水工建筑物的破壞及防治措施

蘆姍姍

摘? 要：隨著我國經濟的不斷發展，水工建筑物變的越來越多，已經成為世界上水工建筑物最多的國家之一。水工建筑物在經過長時間的使用后，非常容易受到破壞，對建筑的使用造成一定的影響，甚至會危害人們的生命。本文就將對水工建筑物的破壞原因進行分析，然后對相關的防治措施進行探討，希望能夠有所幫助。

關鍵詞：水工建筑物;破壞;防治措施

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水工建筑物對于人們的生產生活有著非常重要的作用，近年來，我國在水工建筑物領域有著很大的發展，建設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，導致水工建筑物不能夠正常地被使用，同時也會對社會的經濟發展帶來一定的影響，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水工建筑物。

1 水工建筑物的基坑開挖作業

在對水工建筑物進行施工的時候，基坑開挖是一項非常重要的工程，對于整個水工建筑物的質量有著決定性的作用。在進行基坑開挖的時候，首先應當要對水工建筑物的整體布局進行設計，然后參考施工的方案，在建筑物的縱橫兩個方向上設置好軸線，這樣能夠讓施工更加的準確。與此同時，還應當在水工建筑物的周圍設置一定數量的水準點，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。開挖基坑的時候一定要嚴格地按照設計的方案進行，不能夠隨意地進行修改，當遇到問題的時候，應當及時地進行反饋，讓專業的人員來進行解決。為了降低施工的難度，可以按照一比一的比例進行放坡，這樣能夠讓建筑物的傾斜度降低。基坑開挖后，如果由于一些原因不能夠繼續進行施工，應當要在基坑上設置保護面，這樣來起到一定的保護作用。當再次開挖時，應當要對基坑進行清理，然后在進行施工。使用機械開挖的時候應當要預留出一定的距離，然后由人工進行開挖，這樣來保證施工的精確度。在施工時如果出現滲水的現象，應當要設置集水坑，然后將水排除基坑。

2 水工建筑物的破壞原因

2.1 磨蝕破壞產生的原因

水工建筑物很多都會處于高速的水流當中，如果這些水中含有大量的泥沙等顆粒物質，就會導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，出現磨蝕的地方大都處于地下部門，因此較難被發現，并且對其進行維修也極為困難。在對其進行維修的時候，不僅需要較高的技術和設備，而且需要投入大量的資金，并且維修的時間也會非常長，在維修期間水工建筑物不能夠正常進行使用，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間。由于水流在不同的季節會有著不同的流速，因此水工建筑物的磨蝕程度也和季節有著一定的關系，并且其磨蝕的程度會隨著季節的變化產生一定的慣性作用。

2.2 空蝕破壞產生的原因

空蝕破壞的原因較為復雜，在起初人們發現空蝕現象的時候，人們普遍認為這種現象的產生是由于空泡破壞時產生沖擊波的緣故，空泡破壞時產生的沖擊波能夠產生一定的壓力，這種壓力會作用在水工建筑上，經過長時間的作用后，水工建筑就會由于強度破壞而出現空蝕現象。隨著人們對于空蝕現象的認識不斷加深，人們發現空蝕破壞是由于空泡和微射流共同作用的結果。在水中會不斷地產生空泡，這些空泡會隨著水流不斷地移動，當空泡遇到水工建筑物的時候，就會出現潰滅的現象，空泡的潰滅會產生一定的沖擊壓，這些沖擊壓就會對水工建筑物的壁面產生作用，造成壁面的損壞。另外，微射流也能夠產生一些沖擊作用，這些沖擊力會連續不斷地對壁面產生作用。一些較強的沖擊力能夠直接讓水工建筑物出現破壞的現象，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重的空蝕破壞。

2.3 凍害產生的原因

水工建筑物發生凍害的原因主要是凍結面處會產生凍脹應力。根據凍脹力的位置不同，其能夠分成法向凍脹力、切向凍脹力和水平凍脹力等，法向凍脹力主要產生在基礎底面部分，切向凍脹力主要產生在基礎側表面，水平凍脹力主要產生在基礎側向。凍害破壞主要有以下幾種，第一，樁基基礎橋凍害破壞。在切向凍脹力的影響下，橋樁基礎很容易就會被不均勻的拔起來。當橋樁發生凍拔現象時就很難制止住，并且發生凍拔現象的橋樁不容易恢復。第二，板型基礎建筑物凍害破壞。水工建筑物中包括很多的板型基礎建筑物，例如水閘底板或者閘后護坦等。板型基礎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，板型基礎就容易發生變形等。如果板型基礎比較厚，基礎側面受到的切向凍脹力就會更大，在凍脹力的作用下，板型基礎建筑物可能會被翹起，這樣造成板型基礎建筑物不能夠正常使用。

3 水工建筑物防護措施

3.1 磨蝕破壞防治措施

首先，在對水工建筑物進行設計的時候，應當要將磨蝕破壞防治考慮進去，然后再對水工建筑物的整體結構進行設計，在必要的地方增加水工建筑物的抗磨蝕能力。應當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，應當要加強消力池的厚度，這樣來讓其抗磨蝕能力增加。然后，應當要加強對水工建筑物的施工管理，在進行施工的時候總結出有用的經驗，在進行施工的時候針對實際的情況采取有效的對抗措施，保證施工環節的質量。最后，當發現水工建筑物已經出現破壞的時候，應當要及時地進行維修，破壞的范圍越大，維修的難度也會更大。在對水工建筑物進行使用的時候，應當要做好其維修檢測工作，及時地發現水工建筑物中出現問題的地方，做到早發現早維修。

3.2 空蝕破壞防治措施

對于水工建筑物的空蝕破壞問題，應當要從3個方面入手。首先，應當要提升水流空化數，這樣能夠在很大的程度上降低破壞的強度。在進行施工的時候，應當要讓過流邊界的體型較為合理，提升其表面的光滑程度，避免其出現局部壓力降低的現象。還應當要對水閘的形狀進行改善，減少產生旋渦的概率。研究人員應當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。在進行設計的時候，應當要采用合理的水流結構，盡量能夠讓空泡在距離壁面較遠的地方就潰滅，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加氣的方法，讓水流的物理性質發生改變，這樣來起到一定的保護作用。最后，要采用抗空蝕能力較強的材料進行建設。

3.3 凍害防治措施

在對水工建筑物進行凍害防治的時候，應當要分為地基和結構兩種進行處理。首先，地基處理措施，在對地基進行防護的時候，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置一個隔離層，這樣能夠增大其熱阻，讓水工建筑物能夠避免被凍結，這樣來防止出現凍脹現象。排水隔離法就是讓水工建筑物盡量避免和水進行接觸，這樣來讓水工建筑物不出現凍害破壞。其次，防治凍害的結構措施，在容易出現凍害的地方，要采用深基礎的方法讓結構更加穩定。深基礎法就是讓建筑物的基礎部分處于凍層以下，這樣來消除基礎底部的凍脹力，起到對于水工建筑物的保護作用。

結語

水工建筑非常容易出現破話現象，在進行使用的時候，應當要定期對其進行檢查，盡量避免其出現問題。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的防治方法，這樣來保證水工建筑物的質量。

參考文獻

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