水工建筑物的破壞及防治措施

蘆姍姍

摘? 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，水工建筑物變的越來越多，已經(jīng)成為世界上水工建筑物最多的國家之一。水工建筑物在經(jīng)過長時(shí)間的使用后，非常容易受到破壞，對建筑的使用造成一定的影響，甚至?xí)：θ藗兊纳１疚木蛯λそㄖ锏钠茐脑蜻M(jìn)行分析，然后對相關(guān)的防治措施進(jìn)行探討，希望能夠有所幫助。

關(guān)鍵詞：水工建筑物;破壞;防治措施

中圖分類號：TV698? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

水工建筑物對于人們的生產(chǎn)生活有著非常重要的作用，近年來，我國在水工建筑物領(lǐng)域有著很大的發(fā)展，建設(shè)了各種各樣的水工建筑物，給人們帶來了很大的便利。但是水工建筑物極為容易受到損壞，導(dǎo)致水工建筑物不能夠正常地被使用，同時(shí)也會對社會的經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來一定的影響，因此對于水工建筑物的破壞一定要重視起來，并且要有著一定的防治措施去保護(hù)水工建筑物。

1 水工建筑物的基坑開挖作業(yè)

在對水工建筑物進(jìn)行施工的時(shí)候，基坑開挖是一項(xiàng)非常重要的工程，對于整個(gè)水工建筑物的質(zhì)量有著決定性的作用。在進(jìn)行基坑開挖的時(shí)候，首先應(yīng)當(dāng)要對水工建筑物的整體布局進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后參考施工的方案，在建筑物的縱橫兩個(gè)方向上設(shè)置好軸線，這樣能夠讓施工更加的準(zhǔn)確。與此同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)在水工建筑物的周圍設(shè)置一定數(shù)量的水準(zhǔn)點(diǎn)，這樣能夠在一定程度上保證施工的精度，讓工程能夠更好地完成。開挖基坑的時(shí)候一定要嚴(yán)格地按照設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行，不能夠隨意地進(jìn)行修改，當(dāng)遇到問題的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)及時(shí)地進(jìn)行反饋，讓專業(yè)的人員來進(jìn)行解決。為了降低施工的難度，可以按照一比一的比例進(jìn)行放坡，這樣能夠讓建筑物的傾斜度降低?；娱_挖后，如果由于一些原因不能夠繼續(xù)進(jìn)行施工，應(yīng)當(dāng)要在基坑上設(shè)置保護(hù)面，這樣來起到一定的保護(hù)作用。當(dāng)再次開挖時(shí)，應(yīng)當(dāng)要對基坑進(jìn)行清理，然后在進(jìn)行施工。使用機(jī)械開挖的時(shí)候應(yīng)當(dāng)要預(yù)留出一定的距離，然后由人工進(jìn)行開挖，這樣來保證施工的精確度。在施工時(shí)如果出現(xiàn)滲水的現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)要設(shè)置集水坑，然后將水排除基坑。

2 水工建筑物的破壞原因

2.1 磨蝕破壞產(chǎn)生的原因

水工建筑物很多都會處于高速的水流當(dāng)中，如果這些水中含有大量的泥沙等顆粒物質(zhì)，就會導(dǎo)致水工建筑物的磨蝕問題，給水工建筑物的使用帶來很大的問題。對于水工建筑物來講，出現(xiàn)磨蝕的地方大都處于地下部門，因此較難被發(fā)現(xiàn)，并且對其進(jìn)行維修也極為困難。在對其進(jìn)行維修的時(shí)候，不僅需要較高的技術(shù)和設(shè)備，而且需要投入大量的資金，并且維修的時(shí)間也會非常長，在維修期間水工建筑物不能夠正常進(jìn)行使用，這就會給人們帶來很大的麻煩。由于水工建筑物的磨蝕破壞主要是由于高速含沙水流不斷沖擊造成的，因此水工建筑物的抗磨蝕能力就決定了其能夠正常使用的時(shí)間。由于水流在不同的季節(jié)會有著不同的流速，因此水工建筑物的磨蝕程度也和季節(jié)有著一定的關(guān)系，并且其磨蝕的程度會隨著季節(jié)的變化產(chǎn)生一定的慣性作用。

2.2 空蝕破壞產(chǎn)生的原因

空蝕破壞的原因較為復(fù)雜，在起初人們發(fā)現(xiàn)空蝕現(xiàn)象的時(shí)候，人們普遍認(rèn)為這種現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于空泡破壞時(shí)產(chǎn)生沖擊波的緣故，空泡破壞時(shí)產(chǎn)生的沖擊波能夠產(chǎn)生一定的壓力，這種壓力會作用在水工建筑上，經(jīng)過長時(shí)間的作用后，水工建筑就會由于強(qiáng)度破壞而出現(xiàn)空蝕現(xiàn)象。隨著人們對于空蝕現(xiàn)象的認(rèn)識不斷加深，人們發(fā)現(xiàn)空蝕破壞是由于空泡和微射流共同作用的結(jié)果。在水中會不斷地產(chǎn)生空泡，這些空泡會隨著水流不斷地移動(dòng)，當(dāng)空泡遇到水工建筑物的時(shí)候，就會出現(xiàn)潰滅的現(xiàn)象，空泡的潰滅會產(chǎn)生一定的沖擊壓，這些沖擊壓就會對水工建筑物的壁面產(chǎn)生作用，造成壁面的損壞。另外，微射流也能夠產(chǎn)生一些沖擊作用，這些沖擊力會連續(xù)不斷地對壁面產(chǎn)生作用。一些較強(qiáng)的沖擊力能夠直接讓水工建筑物出現(xiàn)破壞的現(xiàn)象，一些較小的沖擊力在不斷的作用下也會對壁面造成一定的損害，引起壁面材料的疲勞破壞。這兩種作用力的共同作用之下，就會讓面壁遭受到較為嚴(yán)重的空蝕破壞。

2.3 凍害產(chǎn)生的原因

水工建筑物發(fā)生凍害的原因主要是凍結(jié)面處會產(chǎn)生凍脹應(yīng)力。根據(jù)凍脹力的位置不同，其能夠分成法向凍脹力、切向凍脹力和水平凍脹力等，法向凍脹力主要產(chǎn)生在基礎(chǔ)底面部分，切向凍脹力主要產(chǎn)生在基礎(chǔ)側(cè)表面，水平凍脹力主要產(chǎn)生在基礎(chǔ)側(cè)向。凍害破壞主要有以下幾種，第一，樁基基礎(chǔ)橋凍害破壞。在切向凍脹力的影響下，橋樁基礎(chǔ)很容易就會被不均勻的拔起來。當(dāng)橋樁發(fā)生凍拔現(xiàn)象時(shí)就很難制止住，并且發(fā)生凍拔現(xiàn)象的橋樁不容易恢復(fù)。第二，板型基礎(chǔ)建筑物凍害破壞。水工建筑物中包括很多的板型基礎(chǔ)建筑物，例如水閘底板或者閘后護(hù)坦等。板型基礎(chǔ)凍害主要原因是法向凍脹力和切向凍脹力，在這兩者的作用下，板型基礎(chǔ)就容易發(fā)生變形等。如果板型基礎(chǔ)比較厚，基礎(chǔ)側(cè)面受到的切向凍脹力就會更大，在凍脹力的作用下，板型基礎(chǔ)建筑物可能會被翹起，這樣造成板型基礎(chǔ)建筑物不能夠正常使用。

3 水工建筑物防護(hù)措施

3.1 磨蝕破壞防治措施

首先，在對水工建筑物進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)要將磨蝕破壞防治考慮進(jìn)去，然后再對水工建筑物的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在必要的地方增加水工建筑物的抗磨蝕能力。應(yīng)當(dāng)要盡量將過流部分的建筑物降到最低，并且采用一定的泄洪方式。另外，應(yīng)當(dāng)要加強(qiáng)消力池的厚度，這樣來讓其抗磨蝕能力增加。然后，應(yīng)當(dāng)要加強(qiáng)對水工建筑物的施工管理，在進(jìn)行施工的時(shí)候總結(jié)出有用的經(jīng)驗(yàn)，在進(jìn)行施工的時(shí)候針對實(shí)際的情況采取有效的對抗措施，保證施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量。最后，當(dāng)發(fā)現(xiàn)水工建筑物已經(jīng)出現(xiàn)破壞的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)要及時(shí)地進(jìn)行維修，破壞的范圍越大，維修的難度也會更大。在對水工建筑物進(jìn)行使用的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)要做好其維修檢測工作，及時(shí)地發(fā)現(xiàn)水工建筑物中出現(xiàn)問題的地方，做到早發(fā)現(xiàn)早維修。

3.2 空蝕破壞防治措施

對于水工建筑物的空蝕破壞問題，應(yīng)當(dāng)要從3個(gè)方面入手。首先，應(yīng)當(dāng)要提升水流空化數(shù)，這樣能夠在很大的程度上降低破壞的強(qiáng)度。在進(jìn)行施工的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)要讓過流邊界的體型較為合理，提升其表面的光滑程度，避免其出現(xiàn)局部壓力降低的現(xiàn)象。還應(yīng)當(dāng)要對水閘的形狀進(jìn)行改善，減少產(chǎn)生旋渦的概率。研究人員應(yīng)當(dāng)要盡量研究出能夠消能的材料或者體型，這樣能夠在很大程度上降低破壞力。然后，降低水流對于壁面的直接破壞作用。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)要采用合理的水流結(jié)構(gòu)，盡量能夠讓空泡在距離壁面較遠(yuǎn)的地方就潰滅，這樣能夠避免其對壁面的破壞作用。另外，還能夠采用向水流內(nèi)加氣的方法，讓水流的物理性質(zhì)發(fā)生改變，這樣來起到一定的保護(hù)作用。最后，要采用抗空蝕能力較強(qiáng)的材料進(jìn)行建設(shè)。

3.3 凍害防治措施

在對水工建筑物進(jìn)行凍害防治的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)要分為地基和結(jié)構(gòu)兩種進(jìn)行處理。首先，地基處理措施，在對地基進(jìn)行防護(hù)的時(shí)候，可以采用保溫法和排水隔離法。保溫法就是在水工建筑物的地層設(shè)置一個(gè)隔離層，這樣能夠增大其熱阻，讓水工建筑物能夠避免被凍結(jié)，這樣來防止出現(xiàn)凍脹現(xiàn)象。排水隔離法就是讓水工建筑物盡量避免和水進(jìn)行接觸，這樣來讓水工建筑物不出現(xiàn)凍害破壞。其次，防治凍害的結(jié)構(gòu)措施，在容易出現(xiàn)凍害的地方，要采用深基礎(chǔ)的方法讓結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。深基礎(chǔ)法就是讓建筑物的基礎(chǔ)部分處于凍層以下，這樣來消除基礎(chǔ)底部的凍脹力，起到對于水工建筑物的保護(hù)作用。

結(jié)語

水工建筑非常容易出現(xiàn)破話現(xiàn)象，在進(jìn)行使用的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)要定期對其進(jìn)行檢查，盡量避免其出現(xiàn)問題。水工建筑物的破壞主要有著磨蝕破壞、空蝕破壞和凍害3種，對于不同的破壞要采用相應(yīng)的防治方法，這樣來保證水工建筑物的質(zhì)量。

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