水工建筑物破壞的原因及對此研究

【摘要】當前，我國的水工建筑物多為鋼筋混凝土結構，這種結構在使用過程中較為容易受到自然環境的影響，從而出現裂縫、空蝕等問題，縮短建筑物的使用壽命。本文中，筆者主要分析了水工建筑物產生破壞的原因，同時對相關防治措施進行了探討。

【關鍵詞】水工建筑；破壞原因；防治措施

近年來，伴隨著我國經濟的飛速發展，水利工程也進入了快速建筑的階段，這對于水工建筑的日常防治工作也提出了更高的要求。水工建筑多存在于環境較為惡劣的地區，受環境的影響較大，很容易就會收到破壞，影響建筑物的性能和使用壽命。水工建筑多關系國計民生，一旦出現破壞，不僅僅影響建筑物本身，而且會對周圍人民群眾的生活產生較大影響。針對水工建筑產生破壞的原因，應當采取相應的措施，確保工程性能的正常發揮，延長使用壽命。

一、水工建筑產生破壞的原因

1.空蝕破壞

泄水建筑物多容易發生空蝕破壞，如果泄水建筑物的體型不合理或者在施工的過程中表面處理得不夠平整，就會使得建筑物在高速水流的作用下，將平順水流與分界相分離，建筑物的局部壓強降低，從而發生空蝕。空蝕的破壞力極大，能夠在空穴潰滅的同時產生較大的壓強，導致空蝕的面積和深度加大，影響建筑物的性能發揮，甚至縮短建筑物的使用壽命。針對空蝕，應該采取合理的措施，在設計和施工時期都要做后防護工作。

2.腐蝕破壞

大部分的水工建筑存在于水下，這種環境較為潮濕，而且會長時間受到高速水流的沖擊。泥沙量比較大的地區還容易受到泥沙的磨損，這些都屬于水工建筑的腐蝕破壞。水工建筑自身的抗腐蝕性能直接關系著建筑工程能否承受到較強的腐蝕。我國的大部分水流都會受到季節變化的影響，雨水充沛的季節水流較快，對建筑物的腐蝕作用較大，反之水流慢的時節腐蝕作用相對較弱。

3.凍融破壞

外界的自然環境變化會對水工建筑的正常運轉產生影響，尤其當氣溫冷暖變化明顯時，水工建筑受到的破壞更為嚴重。氣候冷暖變化較大時，建筑物的地基會收到不同程度的收縮和擴張，在這種作用力的影響下，建筑物的表面會產生不同程度的毀損。這種情況的長期存在，會加重對建筑物的破壞，甚至直接縮短建筑的使用壽命。對于這種破壞應當從建筑結構以及使用材料方面著手，減小熱脹冷縮作用的影響。

二、水工建筑物破壞的防治措施

針對不同類型的破壞，應該采取不同的措施，這樣才能有針對性地做好水工建筑的防護工作。

1.空蝕破壞的防治措施

針對空蝕破壞，首先應當提高水流的空化數，減弱水流的破壞程度。在設計時應當充分考慮水流的空蝕作用，對建筑的體型進行合理規劃。例如可以選擇消能工體或者有溢流堤面的工體，這種體型能夠很好地提高工程的抗腐蝕能力。在施工過程中，應當對建筑物表面的不平整程度進行處理，確保表面足夠平整，以減少高速水流下對建筑物的沖擊。在工程運轉過程中也應當做好管理工作，保證建筑處于良好的工作狀態。其次，應當減少水流對過流壁面的空蝕作用力。例如可以采取人工摻氣的方式改變水流的物理性質，在水流之中摻入不同性質的物質，從而削弱水流的沖擊作用。也可以從工程結構方面著手，利用合理的閘墩削弱空蝕破壞作用，延長建筑的使用壽命。

2.腐蝕破壞的防治措施

針對腐蝕破壞，首先應當加強工程設計，在建筑的設計階段就充分考慮工程的抗腐蝕性能。例如，在設計時可以充分利用表孔泄洪等來優化設計和布置，增強建筑自身的抗腐蝕性能。可以利用消力池來減弱磨損作用，增厚消力池來延長使用壽命。引進先進的排水設備等也可以增強水工建筑的抗腐蝕能力。其次，在水工建筑的施工階段，應當加強管理。在工程的作業過程中，應當根據相關的工作經驗教訓，深入分析水工建筑產生破壞的原因，在施工過程中給予足夠的重視，強化工程的現場管理，從整體上提高建筑的抗腐蝕能力。

3.凍融破壞的防治措施

針對凍融破壞應當從建筑結構和地基兩方面著手。首先，在凍土區，一般多采用柱式、樁式或者墩式的橋梁結構，這就要求在建筑時充分考慮凍土對建筑的影響，保證建筑在工作期間不會因為融沉或者凍脹而變形。在寒冷的地區建造水工建筑時可以將地基建設在凍土層以上，這樣能夠較少建筑底部的凍脹作用，降低氣溫冷暖變化對建筑的影響。另外，也可以對地基采取增溫以及加固措施，現在的工程中多采用保溫法以及強夯壓實法等來減少凍融破壞。例如，在建筑的施工過程中，可以在建筑的周圍鋪置隔熱層，對建筑起到保溫作用，這樣能夠在寒冷時節減輕冰凍危害，防指建筑出現冰凍破壞；同時，在施工過程中藥對地基土壤采取加固施壓措施，將凍土區地基的土層密度加大，這樣也能起到保溫以及防止凍害的作用。在混凝土的材料選擇上也應當根據不同類型的建筑物選擇不同材料，來確保混凝土能夠在不同的環境下保持耐久性和抗水性。例如，在寒冷地區，應當降低混凝土中的水灰比，這樣能夠提高混凝土的抗凍性能。

三、結束語

當前，隨著水利工程的大量建設，對水工建筑的日常管理工作也提出了更高的要求。水工建筑多受到空蝕、腐蝕以及凍融等三方面的破壞。如果建筑受到這些破壞，不僅會影響其自身的正常運轉，而且會對人們的生產生活產生較大的影響。在設計、施工以及后期的管理階段，針對不同原因的破壞應當采用不同的防護措施，不僅僅要從建筑的設計結構、日常維護等方面著手來提高建筑的抗破壞性能，而且要從地基的防護、材料的選擇等方面采取合理的措施。只有各個方面采取針采取針對性措施，才能從整體上提高水工建筑的抗破壞能力，保證其在使用過程中的良好狀態，延長使用壽命。

參考文獻：

[1]李鳳泉. 水工混凝土在寒冷地區的裂縫成因及預防措施[D].哈爾濱工業大學，2012

[2]魏無際，鄒光超，王霞. 水工建筑物腐蝕與防護國內外技術展[A]. 中國大壩協會，2011

[3]劉福珍，劉云龍，楊洪巖. 混凝土水工建筑物凍融破壞與防治[J]. 水利天地，2010，（01）：44-45.