摘 要： 随着我国经济的不断发展, 水工建筑物变的越来越多, 已经成为世界上水工建筑物最多的国家之一。水工建筑物在经过长时间的使用后, 非常容易受到破坏, 对建筑的使用造成一定的影响, 甚至会危害人们的生命。本文就将对水工建筑物的破坏原因进行分析, 然后对相关的防治措施进行探讨, 希望能够有所帮助。
关键词： 水工建筑物; 破坏; 防治措施;
水工建筑物对于人们的生产生活有着非常重要的作用, 近年来, 我国在水工建筑物领域有着很大的发展, 建设了各种各样的水工建筑物, 给人们带来了很大的便利。但是水工建筑物极为容易受到损坏, 导致水工建筑物不能够正常地被使用, 同时也会对社会的经济发展带来一定的影响, 因此对于水工建筑物的破坏一定要重视起来, 并且要有着一定的防治措施去保护水工建筑物。
1、 水工建筑物的基坑开挖作业
在对水工建筑物进行施工的时候, 基坑开挖是一项非常重要的工程, 对于整个水工建筑物的质量有着决定性的作用。在进行基坑开挖的时候, 首先应当要对水工建筑物的整体布局进行设计, 然后参考施工的方案, 在建筑物的纵横两个方向上设置好轴线, 这样能够让施工更加的准确。与此同时, 还应当在水工建筑物的周围设置一定数量的水准点, 这样能够在一定程度上保证施工的精度, 让工程能够更好地完成。开挖基坑的时候一定要严格地按照设计的方案进行, 不能够随意地进行修改, 当遇到问题的时候, 应当及时地进行反馈, 让专业的人员来进行解决。为了降低施工的难度, 可以按照一比一的比例进行放坡, 这样能够让建筑物的倾斜度降低。基坑开挖后, 如果由于一些原因不能够继续进行施工, 应当要在基坑上设置保护面, 这样来起到一定的保护作用。当再次开挖时, 应当要对基坑进行清理, 然后在进行施工。使用机械开挖的时候应当要预留出一定的距离, 然后由人工进行开挖, 这样来保证施工的精确度。在施工时如果出现渗水的现象, 应当要设置集水坑, 然后将水排除基坑。
2、 水工建筑物的破坏原因
2.1、 磨蚀破坏产生的原因
水工建筑物很多都会处于高速的水流当中, 如果这些水中含有大量的泥沙等颗粒物质, 就会导致水工建筑物的磨蚀问题, 给水工建筑物的使用带来很大的问题。对于水工建筑物来讲, 出现磨蚀的地方大都处于地下部门, 因此较难被发现, 并且对其进行维修也极为困难。在对其进行维修的时候, 不仅需要较高的技术和设备, 而且需要投入大量的资金, 并且维修的时间也会非常长, 在维修期间水工建筑物不能够正常进行使用, 这就会给人们带来很大的麻烦。由于水工建筑物的磨蚀破坏主要是由于高速含沙水流不断冲击造成的, 因此水工建筑物的抗磨蚀能力就决定了其能够正常使用的时间。由于水流在不同的季节会有着不同的流速, 因此水工建筑物的磨蚀程度也和季节有着一定的关系, 并且其磨蚀的程度会随着季节的变化产生一定的惯性作用。
2.2、 空蚀破坏产生的原因
空蚀破坏的原因较为复杂, 在起初人们发现空蚀现象的时候, 人们普遍认为这种现象的产生是由于空泡破坏时产生冲击波的缘故, 空泡破坏时产生的冲击波能够产生一定的压力, 这种压力会作用在水工建筑上, 经过长时间的作用后, 水工建筑就会由于强度破坏而出现空蚀现象。随着人们对于空蚀现象的认识不断加深, 人们发现空蚀破坏是由于空泡和微射流共同作用的结果。在水中会不断地产生空泡, 这些空泡会随着水流不断地移动, 当空泡遇到水工建筑物的时候, 就会出现溃灭的现象, 空泡的溃灭会产生一定的冲击压, 这些冲击压就会对水工建筑物的壁面产生作用, 造成壁面的损坏。另外, 微射流也能够产生一些冲击作用, 这些冲击力会连续不断地对壁面产生作用。一些较强的冲击力能够直接让水工建筑物出现破坏的现象, 一些较小的冲击力在不断的作用下也会对壁面造成一定的损害, 引起壁面材料的疲劳破坏。这两种作用力的共同作用之下, 就会让面壁遭受到较为严重的空蚀破坏。
2.3、 冻害产生的原因
水工建筑物发生冻害的原因主要是冻结面处会产生冻胀应力。根据冻胀力的位置不同, 其能够分成法向冻胀力、切向冻胀力和水平冻胀力等, 法向冻胀力主要产生在基础底面部分, 切向冻胀力主要产生在基础侧表面, 水平冻胀力主要产生在基础侧向。冻害破坏主要有以下几种, 第一, 桩基基础桥冻害破坏。在切向冻胀力的影响下, 桥桩基础很容易就会被不均匀的拔起来。当桥桩发生冻拔现象时就很难制止住, 并且发生冻拔现象的桥桩不容易恢复。第二, 板型基础建筑物冻害破坏。水工建筑物中包括很多的板型基础建筑物, 例如水闸底板或者闸后护坦等。板型基础冻害主要原因是法向冻胀力和切向冻胀力, 在这两者的作用下, 板型基础就容易发生变形等。如果板型基础比较厚, 基础侧面受到的切向冻胀力就会更大, 在冻胀力的作用下, 板型基础建筑物可能会被翘起, 这样造成板型基础建筑物不能够正常使用。
3、 水工建筑物防护措施
3.1、 磨蚀破坏防治措施
首先, 在对水工建筑物进行设计的时候, 应当要将磨蚀破坏防治考虑进去, 然后再对水工建筑物的整体结构进行设计, 在必要的地方增加水工建筑物的抗磨蚀能力。应当要尽量将过流部分的建筑物降到最低, 并且采用一定的泄洪方式。另外, 应当要加强消力池的厚度, 这样来让其抗磨蚀能力增加。然后, 应当要加强对水工建筑物的施工管理, 在进行施工的时候总结出有用的经验, 在进行施工的时候针对实际的情况采取有效的对抗措施, 保证施工环节的质量。最后, 当发现水工建筑物已经出现破坏的时候, 应当要及时地进行维修, 破坏的范围越大, 维修的难度也会更大。在对水工建筑物进行使用的时候, 应当要做好其维修检测工作, 及时地发现水工建筑物中出现问题的地方, 做到早发现早维修。
3.2、 空蚀破坏防治措施
对于水工建筑物的空蚀破坏问题, 应当要从3个方面入手。首先, 应当要提升水流空化数, 这样能够在很大的程度上降低破坏的强度。在进行施工的时候, 应当要让过流边界的体型较为合理, 提升其表面的光滑程度, 避免其出现局部压力降低的现象。还应当要对水闸的形状进行改善, 减少产生旋涡的概率。研究人员应当要尽量研究出能够消能的材料或者体型, 这样能够在很大程度上降低破坏力。然后, 降低水流对于壁面的直接破坏作用。在进行设计的时候, 应当要采用合理的水流结构, 尽量能够让空泡在距离壁面较远的地方就溃灭, 这样能够避免其对壁面的破坏作用。另外, 还能够采用向水流内加气的方法, 让水流的物理性质发生改变, 这样来起到一定的保护作用。最后, 要采用抗空蚀能力较强的材料进行建设。
3.3、 冻害防治措施
在对水工建筑物进行冻害防治的时候, 应当要分为地基和结构两种进行处理。首先, 地基处理措施, 在对地基进行防护的时候, 可以采用保温法和排水隔离法。保温法就是在水工建筑物的地层设置一个隔离层, 这样能够增大其热阻, 让水工建筑物能够避免被冻结, 这样来防止出现冻胀现象。排水隔离法就是让水工建筑物尽量避免和水进行接触, 这样来让水工建筑物不出现冻害破坏。其次, 防治冻害的结构措施, 在容易出现冻害的地方, 要采用深基础的方法让结构更加稳定。深基础法就是让建筑物的基础部分处于冻层以下, 这样来消除基础底部的冻胀力, 起到对于水工建筑物的保护作用。
4、结语
水工建筑非常容易出现破话现象, 在进行使用的时候, 应当要定期对其进行检查, 尽量避免其出现问题。水工建筑物的破坏主要有着磨蚀破坏、空蚀破坏和冻害3种, 对于不同的破坏要采用相应的防治方法, 这样来保证水工建筑物的质量。
参考文献：
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