代高科技韻味，或注重歷史文脈，運用符號、象征等手法表現一種文化底蘊。總之一幢或一組建筑所表現出來的性格，應與它所處的具體環境相協調，而不是靠在設計時憑空想象，或單純為追隨某種所謂“時尚”而臆造出來的東西。同時，即便是在一個整體環境下的一組建筑之間，由于體量的不同，各個建筑物也存在著性格上的個體差異，而這種差異是存在于統一性之中的。如：泵房一般平面為簡單的矩型，高度較高，體量較大，這是它的體量本身所表現出來的性格就是大度豪邁。對于這類建筑，由于其本身不可能像公共建筑一樣有什么大的形體上的組合、對比關系，設計中要注意“粗中有細”，盡量利用其本身大的體量，通過開窗方式、墻面與柱子關系的進退等手法豐富其細部，以使其看起來不那么單調。如泵房配電房毗鄰設計，還可利用與其靠在一起的配電房，使泵房體量作為形體組合的一部分，泵房、配電房一并考慮，以取得形體對比較豐富的組合效果。

對于像啟閉機房加兩側橋頭堡類的建筑，由于機房本身一般長度較長，有時可達到幾百米，設計中應充分運用“韻律”的造型手段，使每跨作為一個造型因素，形成一系列有節奏、韻律的線性體量。橋頭堡作為端部的收尾，則形成類似交響曲尾部的，較高的體量同時成為整個工程的標志性建筑，達到令人過目不忘的效果。至于建筑具體的風格是采用現代風格還是仿古甚至所謂歐陸式，一方面多多少少要受到一些流行因素和建設單位喜好的影響，更主要的則是建筑設計師要根據當地的地理、人文環境設計出因時、因地，與環境相宜的建筑。

總之，建筑風格的確定，事關整個水利工程外觀表現成敗的關鍵，所以提倡建筑師在設計之前一定要到現場實地考察一下，精心揣摩，想象一下工程建成后的實際效果。

(4)建筑材料

建筑的顏色和質感取決于所用材料，同時也同建筑的造型設計息息相關。由于水工建筑多處在野外．所以抗風性和耐臟性成為比較突出的問題。抗風性主要表現在所選門窗能否承受超常的風荷載．耐臟性問題則要求在建筑表面裝飾材料的選材上，盡量選用耐臟性較好，不易積土，耐于水沖刷的材料，如飾面磚、石材、優質外墻漆、鋁塑板等。另外為表現水利建筑的特點，在顏色的運用上常用藍色、白色等冷色系，但不可一概而論，有時暖色系的運用，也能取得較好的效果。

3.對未來發展的思考

水利工程緊緊依托大自然，許多工程甚至就建筑于自然的山水之間。而且，水利工程一般不需全年運行，年運行時間長的幾個月，短的甚至只有汛期的幾天，有諸多有利條件結合水利工程進行建筑藝術化創作設計。我們應充分利用水利工程依托自然山水的自身優勢和秀美的水體環境，通過建筑藝術化創作設計等手段，將單一功能的工程水利設計向多功能的環境景觀化水利工程設計轉化，形成集水利工程與觀光、游覽于一體的水利觀光景區。

發展多功能環境水利工程建設，創造豐富的水利環境景觀，讓環境創造價值，實現水土資源的再開發與利用，使之成為都市外花園式的水利觀光區，從而吸引社會消費，形成水利工程結合景觀建設，帶動水利經濟的發展，促進水利的良性循環，推動水利事業進一步向前發展，這將不失為一條水利建筑事業面向社會、走向市場的發展之路。例如我們院做的江寧趙村水庫工程，現在已成為著名的橫山湖風景區，在發揮水利功能的同時，形成了優良的風景，是假日休閑的好去處，水庫管理處完全實現了以庫養庫的目標。結合工程水利，加強建筑藝術創作設計，發展景觀水利的設想，對于水利建筑業具有無可替代的重要意義，將成為水利建筑業的發展目標。

參考文獻

【1】錢正英．“中國水利的發展方向”，《科技導報》，1998.8.

篇6

【關鍵詞】建筑工程；結構設計；裂縫；問題；對策

引言

建筑的質量安全直接關系著使用者的生命財產安全，所以保障建筑的質量安全是每個建筑單位的責任和義務。由于近年來，關于建筑質量安全造成的人員傷亡和財產損失等新聞報道層出不窮，且社會反響和關注度非常高，說明大家對建筑的質量安全十分關心，如果建筑單位不能保證建筑的質量安全，可能會嚴重削弱建筑單位的市場地位和企業形象。但是在實際施工過程中，大多數建筑單位一味的重視經濟效益，從而忽視建筑工程的結構設計，導致建筑大面積存在裂縫問題，不僅嚴重影響了建筑的質量，還大大的增加了建筑的居住風險。因此，必須要及時了解裂縫的成因和影響因素，并制定詳細的解決措施，才能有效的降低裂縫的危害，避免為建筑單位帶來不必要的經濟損失和輿論壓力。

一、建筑工程結構設計中可能出現的裂縫類型和原因分析

（一）、塑性收縮裂縫

塑性裂縫是指混凝土未凝結硬化前，處于塑性狀態時發生的收縮，而這種狀態下的收縮對水分的要求非常嚴格，且容易產生裂縫。一般情況下，塑性收縮裂縫的成因主要受水分的影響較大，通常建筑在澆筑時混凝土表面的水分如果蒸發的較快，就會導致混凝土的體積出現收縮不均的現象，從而出現局部裂縫，因此我們把這種成因的裂縫叫做塑性收縮裂縫[1]。塑性收縮裂縫主要出現在混凝土的表面并且裂縫主要呈現龜裂狀（如圖1），且裂縫深的度不會太深。但是如果建筑的主體結構中大面積出現塑性收縮裂縫，同樣會威脅到建筑的質量安全。

（二）、塑性沉降裂縫

塑性沉降裂縫的主要成因是因為建筑在混凝土澆筑的過程中，由于骨料在沉降時受到外界因素或輔材料（模板、鋼筋等）的阻礙，形成的連帶性裂縫，并且沉降裂縫的裂縫兩邊高低不齊，且裂縫的深度和長度跨度較大，通常會大面積呈現橫向或縱向分布。所以，塑性沉降裂縫對建筑的質量影響較大，因此在建筑結構設計時必須要充分考慮到材料的質量和特性，并制定詳細的解決對策才能有效的減少骨料沉降過程中受到其他不利因素的影響。

（三）、溫度應力裂縫

建筑在施工過程中，由于其施工地點和施工季節沒有固定性，并且混凝土澆筑對溫度的要求非常高，所以混凝土凝固時會受到來自強溫差的影響。因此，混凝土澆筑時必須要掌握外界溫度和散熱溫度的平衡值，才能有效的控制裂縫的蔓延。并且溫度應力裂縫主要受早晚溫差、季節性溫差等不定項溫度因素的影響較大，導致混凝土表面出現散熱不均的現象，從而加速了溫度應力裂縫的表面裂縫、貫穿裂縫、及深層裂縫的產生（如圖2）[2]。并且，混凝土澆筑時溫差越大，伴隨的裂縫深度就越深（如表1）。

（四）、結構裂縫

結構裂縫主要受建筑的施工技術和材料影響較大，并且多出現在單體結構的建筑中。由于現在大部分建筑都使用框架結構建造，所以可以保證建筑的結構主體有足夠的承載力。但是也有部分建筑單位偷工減料用承載力較小的預制板代替鋼筋混凝土的澆筑，導致建筑的承重墻受力不均，從而使得墻體的截面或較薄弱的受力墻角集中出現大面積的結構裂縫，嚴重影響建筑的整體質量安全。

二、建筑結構設計中裂縫的控制措施

（一）、加強混凝土澆筑的養護工作

加強混凝土養護工作的主要目的是為了及時的發現混凝土在凝固過程中出現的問題，并及時采取相應措施解決問題，從而有效的控制裂縫的蔓延和惡化。因此，必須要制定詳細養護管理機制，才能保障混凝土澆筑工程中不受其他因素的影響。并且養護工作一般在混凝土澆筑后的兩小時進行，養護的內容主要包括控制混凝土的澆筑溫度、散熱溫度、及濕度和水分蒸發等常見任務[3]。同時，還要根據建筑材料的不同質地和特點進行相應的護理，便于提高材料的使用效率。

（二）、嚴格控制建筑材料的質量

材料的質量安全直接關系到建筑的整體質量安全，所以加強材料的質量控制是控制建筑結構設計裂縫的主要措施之一。因此，必須要制定詳細的材料管理制度和完善的施工規章制度，才能有效的預防偷工減料的現象。還要根據建筑的施工要求把握好材料的采購和選擇，從而有效的控制施工進度和施工質量，避免出現裂縫的可能。總的來說，要想提高建筑材料的質量必須要組建一支集材料采購、運輸、管理于一體的專業隊伍，才能從整體上提高建筑的施工質量和施工水平。

（三）、強化結構設計人員的技術和人才培訓機制

由于目前的建筑大多是高層建筑或大體積混凝土澆筑項目，所以對建筑施工人員的技術要求非常嚴格，并且大多數結構設計裂縫的產生和施工技術有直接關系，因此要想減少結構設計裂縫就必須要強化施工人員的整體技術水平，才能為提高施工質量奠定基礎[4]。所以建筑單位要建立完善的人才培訓機制，便于定期對施工人員進行專業技能培訓和綜合素養教育。而且大量的實踐證明，提高施工技術可以有效的減少施工過程中的基礎性失誤，并且完善的施工技術還可以提高施工人員的現場危機處理能力，從而加強施工人員妥善的處理施工中的細節問題和棘手性問題。

（四）、加強施工現場監督管理力度

監督管理的主要目的是為了端正施工人員的工作態度，從而有效的提高施工人員的工作積極性。因此建筑單位必須要建立健全的監督管理體系和完善的監督管理措施，才能有效的約束建筑現場的施工秩序。并根據施工現場的施工特點制定科學的規章制度，便于在監督的過程中提供基本的依據。同時，還可以把監督管理和獎懲制度相結合，通過對表現有效的施工人員進行獎勵起到激勵作用，對表現不好的施工人員進行相應懲罰起到警示作用，從而更好地實現監督的目的和任務。

結語

綜上所述，目前我國大多數建筑單位的建筑工程結構設計依然存在許多棘手的問題，嚴重影響了建筑的質量和使用壽命，因此必須要不斷地改進設計理念，并在失敗的基礎上總結經驗，才能逐漸的加強建筑結構設計的整體水平。隨著社會的快速發展以及市場經濟體制的不斷沖擊，導致建筑單位面臨巨大的市場挑戰和競爭壓力。所以，必須要建立完善的結構設計體系，健全質量安全管理措施，才能有效的控制裂縫問題的惡化。總的來說，要想保障建筑物的整體質量安全，不僅要提高結構設計的創新理念和建筑施工技術，還要加強建筑單位對裂縫問題的重視，才能進一步為延長建筑的使用壽命創造條件，才能為建筑單位謀取更寬、更高、更廣的發展空間提供幫助，才能更好地為建筑單位提高市場競爭力和企業形象奠定基礎。

參考文獻

[1]梅曄.試論建筑結構設計中控制裂縫的措施[J].科技創新導報.2014年01期

[2]李宏.試論建筑工程結構設計中的裂縫問題[J].黑龍江科技信息.2012年03期

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關鍵詞：建筑工程、結構設計、問題研究

Abstract: in this paper the author according to the long-term practice experience, the list of some common problems with universal, hope through to the structural design of these common problem analysis, can to their peers of certain reference and reference.

Keywords: construction project, the structure design, research problems

中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號

一前言

結構設計在建筑工程起著十分重要的作用，其不僅關系著建筑物的使用性能，還關系著工程施工的具體方案，影響了工程的經濟效益。

本文重點研究了建筑結構設計過程中出現的缺陷，以保障設計質量能夠達到理想要求。

二鋼筋混凝土的承重選型及布置

⑴房屋高度、高寬比超過現行規范、規程的限值。現行的《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ3―2002)給出了房屋的最大適用高度和高寬比限值。實際工程中經常存在這樣的問題：某高層建筑房屋高度超過最大適用高度或高寬比超出規定限值，甚至有個別高層建筑房屋高度和高寬比均超出規定限值，且既無可靠的設計依據，在抗震設防區也沒有采取有效的抗震加強措施，給結構抗震帶來安全隱患。另外還有一點也容易被設計人員所忽視，就是房屋適用高度除與結構體系類型和抗震設防烈度有關外，尚與場地類別和結構規則程度等因素有關，當結構位于Ⅳ類場地或平面與豎向布置均不規則時，其最大適用高度應適當降低(一般降低20％)。如某高層建筑32層，高115.8m，框架剪力墻結構，7度設防，Ⅳ類場地，根據規范其適用高度為120m，但由于建于Ⅳ類場地，其最大適用高度應適當降低(若按降低20％考慮，其最大適用高度應為96m)，則該高層建筑需按超限高層建筑來

考慮。

⑵結構布置不合理。結構設計中十分重要的環節就是結構的布置要合理，即結構布置盡可能的“規則”。由于引起結構不規則的因素很多，特別是對于復雜的建筑體型，很難一一用若干簡單的定量指標來劃分不規則程度并規定限制范圍。正是由于缺乏規范依據及相應的設計規定，加之對結構抗震概念設計缺乏應有的了解，有些設計人員往往對結構規則性把握不夠，有時甚至聽任業主和建筑師的要求，在實際工程中出現了不少規則性很差、對結構抗震十分不利的高層建筑。①平面扭轉。由于平面不規則、質量與剛度偏心和抗扭剛度太弱的結構，在地震中會因產生扭轉不規則而受到嚴重的破壞，所以在布置抗側力結構時，應使結構均勻分布，令荷載合力作用線通過結構剛度中心，以減少扭轉不規則的不利影響。②樓板局部不連續。一些高層建筑中經常帶有較大范圍的錯層，使樓層的樓板不連續，樓板的平面剛度急劇變體導致結構不規則。目前在工程設計中應用的多數計算分析方法和計算軟件，大多數都假定樓板在平面內不變形，平面內剛度為無限大，這對于大多數工程來說是可以接受的。但當樓板平而比較狹長、有較大的凹人和開洞時，被凹口或洞口劃分開的各部分之間的連接較為薄弱，在地震作用中容易相對振動而使削弱部位產生震害，樓板可能產生顯著的面內變形，因此應該對凹入或洞口的大小加以限制，并應采取相應的加強措施。③樓層的突然變化。當結構上部樓層相對于下部樓層收進時，收進的部位越高、收進后的平而尺寸越小，結構的高振型反應越明顯，當頂部剛度過小時會出現鞭梢效應。當上部結構樓層相對于下部樓層外挑時，結構的扭轉效應和峰向地震作用效應明顯，對抗震不利，因此應按規范對收進后的平面尺寸和外挑尺寸加以限制，設計上應考慮豎向地震作用的影響。④豎向構件不連續。在高層沒計時，底層為了有一個較大的空間，常將底層設計為帶轉換層的大空間結構，使上部結構不落地，采用梁上起柱的辦法，這就形成了柱構件上下不連續，容易使結構形成薄弱部位，對結構的抗震極為不利。

⑶結構縫寬度設計不合理。對于超長的工程建筑物，為了減少溫度變化對結構的影響，應合理地設置伸縮縫。有些設計人員采用后澆帶代替伸縮縫，后澆帶根本不能解決溫度變化的影響,只能減少混凝土材料干縮的影響。對不便于設置溫度伸縮縫的超長結構，除留設施工后澆帶外，還應采取其他構造加強措施，如加強頂層屋面的保溫隔熱措施，對受溫度變化影響較大的部位適當配置直徑較小、間距較密的溫度筋，或采用預應力混凝土結構等。

對于地下室結構盡量不要設縫。有些設計人員常在高層建筑地下室.與裙房地下室之間設置沉降縫，這雖可解決兩者問的沉降差異問題，但地下室設縫會帶來一系列的問題，如地下窒底板和外墻在沉降縫處的節點處理非常復雜，施工困難，易出現滲漏水等質量問題，另外還常會導致高層部分的基礎有效埋深不足。因此，筆者認為對地下室結構宜盡量不設縫，而采取其他技術措施來解決差異沉降問題，如采用樁基，使絕對沉降和差異沉降控制在允許范闈內，或在主裙樓之間留設施上后澆帶，待主樓封頂后再連成整體。

三地基基礎設計方面

⑴對基礎的選型或施工的可行性考慮不夠充分。如某高層建筑，設計時采用大直徑鉆孔灌注樁，樁尖穿越6～8m的卵石層進入中風化巖1倍樁徑。按照現有的施工條件，樁尖穿越較厚的卵石層十分困難，成孔質量也很難保證，如果根據附近相似地質條件的工程經驗，以卵石層為持力層，并在樁端進入卵石層一定深度后進行樁底注漿，同樣能達到提高單樁承載力、減小樁基沉降的目的。

⑵高層建筑基礎有效埋置深度不足。在工程設計時，設計人員往往容易忽視規范的相關規定。如某高層建筑30層，H=106m，地下1層，設計采用樁基，筏板基礎埋深為5.5m，不滿足《高層建筑箱形與筏形基礎技術規范》(JCJ6―99)第4.0.2條中關于樁筏基礎的埋置深度(不計樁長)不宜小于建筑物高度的1／18的要求，該基礎的埋深應不小于H／18=5.9m。有些工程主樓為高層。裙房為多層，兩者之間用沉降縫斷開，使主樓地下室在沉降縫一側沒有可靠的側限。高層建筑規范規定，基礎有效埋深應從具有可靠側限的地面算起，而在工程設計中，設計人員往往容易忽略”可靠側限”這一蘑要因素。

⑶單樁承載力取值出現偏差或缺乏計算依據。①由于成樁的工藝各不相同，因此地基土對不同的樁型的支承能力也就不相同。也就是說，要按照規范中的經驗公式計算單樁的豎向的承載力的時候，對不同的樁型以及極限端阻力也是不一樣的。設計者經常會忽略這些差異。因此計算的單樁承載力就會出現偏差。②驗算樁身承載力時，沒有考慮施工工藝系數 或樁身壓曲的影響；對抗拔樁，儀計算樁身承載力，沒有進行樁身抗裂驗算。③有地下室時，在按靜載試驗確定單樁承載力時，沒有扣除地下室深度范圍內的樁側摩阻力。由于基坑開挖后暴露時間不宜過長，試樁一般都在基坑開挖前進行，基坑開挖后，地下室深度范圍內的樁側摩阻力已不再存在，因此不應考慮。④樁端以下存在軟弱下臥層時，常忽略軟弱下臥層承載力和樁基沉降驗算；也有的工程樁端以下硬持力層的厚度過薄，小于《建筑樁基技術規范》(JGJ94―94)第3.2.3.5條規定的不宜小于4d(d為樁徑)的要求，且持力層以下存在很厚的軟弱下臥層，而在單樁承載力取值時又沒有充分考慮這一因素，使房屋的安全和使用存在隱患。

篇8

關鍵詞：建筑工程；結構設計；裂縫；控制措施

中圖分類號：TU318文獻標識碼： A 文章編號：

隨著國內城市化進程的加快，工業、基礎設施和商品住宅建設的飛速發展，在建筑工程中遇到的混凝土裂縫問題越來越多，由于裂縫問題產生的糾紛也不斷增加，成為一直困擾工程設計人員的問題。根據大量的工程實踐和對近代工程材料的微觀研究，混凝土結構建筑的裂縫是不可避免的，其危害程度是可以控制的，我們可以通過各種方法，使裂縫產生的影響，滿足規范和正常使用的要求。

結構設計主要由承載力極限狀態控制，但很多情況下正常使用極限狀態下的變形（裂縫、撓度、位移等），尤其是裂縫，起控制作用。由于混凝土等建筑材料的自身物理特性原因，裂縫（包括微觀裂縫和宏觀裂縫）不可避免，但裂縫的數量和寬度如果過多發展，就會引起滲漏、保護層脫落、鋼筋銹蝕、混凝土碳化等，嚴重影響結構耐久性、持久強度和美觀。所以，結構設計尤其是大體積、超長混凝土結構設計，采取措施預防出現裂縫，控制裂縫寬度，對有害裂縫進行處理是一個值得探討的重要課題。

一、建筑工程結構設計中裂縫產生的主要原因

通常情況下，在建筑工程結構設計當中，裂縫的產生主要是針對混凝土而言的，基于此點，下面對混凝土結構裂縫形成的具體原因進行分析。

1、 由溫度應力導致的裂縫

形成此類裂縫的主要原因為混凝土在澆筑完成以后，由于聚積在混凝土內部的水泥水化熱很難散發出去，從而導致混凝土內部的溫度較高，同時混凝土表面與外界接觸時，表面的溫度因外界環境的作用散熱較快，此時便會使混凝土內外的溫差過大，最終混凝土內部會產生壓應力，而表面則會出現拉應力。混凝土由于剛剛澆筑完畢，其齡期較短，抗拉強度也相對較弱，當表面的拉應力超過混凝土自身的極限抗拉強度時，混凝土表面便會出現裂縫。

2、 應力裂縫

形成此類裂縫的主要原因是混凝土結構收縮徐變造成的。其中較為常見的裂縫形式包括結構自身收縮、干燥收縮、塑性收縮以及炭化收縮。混凝土結構在澆筑完成之后，其將會進入硬化過程，在這一過程中，由于混凝土內部的水分不斷蒸發，從而使混凝土的體積逐漸縮小，進而產生收縮，混凝土在收縮時由于受到支座的約束，無法自由伸展，當約束應力達到一定程度時，勢必會導致現澆的混凝土板開裂，開裂的位置一般都出現在應力較為集中的地方。此外，若混凝土未達到一定強度時便過早的拆模或是混凝土未完全凝固時便在其上施加荷載，也都會導致混凝土出現裂縫。

3、由塑性變形引發的裂縫

這種類型的裂縫一般出現在混凝土硬化前，形成原因是混凝土在硬化前本身處于塑性狀態，由于上部結構的均勻沉降受到一定限制，致使結構出現裂縫。在混凝土結構當中，若骨料的粒徑過大或鋼筋的直徑過粗以及混凝土的表面積加大時，均會導致混凝土的水平收縮較之垂直方向的收縮更加困難，進而形成不規則的裂縫，這些裂縫的表現形式為互相平行，裂縫之間的間距一般為0.3～1.0mm 左右，同時裂縫本身存在一定的深度。

4、結構裂縫

隨著施工技術水平的不斷提高，在一些采用現澆樓板的建筑工程中，澆筑完成后的樓板承載能力基本上都能夠滿足設計要求。但如果將預制多孔板改為現澆樓板時，則會導致墻體的剛度增大，從而是原有樓板的剛度減弱，這樣有可能一些墻體的截面突變位置或是較為薄弱的地方產生裂縫。如墻角應力比較集中的位置等。

二、建筑工程結構設計中裂縫的控制措施

針對上述影響混凝土結構收縮裂縫的因素，設計中可根據工程特點采用以下裂縫控制措施。

1、混凝土強度等級不宜過高。 在滿足承載力及防水要求的條件下，宜采用C25~C35 混凝土。

2、選用低水化熱 、收縮小的水泥品種，如礦渣硅酸鹽水泥等。 摻加適量外加劑，減少水泥用量，降低水灰比，嚴格控制砂石骨料含泥量，控制因水化熱內部升溫過高，控制外部降溫速度，及時保水、 保溫養護。

3、采用粉煤灰（摻量為水泥用量的 15%~30%），改善混凝土和易性，減少水泥用量。

4、設置伸縮縫（考慮滿足沉降縫 、防震縫要求），間距不可過長。

5、在合適部位設置后澆帶，帶寬 0.8m~1.0m，間距30m~40m，減少硬化收縮。 后澆帶混凝土宜 2個月后采用較高標號（提高 5MPa~10MPa）微膨脹混凝土澆灌。

6、基礎、 筏板、 底板等大體積混凝土采取分層澆筑、 階梯推進施工，但要注意避免冷縫。

7、對于大體積混凝土、 超長結構，混凝土中宜摻加膨脹劑，采用補償收縮混凝土。

8、較長墻體，尤其是有防水要求的較長地下室外墻，應適當提高水平構造鋼筋的配筋率 (0.4%~0.6%)，采用細而密的配筋原則，間距 150mm 墻頂及中部設水平暗梁；墻與柱交接處設水平附加筋（配筋率為通長配筋的 10%~15%），伸入墻內 1.5m~2.0m，以減小應力集中。

9、露天的地下一層外墻及屋面等應加強保溫隔熱，減小溫差；適當提高構造配筋率。 外露邊梁應加強腰筋配置，梁側宜設保溫隔熱面層。

10、地下室頂板及屋面可采用部分預應力，使混凝土預壓應力達到 0.2MPa~0.7MPa。

11、外露挑檐、 陽臺、女兒墻等每隔 12m 設伸縮縫，水平分布筋適當加大。

12、超長混凝土結構可采用無縫設計：由于溫度應力只是在一定長度范圍內是逐漸增大的，超過一定長度后溫度應力趨于不變定值 根據這一規律，超長混凝土結構可以實現無縫設計。 具體做法如下：

在應力集中處設膨脹加強帶，間距 40m~60m，寬度 2m，兩側鋪設密孔鋼絲網或快易收口網，并用立筋 8mm@100mm 加固，防止混凝土流入加強帶，加強帶外側混凝土采用小膨脹混凝土（水中養護 14d的限制膨脹率0.02%~0.03%），加強帶采用大膨脹混凝土（水中養護 14d 的限制膨脹率 0.04%~0.06%） ,強度等級比兩側高5MPa~10MPa。 可以連續澆筑，也可以采用間歇式無縫施工法，在加強帶一側留臺階式施工縫 。無防水要求時，樓板加強帶兩側可采用無收縮混凝土（水中養護 14d 的限制膨脹率為 0.01%~0.02%）。 墻體宜采用后澆加強帶，先分段澆筑小膨脹混凝土，養護 14d 后再用大膨脹混凝土澆筑加強帶。這樣可以更有效地釋放收縮應力，避免出現裂縫。采用的摻加膨脹劑的補償收縮混凝土應在設計圖紙中注明強度等級、抗滲等級及水中養護 14d 的限制膨脹率(一般 >0.015%或更高)。 膨脹劑的質量、 摻量及膨脹混凝土限制膨脹率應通過試驗確定。

13、對于重點工程，當不宜設縫時，可以通過計算得出混凝土結構的最大溫度應力，驗算會否開裂及裂縫寬度，根據情況采取相應的裂縫控制措施。

14、在結構設計中應用鋼纖維混凝土控制結構裂縫在鋼筋混凝土梁的底部加人適當的鋼纖維，使其與鋼筋混凝土梁中的鑰筋共同抵抗開裂，可明顯提高抗裂能力，使其達到設計要求，同時符合《混凝土結構設計規范》中有關抗裂度或裂縫寬度的規定。對于鋼筋鋼纖維混凝土梁而言，當摻人鋼纖維的體積率在1.0%~1.5%，受拉區鋼纖維混凝土層達到0.3 倍的截面高度時，鋼纖維就能很好的降低裂縫寬度。同時，受拉區鋼纖維混凝土層達到0.3 倍的梁截面高度后，彎拉性能將接近全截面鋼纖維混凝土梁。鋼纖維混凝土構件的正常使用性能比鋼筋混凝土構件有明顯改善的主要原因為鋼纖維依靠粘結力給混凝土基體裂縫尖端應力場施加了一個反向的應力場，緩和了混凝土基體裂縫尖端的應力集中阻止了裂縫的進一步發展，使荷載作用下的裂縫開展滯后，使構件開裂較晚。鋼纖維與未裂混凝同承擔裂縫截面上的部分拉力，降低了裂縫截面上的鋼筋應力，對裂縫開展起著約束作用，提高了裂縫之間混凝土的整體性和構件的剛度。

在實際工程結構中，混凝土出現裂縫是—個普遍性的現象，也是長期令技術人員困擾的—個復雜的技術難題。裂縫在大多工程中雖然不可避免，但卻可以控制。只要在設計過程中針對各影響因素考慮全面、細致，嚴格遵守設計規范，一定能把裂縫控制在設計所要求的范圍內。

參考文獻：

[1] 劉偉.  結構設計優化在建筑設計中的應用[J]. 中國新技術新產品. 2012(04)

[2] 朱海峰.  淺議混凝土結構工程施工中存在的問題[J]. 中國新技術新產品. 2011(07)

篇9

關鍵詞： 水利水電；設計；創新

Abstract: The general construction of hydropower engineering design cycle, large-scale investment, the technical conditions complex, it is impossible to establish and, like other manufacturing standard cost control system, which put forward higher requirements for project cost management of construction design enterprises.Key words: water resources and hydropower; design; innovation

中圖分類號：TV5文獻標識碼： A 文章編號：2095-2104（2012）06-0020-02

隨著市場競爭的加劇，水電工程建筑設計行業間的競爭也不斷增強，設計企業的利潤空間越來越小。因此，努力做好工程設計、控制項目成本、優化資源配置，成為廣大水利水電企業在低成本競爭中保持不敗之地的關鍵手段。基于此, 筆者提出一些見解與同行共勉, 把水利水電工程建筑設計水平在現有基礎上再提高一步, 以滿足建設、運行管理和社會各界人們對物質和精神文化水平不斷提升的要求。

1 建筑設計特點

(1) 建筑物的平面位置和范圍由水工專業根據使用要求確定, 即水利水電工程建筑的基礎受到水工建筑物的制約; 而建筑物高度則由水力機械設備吊裝高度或水閘啟閉機運行高度、變配電設施高度等因素確定。鑒于水利水電工程建筑設計平面位置、尺寸、形狀和高度均已由相關專業確定, 即建筑設計空間只能在有限的范圍內變化, 這就給建筑藝術的創造增加了設計難度。

(2) 水工建筑物周圍一般都有山、水、林、路, 甚至有一部分在城區, 如城市防洪工程, 這給建筑藝術的創造提供了良好的條件, 可以利用這些有利條件將建筑融于其中, 構成美麗、人水和諧的人文景觀環境。

(3) 水利水電工程將帶動當地經濟建設, 推動當地經濟發展; 同時, 當地經濟的發展, 又帶動周邊建筑物在當地傳統建筑基調上的升華, 豐富建設地點局部的人文景觀。因此水利水電工程建筑設計形式應有超前意識。當附近建筑群建起來之后, 先建成的水利水電建筑與周邊后建的建筑群融合, 并且不遜色于后期的建筑群。

(4) 受傳統節約思想的影響和管理機制的制約,在可行性研究或初步設計階段未對建筑設計進行深入研究, 所列概算資金偏緊, 因此, 在施工圖設計時, 往往比概算數額有所突破, 被視為不合理、不合規。施工圖設計時要求用很少錢的前提下, 做好建筑設計這篇大文章, 無疑給建筑設計創新帶來諸多困難和阻力, 再加上建筑設計不是初步設計審查的重點, 在施工圖設計時受到業主思維模式和經濟條件限制, 方案變更的隨意性較大。因此, 相當多的建筑實施方案, 已不再是建筑師們所構思的方案。

(5) 由于水工建筑物處于水體中, 必須考慮安全防護與防范, 又由于相當一部分水工建筑物處于邊遠地區, 建筑設計應考慮特殊的防范措施, 確保人身和室內設備的安全。

2 建筑設計實踐

多年來, 筆者在從事水利水電工程建筑設計工作時, 總是考慮水利水電工程建筑設計的特點, 精心地做建筑方案比選, 尋求適用、經濟、美觀并與外部環境相協調的方案,以期建成后能形成良好的水利景觀。現在以某四顧閘工程為例談水利水電工程建筑設計。

四顧閘工程主要由上下閘首和中間的船閘閘室組成。上閘首位于湖之中, 下閘首位于長江江堤之上, 下閘首成為擋水建筑物的組成部分。

上閘首建筑設計的外部條件：

(1) 上閘首位于湖泊之中, 從湖過閘到長江的船只和停泊在船閘引航道的船只, 以及穿梭于堤頂公路上的車輛和旅游觀光的人們, 都能看到上閘首, 因此 4個方向的立面都要做精心的處理。

(2) 上閘首的閘門為平板鋼質閘門, 用固定卷揚式啟閉機垂直升降。左右兩側的輸水廊道閘門由螺桿式啟閉機啟閉。啟閉機底座高程和啟閉機房建筑范圍均由水工和機電專業確定。

鑒于上述外部條件, 建筑設計作了如下處理：啟閉機房飛架于船閘上閘首之上, 距閘室頂面平臺高度約 10m, 機房兩側用鋼筋混凝土框架支撐, 內部布置管理室、配電室、樓梯間。建筑設計首先考慮的是滿足水工和機電專業的要求, 即建筑設計的平面尺寸和高度達到各專業要求, 同時考慮如何將建筑融于自然山水之中。船閘左邊是山, 上閘首伸入湖面之中,結合這種地形, 構思出上閘首兩側的鋼筋混凝土框架房屋高聳如山峰, 啟閉機房設計成如水的藍色拱形玻璃幕墻。形成這樣一種大思路后, 再進行細部推敲。將兩側的房屋頂部設計成曲墻狀, 如層層疊疊的山峰,并精心布置窗戶, 啟閉機房的外部圍護結構為拱形玻璃幕墻, 建筑材料采用藍色鍍膜玻璃, 在遠處看, 玲瓏剔透, 給人以水天一色的感覺。整座上閘首建筑如長虹臥波, 融于自然山水之中,給人以美的感受。

下閘首建筑設計的外部條件：

(1) 下閘首位于四顧山和葦源口之間, 且是堤防擋水工程的組成部分, 堤頂公路在前面通過。來往過閘的船只和堤頂公路上的人群都能看到下閘首建筑,各個方向的立面處理都應美觀。

( 2) 下閘首的閘門為橫拉鋼質閘門, 用固定卷揚式啟閉機啟閉。左右兩側的輸水廊道閘門由螺桿式啟閉機啟閉。

(3) 船閘的控制系統和船只行駛的指揮系統全部集中于下閘首, 其各層的平面尺寸和高度均由水工和機電專業設計師確定。

鑒于上述外部條件, 建筑設計作如下處理： 下閘首建筑依山水而建, 左岸建筑高 4層, 內部布置控制室、管理室; 右岸建筑高 2層, 內部布置變壓器、配電室, 按照不同房間的使用要求, 進行合理布置, 將下閘首整體建筑設計得錯落有致。在此基礎上, 對建筑細部進行處理, 把房屋頂部設計成曲墻狀, 控制室局部設拱形玻璃幕墻。下閘首與上閘首遙相呼應, 猶如一首優美的旋律, 在山水間回蕩。

3 建筑設計創新前景

水利水電工程建筑設計, 除了要滿足安全、使用功能、運行管理要求外, 在外形上要創新, 突破以往火柴盒式的建筑格局。設計人員要以創新和求實的精神去思考水利水電工程建筑設計的前景, 為創造優美的水利景觀開拓前行。

水利水電工程建設的發展趨勢, 將逐步向改善水生態和水環境的方向發展, 其功能將逐步擴展至旅游業, 成為人們休閑的好去處, 這給水利水電工程的建筑設計提出了新要求。因此水利水電工程的建筑設計理念應該有前瞻性, 建一項工程, 不僅要讓山水景色迷人, 而且要使建筑形態優美, 成為人們休閑宜居、流連忘返的好地方。為推動水利水電經濟發展, 促進水利水電事業良性循環奠定基礎。

為使今后水利水電工程建筑設計不斷創新, 筆者認為水利水電工程建筑設計應把握住 3個要素： ①建筑功能應滿足適用的要求, 即首先要滿足使用功能要求。②按安全、堅固、經濟的原則尋求建筑過程必須具備的物質技術條件, 即包括建筑結構設計、材料選擇、施工的可能性。③建筑形象美觀。建筑形象是根據建筑物的功能和藝術審美要求, 并考慮社會發展、當地傳統和自然環境條件, 通過設計者發揮藝術的想象力和創造力, 由施工單位精心地按設計要求施工而構成的內、外部建筑形象。要塑造建筑物的良好形象, 建筑師必須對建筑群和單體的外形、內部和外部的空間組合、立面構思、建筑材料的色彩和材質、裝飾裝修處理等構成建筑形象的要素綜合考慮, 使各方面有機、協調、統一, 才能表現出良好的藝術效果, 給人以感染力。

通過對水利水電工程建筑設計實踐的研究和分析, 筆者認為： 水利水電工程建筑設計要在現有基礎之上創新前行, 必須遵循下列客觀實際并辯證地協調處理。

(1) 充分利用和處理好水工建筑物提供的基底面積和最小限制高度。水工建筑物提供給建筑設計的基底面積和最小限制高度是根據功能和使用要求而提出的, 即建筑物的體量已基本確定, 這對建筑設計形成制約, 建筑師要在有限的建筑空間范圍內構思出良好的建筑形態, 必須發揮創造力和想象力, 才能塑造出一座座適用、美觀、具有感染力的建筑, 奉獻給社會, 以滿足人們不斷提高的生產、生活和精神文化的需要。

(2) 建筑師應該充分利用周圍山、水、林、路等有利環境條件。水工建筑物離不開山、水、林、路及民居。而且今后治水必然走治水與治理環境相統一之路, 使水工建筑物能與天、地、水和諧統一, 為人們生活創造良好條件。因此在做水利水電工程建筑設計時, 就應該充分利用這些有利環境條件, 使建筑的形體和色彩融于山、水、林、路之中, 與周圍環境和諧, 給人們以美的享受。

(3) 建筑設計的生命力在于創新、時代感和前瞻性。水工建筑設計的室內體量已由相關專業按使用要求基本確定, 但建筑的外部形態和內部裝飾則由建筑師塑造。塑造外形的指導思想應該從藝術的角度出發, 按照創新、有時代感和前瞻性的原則, 以適當的形式美法則來滿足人們審美的要求, 留下反映當今社會建筑設計技術水平和時代特征的建筑, 同時也帶動當地建筑在傳統的基礎上進行創新。

(4) 建筑設計應妥善處理好建筑藝術與結構、材料和經濟指標之間的矛盾。任何建筑都離不開建筑結構和材料, 因此在做建筑藝術設計構思時, 應充分考慮建筑結構的合理性, 材料的性能指標, 經濟條件的可行性。以此保證建筑使用的安全性和耐久性以及建設期、運行期經濟指標的合理性和當前的經濟承受能力。

(5) 建筑設計應考慮施工技術, 為施工創造有利條件。建筑設計的實現離不開施工, 因此在做建筑設計時就應考慮施工的可行性和難易程度。在確保建筑藝術美的前提下, 采取一定的結構措施為施工創造有利條件, 施工又反過來全方位地保證建筑設計美的實現。只有精心設計和精心施工完美結合, 才能創造出美的建筑。

4 建筑設計的困境與建議

目前水利水電工程建筑設計普遍不被重視, 許多好的建筑設計方案也難于付諸實施。究其原因： ①水利水電工程普遍強調和關注的是使用功能, 建筑設計未受到普遍重視; ②建筑設計受概算資金的限制, 建筑師難為無米之炊; ③水利水電設計單位內部不重視建筑設計; ④部分業主的主觀因素。為擺脫水利水電工程建筑設計困境, 提出以下建議：

(1) 將建筑設計列入水工建筑物設計的重要組成部分, 在初步設計審查時, 應審查建筑設計方案和概算資金, 以保證建筑施工圖設計時有充足資金確保建筑設計按批準的方案實施。

(2) 水利水電設計單位要轉變只注重主導專業、輕建筑設計的觀念, 應意識到建筑設計是外界反映設計單位水平的重要窗口, 因此設計院內部要重視建筑設計。建筑設計實行建筑師負責制。

(3) 建筑設計方案構思和設計時, 應加強與業主的溝通, 促進優質建筑設計方案的實施。

5 結 語

改革開放以來, 水利水電工程建筑設計在繼承和發展的基礎上, 古為今用、洋為中用, 在人水和諧思想的指導下, 水利水電工程建筑設計水平在不斷提升, 但離人們的審美要求還有一定差距。筆者相信在同仁的共同努力下, 今后水利水電工程建筑設計會有更大的發展和飛躍, 創造出不愧于時代的人水和諧的建筑。

參考文獻：

[1] 梁利勛;辛磊;;水利水電建筑設計內容及應注意的問題[J];黑龍江科技信息;2010年35期

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關鍵詞：水電站；工程；總體布置；建筑物；設計

中圖分類號： S611 文獻標識碼： A 文章編號：

1工程概況

汶水一站水電站工程位于廣東省廣寧縣古水河境內，為古水河梯級開發的第7級水電站。電站以發電為主，總裝機容量2500kW，設計水頭8.0m，年發電量945萬kW.h。

2 設計依據

2.1工程等別及建筑物級別以及相應的洪水標準

汶水一站水電站以發電為主，裝機容量為2500kW，校核洪水位時的總庫容為280.0萬m3。按照《水利水電工程等級劃分及洪水標準》SL252-2000的規定，工程屬Ⅳ等工程，小(1)型規模。電站的永久建筑物(泄水閘、泄水建筑物、廠房)均按4級建筑物設計，導流圍堰等臨時工程按5級建筑物設計。

根據《水利水電工程等級劃分及洪水標準》規定，電站建筑物的洪水標準如表2-1-1所示。

表2-1-1洪水標準

2.2設計基本資料

1、水文氣象

古水河流域自上游至下游主要氣象參數為：多年平均氣溫20.8℃,最高氣溫39.1℃～39.4℃,最低氣溫-3.9℃～4.2℃.多年平均相對溫度81%，多年平均風速0.9～1.1m/s，最大風速13～5.3m/s。

3 壩軸線的選擇及工程總體布置

3.1壩軸線的選擇

汶水一站水電站壩軸線的選擇受河床寬度和廠房尾水暢順影響，考慮到上游永隆水電站下游尾水位、汶水二站水電站開發時上游正常蓄水位銜接,選擇Ⅰ線和Ⅱ線兩個方案比較。

3.1.1Ⅰ線方案

(1)地形、地質條件。Ⅰ線內無較大的斷層通過，未見次級褶皺，地質構造較不發育。(2)工程型式、布置。Ⅰ線方案擬于橫石口村上300m處河段修筑攔河壩,并在河床左岸布置廠房及附屬建筑物，屬河床式開發方案。攔河壩左岸為公路。(3)工程量、施工條件。線基巖露頭較明顯，上部覆蓋層較薄，開挖方量不大且對主要交通線沒有造成破壞；河床相對較寬，填筑方量較大。廠房布置在河流左岸，離公路較近，施工方便，工程量和投資也不大。

3.1.2Ⅱ線方案

(1)地形、地質條件。壩軸線兩岸植被茂密，自然邊坡基本穩定，物理地質現象不發育。

（2）工程型式、布置

Ⅱ線的河床段修筑攔河壩和發電廠房及附屬建筑物，在河床的右岸筑壩擋水，河床的左岸布置廠房和附屬建筑物，屬河床式開發方案。

3.1.3壩軸線比較和方案選擇

I線壩址區基巖均屬硬質巖石，巖面埋深和巖石風化均較淺，無較大的不良地質現象，工程地質與水文地質條件較好。II線壩址區左岸邊坡較緩，右岸邊坡較陡，巖面埋深和巖石風化相對1線均較深。下游有一小型滑坡體不利于壩體的穩定及防滲。綜上所述，Ⅰ、Ⅱ線的工程地質與水文地質條件均可滿足建壩的要求，但從施工安排及對環境的影響考慮，I線優于II線。因此，選定I線方案為本工程的推薦方案。

3.2樞紐布置選擇

本電站水頭較低，選定壩址處沒有引水或其他布置的地形條件，所以廠+房采用河床式布置。總體布置采用右河床廠房還是左河床廠房方案，主要取決于對外交通條件。現有瀝青公路已通往河流左岸，可通大汽車，且工程砂、碎石等材料主要取在左岸沙灘上，如果廠房布置在右岸則材料運送相對困難，費用增大，不利于降低工程投資。經綜合分析，工程選定右岸布置溢流壩，左岸布置廠房的總體布置方案。

3.3擋水建筑物

3.3.1泄水閘壩

1)溢流閘壩布置

溢流壩全長50m，設4扇弧型閘門，閘門的尺寸為：10×7.5m(寬×高)，堰頂高程為84.8m，堰高4.7m，閘門頂高程為92.30m。

本水電站為徑流式水電站，根據電站的壩上Z-Q關系曲線圖查得，設計洪水位為92.00m，校核洪水位為94.60m。

2）壩頂高程

壩頂高程的確定，是在各種運行情況水庫靜水位加對應風浪高程和安全超高中選取最大值。

壩頂至水庫靜水位的高度的計算公式為：

Δh=2hL+ho+hc

Δh――閘墩頂距水位的高度m；

Hc――閘墩安超高，設計洪水位時取0.3m校核洪水位時取0.2m；

Ho――交通橋梁高(m)，取0.8m；

其中風浪要素按《水工建筑物》(高校教材第三版)公式計算。公式如下：

2hL=0.0166V5/4D1/3

式中：D――吹程，取為550米。

V――設計風速，在正常水位及設計洪水位情況用最大風速的1.5倍，校核洪水位于情況用最大風速。

波浪中心線至水庫靜水位的高度ho按下式計算：

4лhl2лHo

ho=--------cth--------

2LlLl

式中：2Ll――波長，2Ll=10.4(2hl)0.8；其它符號的意義同前。Ho――閘前水域的平均水深。安全超高hc：正常運行情況取0.3m，非常運行情況取0.2m。(h-壩頂距水庫靜水位的高度(m)即為風浪高+安全超高)上述成果表明，壩頂高程由校核洪水位控制，定為95.60m，最大壩高15.50m，壩頂長度62.00m。

3)消能設計。根據下游水位較高的情況，采用底流式消能。參照重力壩設計規范的補充規定：“對消能防沖設計的洪水標準，原則上可低于大壩的泄洪標準，鑒于本樞紐攔水建筑物的建基面建在弱風化巖石上，本工程的消能防沖按10年一遇洪水進行設計。消能計算采用水利水電工程設計程序集中的D-3程序進行計算。消能按10年一遇洪水計算。根據計算，消力池的長度為33m，高程為80.10m，護坦的長度為15m。岸坡采用護坡處理，其護砌長度33m，護坡頂高程為10年一遇洪水位。

4)基礎處理。壩的建基面均開挖至弱風化層下0.3～1.0m,由于地基內沒有規模較大的斷裂構造，無須特殊處理。由防滲計算可知，對基礎的防滲措施采用在溢流壩上游與下游端均設齒墻，齒墻深1.5m，厚為1.5m，前端順坡度延伸到與高程80.10m齊平處，下游齒墻厚1.5m，成梯形狀，上游閘底板與消力池間設置止水。

5)穩定計算。(1)計算荷載。①壩體自重及固定設備重；②水重；③靜水壓力；④揚壓力；⑤風浪壓力；⑥側向水壓力；⑦土壓力(或泥沙壓力)；(2)荷載組合。①上游正常蓄水位，下游無水；②上游設計洪水位，下游設計洪水位；③上游校核洪水位，下游校核洪水位。(3)抗滑穩定及地基應力計算。

抗滑穩定計算：攔河壩建基面高程為79.80m，根據地質報告，該高程巖性的風化程度為弱風化，參照地質報告力學參數建議值，取f=0.55。

抗滑穩定采用抗剪強度公式計算：K=f(W-u)/∑P

式中K――按抗剪斷強度計算的抗滑穩定安全系數；f――壩體砼與壩基接觸面的抗剪摩擦系數，取0.55；∑W――作用于滑動面以上的力在鉛直方向投影的代數和KN。∑P――作用于滑動面以上的力在水平方向投影的代數KN。

地基應力計算

壩基應力采用材料力學公式計算：

бy=∑w/B±6∑M/B2

式中бy――壩基面垂直正應力；∑W為――作用于計算截面以上全部荷載的垂直分量的總和；∑M――為作用于計算截面以上全部荷載對截面形心力矩的總和；B――為壩體計算截面面積。

根據設計要求，在各種運行情況下，計入揚壓力影響，壩體上游面不得產生拉應力。計算分兩種情況考慮，計算結果表明，各種情況均能滿足規范要求。壩體尺寸由溢流面體型和滿足應力需要控制。

3.4發電廠房

廠房布置在河床左側，為河床式廠房，廠房基礎座落在微風化基巖上，地基無需進行特殊處理。進水口設主閘一道，由固定式啟門機啟閉。檢修門與攔污柵共門槽，由門機啟閉。進水口長度由設備及交通要求確定。廠房進水口前設攔沙坎一道。升壓站布置在廠房的左側。主變壓器1臺，布置在廠房升壓站的右側。進廠公路由下游進入廠房，進廠坡度為2%。

4結語

通過對汶水一站水電站工程的總體布置方案比較及主要建筑物設計，對于低水頭電站來說，設計水頭非常重要，在水工建筑物布置設計時，進(引)水斷面要達到設計要求，尾水段流態要保持平穩暢順，這樣才能使電站機組運行工況和出力達到設計要求。

參考文獻:

[1]《水利水電工程等級劃分及洪水標準》SL252-2000

[2]《混凝土重力壩設計規范》SDJ21-78(試行)

[3]《溢洪道設計規范》SL253-2000

[4]《水庫設計規范》SD133-84