中国水利资源十分丰富,水利水电施工布置是施工组织设计中重要部分,为整个工程建设的顺利完成服务。施工布置是一个动态变化过程,施工布置特点具有布置的复杂性、布置的不确定性、布置的动态性、布置的经济合理性和滞后性,其宗旨是为水利枢纽工程的建设服务,其布置方案的优劣,直接关系到施工进度、质量控制及工程造价,利用水能资源对社会发展具有十分重要的战略意义。
一、水利工程施工布置三维设计
水利工程大多处于高山峡谷地段,施工场地狭窄,因此水电站施工总布置设计工作具有系统性及复杂性,合理选择和布置施工场地及方案,建立施工布置的三维模型,三维施工总布置设计过程则更为复杂,快速准确地给出施工总布置直接关系到工程的顺利实施和经济效益的发挥。三维施工涉及到科学与工程计算、计算机图形学、图像处理、人机界面等多个学科和技术领域,得到最优施工总布置。数字地面模型的建立。数字地而模型主要有矩形网格数模、三角网格数模,数字地面模型是地表(地物和地貌)的数字化特征,数字地面模型由用离散的形式将某一区域内一系列采样点的信息,给定某种数学方法来拟合地表形态组成。其中矩形网格数模是将设计区域用一定间距的网格划分,通过插值算法得到各格网顶点高程值;三角网模型按优化组合原则把离散数据点作为三角形顶点,相互互连成连续的三角形面,从而在空间形成各边互不相交与包含的三角网系。实现三角形构网的基本顺序为:通过程序将地面等高线上的点写入文本文件,文件一行存储的数据为点的横坐标、纵坐标及点的高程,然后依次循环读出文本文件中各点的数据,并将其绘在AUTOCAD模型空间,选取所要处理的区域内的点进行构网。渣场的设计。这要根据弃渣量来确定工程所需堆渣场的大小。
场地平整设计。首先根据施工场地地形情况及占地面积定出场地边界,根据工程施工区地形,计算得出场地挖、填方工程量及土石方平衡情况。根据在土地平整中涉及的主要指标值,不断调整场地设计高程,应用适当的工程量计算方法,将施工场地内各点的高程改为设计高程,最终得到得施工场地平整后的三维数字模型。施工道路三维布置。它必须建立在数字地面模型基础之上,将设计好的公路路面模型和数字地面模型进行拼接计算,即横断面边坡角点的计算,进行路面的三维显示,并用直纹曲面表示道路曲面。
二、水利工程施工设施厂址优选
水利工程施工设施厂址优选的选择是施工企业布置的基本内容,在施工过程中,砂石混凝土系统占整个工程比重很大,对于以混凝土为主体的水利水电工程,其主要特点是规模大、生产不均衡,是施工设施厂址选择及布置的关键,因其工作环节多、作业线长,所以对制品的质量要求严格。混凝土生产系统选址的原则:砂石料场规划原则。砂石料综合规划设计应严格按规范或己经多个工程验证的成熟经验作为设计依据,必须以相应深度的勘探资料为琴础,有序进行;料源规划应与施工承包商的施工设备和施工管理水平一致,分期施工必须统筹考虑料源所使用和加工系统的延续性;在进行料场选择时,要根据工程混凝土工程量、级配资料,通过了解工程的需要以及近期发展规划、料源状况,结合料源实际情况,通过综合的经济技术比较确定,以便确定建立梯级共用或分区性的砂石生产基地,并考虑工程开挖料利用的可能性。防止水土流失,保护环境。
砂石骨料加工厂的选址原则。在选址过程中,要将砂石混凝上系统总体规划与料场、运输方案进行综合考虑,多料场供应的天然砂石料加工厂应尽量在主料场附近集中设厂,人工骨料加工厂厂址应尽量在其附近设置加工厂,砂石加工厂应尽量靠近运输干线,以利于供水和供电。厂址要满足建厂所需要的地华条件,砂石加工厂位置应尽可能远离职工居民生活区,并有足够和合适的场地布置各项设施和堆料。混凝土工厂选址原则。对于混凝土坝为主体的大中型水利水电枢纽工程,位置选择一般要满足混凝土工厂的建设和生产,要避免和其它施工活动互相干扰;厂址应便于拌和楼(站)的物料进出,厂址一般设在大坝下游,选择在地质良好、地形比较平缓处;厂区主要建筑物应高出当地20年一遇的洪水位,混凝土工厂的选址必须考虑其施工方法,使其综合效益最大,并结合混凝土施工方法进行方案比较和优选。混凝土生产系统厂址优选的内容。根据砂石混凝土系统优选内容,根据工程勘探资料、设施厂址可行性研究,和工程决策者的知识经验以及设施选址原则,综合分析选址过程中涉及的各项费用,通过经济技术比较确定建设厂址。
三、水利工程施工总方案布置优选
关键词：生态水利；水利工程；水利设计；中小型水利工程
中图分类号：TV文献标识码：A
引言
水利工程本身主要是要有效的控制和调控自然环境中的地表水与地下水的工程。修建水利工程的本身目的就是为了能够有效的规避自然灾害，并且能够有效的利用水资源。水利工程本身对于周边地区的环境会产生很大的影响，每个级别的设计部门本身在水利工程的建设中存在着项目的规划以及设计等方面的前提工作。在当前高举可续发展观的背景下，随着社会的不断发展和推进，中小型的水利工程在设计和发展方面也取得了很大的成绩，在经济社会中发挥了十分重要的作用。
1中小型水利工程设计的重要性分析
水利工程的设计是在水利工程项目建设的前期、中期和后期都有非常重要作用的一个环节。水利工程的设计本身主要是通过制定一定的工程设计方案，从经费的预算、建筑物和实施方法等的工作角度，对水利工程的建设目标进行一定的规定。在这个过程中，中小型水利工程本身设计的质量将直接的影响水利工程的造价和最终的质量。对于水利工程在投入运营之后的效益以及工程自身的运营安全有非常重要的作用。为了能够有效的实现中小型水利工程更的时效性，从根本上发挥工程的效益，加强水利工程的设计管理有着十分重要的意义。
2中小型水利工程设计中的一些问题
虽然当前在我国的中小型水利工程建设上有一些成绩，也取得了一定的经济效益和社会效益，但是在实践的过程中还是存在一定的问题，主要的可以体现在以下的几个方面：
首先，设计的前提调查工作和相关资料不够详实
由于水利工程的施工本身环境和条件与其余的施工项目相比，有很强的特殊性。所以，水利工程本身的设计工作，在进行之前就需要进行一定的现场调查。尤其是针对工程施工现场的具体水文情况、气象情况、水资源情况等基本资料，要充分的掌握。同时还要在研究设计方案的选择以及相关的计算公式的引用，具体设计参数的设置及其确定方面存在一定过得问题。
当前很多的小型水利工程，由于其本身的项目不是很大，特别是很多的小型水库的设计工作，为了能够更加的便利，往往直接用之前的设计资料进行直接的设计。在设计的过程中所掌握的资料就使得设计的质量受到了很大的影响。在实际的施工过程中，这样的资料准备就使得设计本身出现了大量的问题。由于设计的问题延迟了工期，浪费了人力和物力，还有可能遭到施工方的索赔等一系列的问题。
其次，水利工程设计过程中的经济观念淡薄
在水利工程的设计过程中，很多的水利工程设计部门和单位往往对设计本身的经济效益缺乏一定的观念。在设计的过程中对工程造价中的经济概念没有充分的明确。在整个方案的设计阶段没有对方案进行一定的把关，这样的话在进入到了施工的详细图纸设计阶段后，就使得投资规模与当前的施工工程现场严重的不符合。这就直接导致了设计成果的经济效益得不到体现，进而使得业主出现了反对意见。这样的话对工期的进度等就会产生很大的影响。在大部分的情况下，就必须要对设计的方案进行一定的变更和修订，增加了工作量的基础上，还影响了工程的进度。
最后，在设计的过程中相关标准的界定不明确
在水利工程的施工过程中，工程本身的等级划分直接关系到水利工程本身的投资规模和建设规模。当前，很多的水利工程设计单位，为了能偶增加投资，不断的提高设计的标准，这样的话就出现了投资上的浪费现象。水利工程本身需要根据确定的水文资料和当前的经济效益等方面，进行一定的标准衡量。对于水利工程的设计单位来讲，要严格的按照相关的标准进行设计，绝对不能出现任意的拔高或者是降低的现象。
3从生态水利的角度出发论提高中小型水利工程合计的策略
首先，要坚持生态水利设计的基本原则
在水利工程的设计过程中，要充分的考虑设计与环境之间的一致性。由于水利工程本身与环境和水资源之间有非常紧密的关系，在中小型水利工程的设计过程中，不能够进行盲目的设计工作，要对周围的环境和环境与工程的协调性进行有效的统一。同时，在水利工程的设计过程中要对工程方案的系统性有效重视，要将水环境本身的随机性等考虑周全，对整个方案的整体统一性进行协调和重视。要从根本出发，在水利工程的设计过程中考虑到设计的安全性，尤其是在水利工程的设计过程中充分考虑到设计的社会效益和生态可持续发展性。
其次，要重视设计之前的资料收集
对于中小型水利工程的设计工作来讲，在之前就要对水利工程所涉及到的所有资料进行一定的勘察和安排。同时也要对已经有的资料进行严格的审查和审核。要不断的推行设计的监理工作，建立严格的审批制度。建立健全图纸的审查制度，实行设计质量的第三方评价和约束工作，充分的保证设计本身的可靠性和真实性。
第三，要严格的按照设计的标准进行设计
对于大部分的水利工程标准划分来讲，要按照工程本身的规模和效益以及其在国民经济建设中的重要性来进行衡量，对于水利工程进行具体的详细划分。对防洪能力，要采取一定的划分标准，确保发生涉及标准以内的洪水时，水利工程能够有效的保障安全。还要细化各种涉及的内容，按照设计的标准进行设计工作，以更好的方便工程，保证工程的安全性和质量。
最后，要大力的引进相关的人才
在当前的设计工作中，出现问题的原因很多时候还是由于缺乏一定的专业性设计人才的关系。所以，随着当前国家对于水利建设的投入不断加大，工程也在逐渐的增多，但是水利工程设计的专业人才确实不能够满足当前的需求。虽然很多人具备形式上的职业资格证书，但是其本身的工作经验和能力还是不能够满足实际工作的要求，这就需要我们不断的引进专业人才，同时还要对部门内部设计人员进行定时的培训工作。
参考文献
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［关键词］施工导流围堰方案比选施工进度
1.施工导流浅述
河道上修建水利水电工程时，为了使水工建筑物再干地上进行施工，需要用围堰围护基坑，将河水引向预订的泄水通道并向下游宣泄。施工中通常选中两种导流方法，一类是分段围堰法导流，水流通过被束窄的的河床、坝体底孔、明槽或缺口向下游宣泄；另一类是全段围堰法导流，水流通过河床外的临时或永久的隧洞、明渠或者河床内的涵管往下游宣泄。
2.施工围堰的选择
施工围堰是导流工程中的临时挡水建筑物，用来围护施工基坑，在导流任务完成以后，如果围堰是临时建筑则应予以拆除。在水利工程施工中围堰根据使用的材料不同常见的有土石围堰、草土围堰、混凝土围堰、钢板桩格型围堰等。
施工中在选择围堰的时候，应根据当地的具体情况，再满足以下几个原则下，进行经济比较然后再加以确定。
①安全性：围堰材料要有足够的稳定性、防渗性、抗冲性和相当的强度。
②经济型：围堰材料最好就地取材，结构简单，要便于修建和拆除。
③力学特性：围堰的布置要尽量使得水流平顺，不发生严重的局部冲刷。
④稳定性：围堰的接头和岸坡联接要安全可靠，不因为集中渗漏等破坏作用而引起围堰失事。在必要时，应设置抵抗冰凌、船筏冲击破坏的相关设施。
在实际工程中出采取上述两种围堰方式外，还有其他很多型式。比如，在小型水利工程中，如果导流设计流量较小，可以穿过基坑架设渡槽来宣泄施工流量等。
3施工导流方案的选择
通常一个水利工程的导流不是采取一种单一的方法的，而是几种导流方法组合起来配合运用，以达到最佳效果。这种不同导流时段运用的不同导流方案叫做导流方案。
导流方案的选择受各种因素的制约。一套合理的导流方案应考虑各种影响因素，拟定几种可能的方案进行比较，然后从中选择技术性、经济性都较为优越的方案。
选择导流方案主要考虑以下几个方面的因素。
①水文地质条件。河流的流量大小、水位变化幅度以及全年流量的变化情况、枯水期的长短、汛期洪水的延续时间等都直接影响导流方案的选择。对于有流水的河流，应充分考虑河水的宣泄，一面流冰壅塞，影响泄流，造成导流建筑物失事。地形条件对导流方案选择也影响较大。对于河床较为宽阔的河流，尤其在施工期间河流有通航、过筏要求的，此时宜采用分段围堰法进行导流。当河床中有天然的岛石是，此时应采取分段围堰进行导流。
②水工建筑物的型式及布置。水工建筑物的型式和布置与导流方案的选择互相影响，因此在决定水工建筑物型式和布置时，应该同时考虑并拟定导流方案，在选定导流方案的时候，应该充分利用建筑物型式和枢纽布置的特点。
③施工进度、施工方法以及施工场地的布置。通常是根据导流方案安排控制性进度计划。对施工导流过程中有关键性的时段有：截断河床水流的时间，坝体拦洪的期限，导流建筑物的完工期限，封堵临时泄水建筑物的时间，以及水库蓄水发电的时间等。各项工程的施工方法以及施工进度都会影响到各时段中导流任务的合理性和可能性。
在选择导流方案时，除了要综合考虑以上几个因素外，还应考虑到施工期间河流综合利用的问题，以及地质及水文地址条件因素，使主体工程尽可能的及早发挥效益，简化导流程序，降低导流费用，使得导流工程简便易行，可靠实用。
下图为某大型水利工程的施工导流汇总表。
4工程实例
某工程建筑物主要由溢洪道、大坝、水电站进水口、输水管道以及电站厂房组成。大坝坝高为45m，为均质土坝，坝顶高程185m，坝长141m；溢洪道再大坝的左侧，堰顶高程为175m，2孔泄水闸，每孔净宽为7.4m，进口底板高程为158m，净高25m，下游联接输水管道，穿过大坝联接电站厂房输水。
此工程建筑物加固具体是：大坝坝基、坝体灌浆加固，下游坝坡进行培厚加固；溢洪道交通桥、进口导墙进行拆除重建，斜坡断右侧墙进行加高及加固，闸室底板进行灌浆加固；电站进水口重建以及输水管道钢管内衬。
4.1施工导流
本工程为Ⅲ级中等水库，主要建筑物安全等级为3级，根据《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004）相关规定，此工程的导流建筑物为5级，综合考虑由于围堰的试用期较短，故采用5年一遇洪水标准。
4.2导流方案选择
水库主要以发电为主，综合灌溉、防洪，在施工中要尽可能保证发电减少对发电的影响，再每年4月份农业灌溉期开始时，必须保证输水管道再3月底满足通水条件。大坝和溢洪道也应保证在汛期来临之前具备防洪的功能。综合当地地形、建筑物布置条件等因素，通过分析比较，采用分期导流方式。一期工程先进行水电站进水口、输水管道和大坝的施工围堰；二期工程进行溢洪道的施工围堰。
4.1导流时段的选择
参照类似工程经验，本工程可在一个枯水期内完成土坝的加固、溢洪道的加固以及进水口的重建。
电站进水口、输水管道以及大坝加固施工过程中，充分利用水库库容进行蓄滞洪水，水泵进行辅助抽排进行导流，为了降低一期施工尽可能减少对发电的影响，导流时段选择在10月至次年1月，相应的10月至次年1月进行4个月的水泵辅助抽排，平均流量为1.8m/m3。选择施工导流再全年最枯时段，此时段对电站的发电量影响最小。
5小结
关键词：深基坑支护结构设计；逆作法；水平支撑
0前言
引言随着各大城市地下空间开发利用的发展，超高层建筑的深基坑面积越来越大，深度深，周边环境要求高的工程越来越多。因此，如何在保证基坑工程安全和合理满足周边环境保护要求的前提下，尽可能降低基坑临时支护结构的工程量并尽可能方便工程施工加快施工进度，成为目前深基坑工程设计的主要研究方向之一。多年的基坑工程经验表明，采用地下主体结构与支护结构相结合的基坑支护工程设计并采用逆作法施工的方案，对保证基坑的安全，保护周边环境和降低工程造价，节约资源，缩短工期都是有利的。而对带有裙房的超高层建筑基坑工程则大多采用地下主体结构与支护结构相结合的基坑支护工程设计，采用一顺一逆的施工方案，即主楼采用顺作法施工，裙房采用逆作法施工。文结合发展大厦开发建设探讨超高层建筑地下主体结构与支护结构相结合的设计研究与工程应用，并介绍发展大厦超高层建筑深基坑不同于上述一顺一逆的施工方法，而是采用主楼半顺作半逆作，裙房逆作的施工方法，即主楼核心筒体采用顺作法施工，主楼其余部分采用逆作法施工，裙房采用逆作法施工方法。
1工程概况
某发展大厦，主楼建筑总高度为239m，地下3层，地上46层；裙房4层。主楼采用框架―核心筒结构体系，地下一层及二层结构梁板采用钢筋混凝土结构，一层采用钢骨混凝土梁及钢筋混凝土楼板，主楼桩基采用桩端后注浆钻孔灌注桩，桩基承台采用厚板式承台，主楼底板厚度为3.5m。裙房底板2.0m。基坑开挖深度：主楼17.35m，裙房15.85m。由于基地地处陆家嘴金融中心，周边高层建筑、地下管线众多，环境保护要求高。
2工程地质条件
本工程场地地势较平坦，场地表层填土分布广，厚度大。杂填土遍布，基坑东边界地段和南边界的杂填土和素填土，厚度达3.0m。本工程场地存在②-1，②-3层粘质粉土，土质不均，粉性砂性重，渗透性强。本场地埋深约37m下存在第7层为承压含水层，该地区已有工程的长期水位观测资料，该层承压水水位呈年周期性变化，水位埋深的变化幅度一般在3～11m。岩土工程勘察报告提供场地的工程地质条件及基坑围护设计参数如表1所示。
表1土层物理力学性质综合成果表
3支护结构设计总体方案
本基坑支护设计方案阶段进行多方案的技术经济分析比较，主要有两种：一是采用设置临时基坑支护结构的设计方案，顺作法施工，采用钻孔灌注桩结合外侧SMW工法水泥土搅拌桩止水帷幕作为临时围护结构，坑内设置三道临时钢筋混凝土支撑，支撑采用对撑及角撑布置，并结合坑内地基加固的设计方案；二是采用超高层建筑地下主体结构与支护结构相结合的深基坑设计方案，逆作法施工，采用地下连续墙作为围护结构，利用地下主体结构的梁板作为支护结构的水平支撑，利用结构柱和桩承受施工期间的竖向荷载，原则上采用一柱一桩钢立柱型式，并结合坑内地基加固的设计方案。经综合研究分析，最后确定采用超高层建筑地下主体与支护结构相结合的深基坑设计方案，地下各层梁板结构采用由上而下的逆作法施工
方式。施工阶段为方便土方工程施工，加快施工速度，方便主体结构施工，保证主体结构的工程质量，核心筒体采用顺作法施工方案，因而可以利用核心筒部位以及车道部位作为逆作法施工的出土口，便于土方工程施工，这种施工方法较为文明，节约材料，且基坑围护结构变形较小且经济效益十分显著。地下连续墙厚度为1.0m，主楼和裙房区域地墙槽段有效长度分别为34.0m和30.35m，主楼区域墙底进入⑥暗绿色粉质粘土层约为2m，裙房区域墙底进入⑤1b粉质粘土层。鉴于地质条件的特殊性，对地下连续墙两侧采用水泥土搅拌桩进行槽壁加固。
4水平支撑设计和计算分析
利用地下主体结构的梁板作为基坑开挖阶段的水平支撑，其支撑刚度大，对水平变形的控制极为有效，同时也避免了临时支撑拆除过程中围护墙的二次受力和二次变形对环境造成的进一步影响，最大的优势在于避免了大量临时支撑的设置和拆除，对于资源的节省和环境的保护意义重大。本工程利用地下主体结构共设置四道水平支撑，其中地下室顶板、地下一层梁
板、地下二层梁板分别为第－、二、三道水平支撑，其中第四道支撑为设置在底板。在逆作法施工过程中，利用主体结构梁板作为开挖阶段时的水平支撑必然承受较大的水平力，这种在水平力作用下梁板结构的受力分析在必须考虑梁板结构的相互作用，由于基坑四周与围檩长度方向正交的水平荷载为不均匀分布，支承刚度在平面内分布也不均匀，为避免模型整体平移或者转动，必须设置必要的边界条件限制其平面内的刚体运动。通常可采用三种计算边界条件，一是在局部设置固定支座，二是法向弹簧支座边界，法向弹簧边界是一种工程经验方法，也是空间杆系模型分析时经常采用的边界条件；三是切向弹簧边界，切向弹簧边界的弹簧刚度系数按照地墙与土体之间的摩擦阻力的刚度确定，采用功能强大的有限元分析软件ANSYS分析水平荷载较大的地下一层梁板不同的边界条件下梁板结构的内力和变形特性，图2给出切向弹簧边界下地下一层梁板支撑内力和变形特性。
由于本工程主楼和裙房底板厚度相差2m，如何利用底板厚度差异在地下室底板内部设置第四道钢筋混凝土支撑，减小最后一道支撑与坑底的间距，对本工程安全和降低施工难度是非常重要的，本道支撑设置分析比较了三种不同方案，如图3所示，方案一是设置在主楼和裙房整个底板范围内设置第四道混凝土支撑，支撑范围大，给整个地下室底板钢筋和混凝土施工带来很大的施工难度；方案二是部分利用裙房区域的底板主要在主楼底板范围内设置第四道混凝土支撑，该方案使得裙房底板与主楼底板必须分两次浇筑，土方工程和钢筋混凝土工程必须分次进行，土方开挖机械需要二次进场，施工工期较长，且主楼区域与裙房底板变板厚区域钢筋施工难度较大，支撑范围也较大；方案三是利用裙房区域的底板垫层与主楼底板范围内临时混凝土支撑相结合作为第四道混凝土支撑，充分发挥混凝土垫层的作用，且支撑范围较小，并使得整个地下室底板土方施工、钢筋施工和混凝土施工都可以连续施工，有利于施工合理安排，与方案二相比，本方案工期缩短约一个月，考虑地下室底板垫层与支撑协同作用的第四道混凝土支撑有限元内力和变形分析结果见图4，第四道支撑斜撑轴力最大计算值约为6000kN，实测最大轴力为5493kN，二者接近。
5竖向支撑设计
基坑逆作施工阶段的竖向支撑采用一柱一桩形式，立柱分为两种：一种是利用主体结构钢骨混凝土柱中的型钢钢骨作为施工阶段钢立柱，由于本工程为超高层建筑主体结构柱中的地下部分钢骨单根重量约30t，重量大，利用型钢钢骨作为型钢立柱必须考虑两个问题，一是钢骨的支柱桩的混凝土如何浇筑，二是型钢钢骨按照钢结构安装要求需要达到1/1000的垂直度控制要求。经研究分析，采用图5所示的型钢钢骨混凝土柱，利用设置在内部的圆钢管作为立柱桩混凝土浇筑通道，通过设置在外部T型柱来合理满足结构柱轴压比的控制要求。在安装阶段，通过研制专用的校正装置和高精度的监测仪器，各方面高度重视，实践表明基本满足了设计要求。另外一种是逆作法施工需要新增的型钢格构柱，截面为500×500。永久框架柱正常使用期间外包混凝土，永久框架柱位置的立柱桩均利用主体的柱下工程桩，局部位置考虑新增立柱桩作为逆作施工阶段的竖向支承。
6信息化施工和主要监测结果
在逆作法施工过程中充分重视过程控制的信息化施工，根据监测结果及时调整施工工况，保证逆作法施工的正常进行。本工程地下部分总的土方工程约为9万m3，总工期约为6个月，工期较短。本工程监测内容较为详尽，地下管线累计最大沉降量2.5cm，平均沉降量为1.9cm，地下管线水平位移最大为2.5cm，平均位移为1.8cm。主楼区域坑外土体最大水平位移为3cm，顶板作为施工栈桥区域立柱沉降约为3.0cm，其它区域立柱沉降约为2.5cm，水平楼板结构的相关节点处受力情况良好，未出现开裂等由于结构次应力造成的影响等问题，较好地达到了设计的预期指标。基坑的水平变形基本控制在设计值范围内。从防水情况看，同时作为挡土结构和止水帷幕的地下连续墙较好地达到了整个基坑的防渗和止水的目的，渗漏点极少，达到了设计目的。图6主楼区域一测点地下连续墙水平位移监测结果和计算结果，可以看出实测地下墙的变形略大于计算结果，且B2层梁板以上实测墙体变形要远大于计算结果，而坑底以下的实测变形要小于计算结果，从实测结果可以看出利用地下主体结构的梁板作为基坑开挖阶段的水平支撑，支撑刚度大，梁板部位地下连续墙的变形明显较小，地下连续墙变位与楼板支撑位置密切相关。
7结语
关键词：水运工程；施工条件；相互关系
引言：经过多年来港口建设事业持续快速发展，我国沿海天然优良岸线、陆域条件资源日趋减少，建港条件也随之变差。另一方面，船舶大型化的发展趋势日益明显，30万吨级油船、40万吨矿石船舶频频出现，目前港口和航道工程发展处于外海化、大型化的过程中。这些变化对港口、航道的建设特别是施工条件提出新的要求。国内相关的大型施工单位相继建造购置了大量的大型高效率施工船舶和设备。在此背景下，水运工程设计的发展需要以新材料、新工艺和新型施工船机等施工条件在工程中的广泛应用作为依托，而施工条件的迅速发展及在工程中的应用又为水运工程设计的进步创造了基础条件。水运工程设计与施工条件相互促进，协调发展，共同促进了我国水运行业建设的健康发展。本文就新的建港环境下水运工程设计与施工条件的相互关系进行探讨。
1水运工程设计的内容
工程设计是指在工程开始施工之前，设计者根据设计任务书，为具体实现拟建项目的技术、经济要求，拟定建筑、安装及设备制造等所需的规划、图纸、数据等技术文件的工作。工程设计阶段控制工程造价效果最为显著，工程设计阶段对投资的影响高达85%，这是因为设计方案及其所采用的材料、结构形式决定了施工方案，成为控制项目工程造价的主要因素。
水运工程设计的内容主要包括项目建设的社会环境条件和自然环境条件、项目技术方案、项目建设的施工条件、项目建设的工程投资与经济效益分析等方面，分别从不同的角度论述项目实施的技术先进性与经济合理性。
水运工程设计的过程是在外部环境各种前提条件约束下为达到预期目的——实现船舶顺利通航、安全靠泊作业——而在多种方案中间进行选择的过程。外部环境的约束分为强制性约束和非强制性约束。强制性约束主要包括国家法律、法规及地方各级政府的规定、要求，规范中的强制性条款，工程设计范围，建筑物的具体使用功能要求等；而非强制性约束主要指陆域范围和水工建筑物及港池航道的平面布置形态、设计红线范围内建筑物具体位置和所采用的结构形式等。一般情况下，施工条件属于非强制性约束，但在某些特定的情况下，作为强制性约束。
设计的最终目的不仅是完成文字报告和设计图纸，最主要的是通过施工过程将设计图纸转化成人们需要的建筑实体，实现其使用功能与价值。因此，在工程设计时必须考虑设计方案对应的施工方案具有可行性。
2施工条件设计的内容
水运工程建设项目不同设计阶段对施工条件编制的深度要求有所差异，随设计深度的加深而变得具体化，但施工条件设计所包含的主要内容并没有太大差异。就初步设计阶段而言，施工条件主要包括工程概况、施工依托条件、主要工程项目的施工方法、施工总体布置和施工进度安排5部分内容。
施工条件设计从项目的建设内容及水工建筑物的平面布置形式、结构形式，主要单项工程的工程数量等方面出发，在合理的施工组织设计下分析项目所在地的自然条件和项目建设可依托的外部环境条件、水陆交通条件、预制场和材料堆放场地条件、各类建筑材料的供应条件和施工用水、用电等条件，按照既定的施工工期要求合理选择施工机具、船舶的规格、形式和数量，采用适当的施工方法和工艺流程，有效控制施工质量和施工进度，最终完成项目实施的既定目标。
3工程设计与施工条件的相互关系
3.1工程设计受施工条件的约束，施工条件是工程设计的主要前提之一
工程技术方案设计必须立足于现有的包括新建的施工依托条件，充分考虑施工的可行性，才能实现项目设计的技术先进性和经济合理性。
船舶的大型化要求码头和通航水域尺度相应大型化，因此，水工建筑物的尺度和单个构件的质量变大，对应的工程数量也相应增加，以往的小型施工船机已经远远不能满足施工要求，近年来，国内相关的大型施工单位相继建造购置了大量的大型高效率施工船舶和设备，例如大型挖泥船、起重船、打桩船、半潜驳等，有力地保障了深水码头和航道的建设，为工程方案设计提供了全新的多种选择。以某港区建设开发过程为例，5万吨级通用码头作为港区首个实施建设的大型项目，根据地质资料，其适合采用重力式沉箱结构形式。但在港区整体开发建设初期，附近缺少现成可用的沉箱预制场，项目所需的沉箱只能考虑在预制场预制后下水，经长途拖运至工程现场进行安放，拖运距离约100km。沉箱在外海海域拖运受天气风浪影响较大，施工工期和安全难以完全保证。为满足港区的开发建设，施工单位在港区修建了6000t大型沉箱预制场，满足了本项目及后续工程的沉箱预制需求，改善了港区的建设依托条件，为重力式沉箱结构方案在本港区的设计应用提供了有力的支持和保证。
为缓解泊位能力不足的矛盾，推进港区功能布局调整与优化，港区新建的30万吨级矿石码头接卸泊位（码头水工结构按靠泊40万t散货船设计）采用了重力式沉箱作为基础，上部搭大型梁板的结构形式。该泊位沉箱单件质量约5700t，单件联系梁板质量均在200～500t，沉箱与梁板构件尺度和质量的大型化正是设计时充分利用现有施工船舶和设施能力的结果，通过充分利用船机的起重能力，增大构件的质量以减少吊装次数，增加施工效率，保证工程质量。
3.2施工条件直接影响设计方案的投资和工期
工程建设规模、港区自然条件、砂石料等地方建筑材料的供应能力、施工机械对自然条件的适应能力和作业性能等诸多施工条件的内容都各方面直接影响设计方案的工程投资和建设工期。
1）工程规模和自然条件对设计方案的影响。
工程建设规模和港区自然条件直接影响设计方案的工程投资和建设工期。工程规模大、建港条件恶劣，需要耗用的建筑材料数量和投入的船机数量自然增加，对使用的施工船机的要求也就相应提高，工程设计所采用的结构类型对安全可靠度要求也必然增加。
我国港口航道项目地处东部沿海区域，台风季多在每年7—9月份，同时部分海区冬季还受寒潮影响。施工安排时需要考虑这些自然条件影响，施工期尽量避开这些时段，如需跨越，则要合理安排抗风浪能力强的船机，尽量避免因自然灾害导致投资增加和工期延长。另外，工程设计过程中须根据施工期风浪等条件核算建筑物的工期稳定，保证安全。
2）主要建筑材料对设计方案的影响。
对水工建筑工程，钢材、水泥、木材等建材由于价值较高，运输费用占总价值比重较低，市场竞争充分，一般情况下正常供应不成问题。而大型港口工程建设对砂石料等地方性建筑材料的需求量动辄就是百万、千万立方米，其供应能力在某些情况下成为工程设计方案比选的关键因素。
我国部分沿海港口位于泥质海滩，严重缺乏砂石料，设计时必须予以重视。工程建设所需的石料只能通过载重汽车经长途运输运至工程现场，运输成本过高影响了石料在本港区作为防波堤、围堰堤心结构的应用，为此，设计方案时考虑就地取材，充分利用当地海滩的砂性土作大袋砂堤心结构形式，而采用少量的块石进行护面，最大限度减少对石料的依赖。相反的情况是，部分港口周边有大量的砂石资源，设计时就应该充分利用。相比使用混凝土块体可以节省大量投资。
随着港口平面尺度的大型化，堆场荷载要求的提高，陆域形成和地基处理的工程量巨大，要求同时投入大量的大型船机设备才能满足工期要求。优质地方建筑材料的缺乏促使设计采用淤泥等传统的废弃物作为陆域形成的材料，由于面积庞大且处理费用较高，相应的地基处理的设计和施工方案选择也变的非常重要，土工布、土工格栅、新型排水板、絮凝剂等新材料和真空联合堆载预压、高真空击密、振冲桩等施工方法也在大面积实施，目前软土处理还有较多的课题需要从科研、设计和施工等方面进行深入的研究。
3.3施工条件与设计是相辅相成、互相促进
随着建港条件的复杂化和人们对环保要求的提高及新技术、新材料在工程上的运用，设计对施工提出更高的要求，需要大规格、高效率的船机设备，需要更为先进的施工工艺。在外海环境下，为减少水上作业时间与环节，采用大型的预制构件就要求具备大规格的水上和陆上的起重设备；为增加施工船舶的抗风浪能力，在恶劣气候条件下施工作业，要求施工船舶的船型随之增大。环保要求的提高，对资源利用意识的加强，促使施工企业研发更为环保、节能的船机；塑料排水板、振冲碎石桩等地基处理方法从陆上向水上的发展，要求施工单位研发装备相应的船机设备满足实际需求。据了解，我国水运工程系统的大型施工单位在近几年来投入几百亿元的巨资，装备了大量大型施工船机，极大地提升了施工能力。因此，设计单位需要认真跟踪调查有关施工装备的最新情报，了解具体的功能、特性和性能参数，在设计中主动考虑采用先进的新型装备。
4结束语:
工程设计需要立足于现有施工条件，保证设计方案在工程中的可行性，同时随着外部建设条件的变化对施工方面提出更高的要求。施工船舶机械多样化、大型化的发展趋势是水运工程建设环境和要求变化促进的结果，同时先进的施工条件也进一步扩展了设计在日益复杂的条件下多种方案的选择范围。工程设计与施工条件处于相互促进、不断协调发展的关系之中。
参考文献：
关键词：小型水利工程设计；问题；对策
中图分类号：TV文献标识码：A
引言
随着我国经济的飞速发展，综合国力不断加强，社会建设工作也稳步进行。其中水利工程的建设在近几年也的到了较快的发展，从我国的水利资源分布情况来看，存在着严重的南北水资源不平衡等诸多的问题，这就迫切要求我们建设好的水利工程来改善这些问题，其中小型水利工程的设计建设极为重要。虽然这些小型水利工程的规模小，但是它们在解决我国农业用水、防旱抗洪、百姓的饮用水安全问题等方面的作用是不可替代的。
一、小型水利工程设计在整个水利工程建设中的重要意义
小型水利工程的设计是整个水利工程建设的关键和前提，它是针对工程建设的目的做出的一个工程方案，是为了达到预定的水利工程目标而提出做出的，包括对整个水利工程建设的建筑物的具体实施方法、工程的投资造价等问题。它的水平直接影响着整个工程的安全实施和运行，决定着工程的目的是否能够有效的达到，所以，它的重要意义不容忽视。但受到实践经验以及设计能力的影响,在许多小型的水利工程报告中发现了各种问题,这对于水利施工将造成不利影响。为了保证水利工程的顺利实施,为社会现代化建设创造良好的前提条件,我们要对水利工程的设计有足够的重视。不断改善设计工作质量,以对工程投资进行严格的控制。
二、小型水利工程设计中存在的问题
1、设计工作程序简单化
健康的水利工程设计工作基本是依照预可研、招标设计、施工详图设计的过程不断深入、循序渐进来完成的。此工作过程不仅包括工程结构图、工程量和工程费用计算的逐步细化与分解，还包括作为设计依据的基础资料的逐步补充和完善。设计方案同样也是方案进一步比较、深入论证的一个详细过程。然而在实际的水利工程设计工作中，设计单位的设计方案大部分无比选，只求方案可行即可，这致使许多水利工程设计规划没有充分考虑到被河流流域的水文、水文地质以及水资源的分布情况，也不考虑根据情况确立各种治理目标，或遵循当地的自然、社会条件选择适宜的工程规模，制定安全、经济的工程布置方案。而更多的工作是下一阶段设计直接套用上一设计的基础资料，不进行深入的补充完善，设计方案同样不做深入论证，直接借用上一设计阶段的成果结论。
2、设计工作经济意识薄弱
设计完施工图以后，造价中的“价”和“量”已被确定，工程造价的实体消耗量不可随意改变，工程造价中的价格则是根据当地的建材价格和用工价格随行就市，有一定幅度的变化范围。如果设计部门对所做工程整体考虑不周，缺乏经济意识，就会使设计的技术材料漏洞百出，设计成果的经济性得不到有效的体现。在进入施工详图设计阶段，与业主交涉的次数增加，设计单位对设计方案进行较细致的调整，带来设计变更也将增加，这样不仅影响施工进度，也会增加是施工工程量，提高工程的总造价。
3、可行性和初步设计论证缺乏严谨性和科学性
任何一项工程设计前要对其可行性进行不断论证并进行规划初步设计，小型水利工程也不例外，对其可行性要进行更加严谨、充分、科学的方案对比和方案论证是极其重要的。只有不断对比论证才够达到经济方面和技术方面的相互协调和足够合理。严谨、科学、充分的方案对比分析包括工程的选址、建筑物的结构设计、工程总体布置等等内容。并且还要根据量化指标和多维角度对比分析两个或多个方案的优劣，选择环境、工期、投资、效益等各方面总体优势最大方案。然而目前实际情况是，在很多小型水利工程在其设计中，整个论证过程的功能和作用不仅没有很好的发挥出来，有些就直接彻底忽略了。还有很多小型水利工程的设计方案并没有做客观准确的定量分析，只是做一简单的定性分析。在方案选择中，只是将某一方案工程总投资小于其他方案工程便将其确定为最后方案。在其他渠道防渗、结构设计等指标和投资回收期、内部收益率等经济指标的深入分析和研究考察相当缺乏。因而，小型水利工程设计在施工后出现费用高、投资大、结构设计缺陷等等各种问题。任何水利工程在立项前都要经过科学、严格的环境影响和经济效益评价。但是小型水利工程因其规模小而忽略评价的必要性，其环境影响和经济效益评价的标准相当简单，浅显。这直接影响工程可行性的科学性。
三、小型水利工程设计存在的问题的对策
1、认真做好勘察设计，确保设计基础资料的真实有效
现行各种水文计算规范规定，水利工程规划设计首先要对水文基本资料进行细致的审查和复核。工程水文设计受基础资料、环境、人为条件的干扰，容易存在成果评判上的差异，因此对工程水文设计相关资料必须认真核查，保证设计成果的真实、可靠性。勘察设计的质量是保证工程建设质量的重要环节，遵守《建设工程勘察设计条例》，进行规范的勘察设计，严格贯彻实施《工程建设标准强制性条文》；建立、健全施工图审查制度，实施工程设计质量第三方有效的约束和监督，防止不合格设计图纸进入施工现场；推行设计监理，杜绝设计质量低劣发生的工程质量事故；严格建设审批制度，批复的初步设计作为工程项目开工的前提条件；推行设计招投标偶然性工作，促使提高设计资质和技术水平，目的是将设计单位推向市场，靠竞争、信誉、质量来求发展。
2、重视技术与经济的优化结合
技术与经济相结合是控制工程造价的最佳策略，在水利建设中将组织、技术与经济科学地结合起来，通过技术比较、经济分析和效果评价，合理处理技术先进与经济合理之间的对立统一关系，最大限度在技术先进条件下实现经济的科学合理，在经济合理的条件上保证技术先进性。要实现此目标，设计人员和造价管理人员需要紧密配合，设计过程中，设计人员要高度重视技术，也要高度重视经济，同样，造价管理人员一方面控制造价，另一方面控制设计，使两者统一有效的结合，提升设计质量，降低工程的造价。
3、技能培训，提高整体设计水平
由于经济条件并不宽裕，很多设计工作人员难以参加更高层次的培训，导致设计水平永远都停留在一个层次上，这对时代先进性的建设模式极为不利，所以设计单位必须要加大对职工学习知识的投入力度，给工作人员做好定期的专业技能培训，使其了解并掌握当今世界的新技术。这样对提高设计人员的水平，以及增强单位的综合实力都很有帮助。
4、硬件设施的及时升级和更新
工程设计是科学技术发展基础上的不断推动向前的，设计单位的技术的更新和配备，以及当前相关领域内的最新科技发明掌握和运用的是推动工程设计不断向前的加速器。在技术升级的同时设计工程的硬件设施也需要随时不断地升级和更新，先进的设备将最新软硬件技术结合，对设计工作带来事半功倍的效果，并且更具有科学性和准确性。水利工程是一项对国家水资源影响重大的工程，小型水利工程又是我国水利事业当中极为重要的一部分。小型水利工程设计水平的提升是完善我国水利体系的关键环节。做好小型水利工程设计，为加速发展我国水利事业提供条件。
结束语
小型水利工程作为我国水利事业中非常重要的部分，为完善我国水利体系做出这突出贡献。水利工程设计人员在进行设计时不应该过分注重“大小”，端正自身工作态度，提高自己专业能力，为优质水利工程方案奠定基础。对于设计单位，除重视制度建设、人才培养等，也要做好硬件设施的更新换代。水利设计各参与方要全方位提升自己设计能力和水平，挖掘自身设计潜力，让每一小型水利工程设计方案都可以成为精品。
参考文献
[1]韩全，综合分析水利工程施工中的质量保障体系[J]，轻工设计，2011(3)