1、关于水工建筑物的破坏及防治措施探析摘要：本文针对水工建筑物的破坏以及防治措施进行分析和阐述。 关键词：水工建筑物；破坏；防治措施 中图分类号：TV698 文献标识码：A 一、基础开挖 （一）以建筑物轮廓线作为依据，沿着纵横方向将轴线控制桩进行设置。 （二）在建筑物附近设置的临时水准点至少有两个，这样可以使高程的校核更为方便快捷。 （三）基坑开挖放坡的比例为 1:1，小型建筑物放坡比例为 1:0.5，机械开挖的时候，底部需要预冒人工清除量为 20cm，开挖高程绝对不可以超过设计高程。当基坑出现地下水的时候，集水坑的设置是很有必要的，这样的话，可以在最短时间内进行架泵排水，等到混凝土达到终凝以后，
2、就可以停止排水，如果停工前需要设置保护面，那么在复工之前就应该将杂物、淤泥等清除干净，使面凿毛得到保护。 二、水工建筑物空蚀破坏 因为空泡溃灭的时候，所产生的瞬时压强相对是比较大的，当溃灭发生在同体表面附近的时候，处于水流中的不断出现溃灭的空泡产生的高压强反复作用，对于同体表面有着一定的破坏，这种现象就称之为“空蚀” 。 （一）空蚀破坏原因 在 1950 年以前，大部分人们都认为空蚀是因为空泡溃灭的时候形成的冲击波把所产生的压强向边壁进行作用，使边壁的强度产生破坏，从而形成空蚀。后经Rattray、Plesset、Kling、Hammitt、Lauterborn、Shima、Peterka 等
3、人通过相关试验证明空蚀破号的原因是空泡和微射流共同作用所产生的结果。水中游移型空泡不断产生、发育、溃灭时，则空泡溃灭的冲击压强将不断作用在边壁上。另外，微射流的冲击作用像捶击一样不断地打击着固体壁面，其中较强的冲击力可直接使壁面破坏，而冲击力较弱的反复作用则可引起壁面材料的疲劳破坏。以上两种破坏共同作用之下，使固体壁面局部遭受空蚀破坏。 （二）空蚀破坏防治措施 可以使水工建筑物空蚀问题有所减少的方面大致可以有以下三种：第一，水流空化后具有空蚀破坏能力；第二，材料抗空蚀破坏的能力；第三，上述两种形式共同作用下，形成的空蚀破坏程度。防止和减免空蚀的方法可粗略地归纳为以下三类： 1、提高水流空化数，
4、消除或减弱破坏强度 （1）使过流边界体型合理，以提高过流壁面上分布的压强值。其中典型的有溢流坝面和消能工的体型问题。 （2）将过流壁面的平整度得以提升，这样的话，可以使高度凹凸不平的现象得以降低，从而使局部压强不会过低。 （3）对高水头闸门门槽体型进行改善，从而使引起的漩涡空化强度得以减弱。 （4）加强运行管理，改善运行条件，避免不合理的运行状况。 2、减少水流对过流壁面的直接破坏作用 （1）利用人工的方式，将气体掺入到水流内部，从而使水流的物性得以改变。 （2） “超空穴”的水流结构，如溢流坝面上的宽尾墩型闸墩，使对壁面空蚀破坏起主要作用的游移型空泡的溃灭区远离过流壁面。 三、水工建筑物磨蚀
5、破坏 （一）磨蚀破坏原因 借鉴多年建成的工程运行的实践经验表明，只要是在高速挟砂水流作用下的水工建筑物，泥沙磨蚀问题都不同程度地存在其中。因为腐蚀部位大部分都处于水下，实施维修困难较大，这就需要财力和人力的大量耗损，同时对工程的正常运行也会产生严重的影响。含砂水流的磨蚀，归属于水沙二相流问题。它的外部原因是水沙问题，也就是磨损力，内部原因是材料问题，也就是抗磨力，两者相互作用。水流中的泥沙，所产生的变化速度与水流速度是完全不同的，但是却也在不断变化过程中，之后所产生的惯性力与水流的平均速度也是完全不同的。 （二）磨蚀破坏防治措施 1、优化工程设计 （1）泄洪工程布置和体型的优化，应该主要从抗磨
6、蚀层面上进行考虑，表孔泄洪是最佳的选择。或者针对过流部分的建筑物长度在最大程度上减少。 （2）消力池的抗磨设计，通常情况下，消力池的设计都需要通过模型试验才能够最终确定。从结构层面上考虑，要对消力池的底板厚度和保护层厚度进行适当的加厚。 （3）水电站引水管以及水力机械进行磨蚀设计。 2、加强工程运行的管理 运行观测资料的积累对于水工建筑物而言是尤为重要的，它可以使其冲磨破坏得以降低，不断的积累对抗冲耐磨运行经验，所做出的规定也要对抗冲耐磨运行有好的推动作用，将最佳的运行规程制定出来。 3、加强观测，及时维修 针对那些存在泥沙腐蚀的工程而言，监测和检查的力度一定要加大，第一时间发现其中存在的问题
7、，并且进行维修，这样的话，可以使腐蚀和损坏不会更加严重。 四、水工建筑物的冻害 （一）冻害原因 季节冻土区水工建筑物形成冻害的原因有外在因素和内在因素，其中地基土的冻胀、融沉、冰冻以及长期冻融循环等都属于自然规律所形成的破坏作用，这属于冻害的内在因素；设计的不合理、施工技术不到位以及工程管理不到家等原因属于人为因素，这就是造成冻害的外在因素。 （二）冻害防治措施 1、换基 地基换土这种防冻措施，其实是出现最早而且也是最为有效的一种方式。将冻胀性地基土换成非冻胀性的砂、卵石，或者在土中掺入憎水物质，这样的话，土体就会产生憎水，冻胀现象必定会有所缓解；或者回填干容重 1.65g/cm3 粘性土，这
8、样可以使冻胀现象就所减轻。 2、保温材料 选择保温材料防治冻害。在基础表面覆盖水、冰、雪、草、炉渣等，或者运用较大承载力的保温材料在基础底面进行铺筑，这样的做法，不仅可以使冻害不会过深，而且基础下土体的温度状态也得到有效地改变。这种保温材料大部分都会在肯取得建筑物防冻中广泛地使用。 五、结语 通过实践表明，当前水工建筑物破坏的类型，都可以运用上述的防治措施，从而使损失降到最低。 参考资料： 1.周敏捷.水工建筑运行安全性分析J.中小企业管理与科技(上旬刊). 2009(08). 2.武爱民.试论水工建筑物的质量控制J.科技资讯. 2009(03). 3.魏剑波.水工建筑物的冻胀破坏和防治措施J.黑龙江科技信息. 2007(11). 4.姜贵友.流砂地基水工建筑物的基础处理J.黑龙江水专学报. 2004(03). 5.严和平.水工建筑物计算机辅助设计技术研究D.新疆农业大学. 2002.
