水工建筑物破坏的原因和解决措施

当前水工建筑物多为混凝土结构，这就导致在使用过程中会受到来自于外部和自身等诸多因素的影响，从而出现裂缝、空蚀及冻融等问题，对水工建筑物自身的性能带来较大的影响，使水工建筑物的使用寿命缩短。文中分析了水工建筑物产生破坏的原因，并进一步对水工建筑物破坏的防治措施进行了具体的阐述。

近年来随着我国经济的快速发展，我国水利工程进入了快速建筑阶段，我国水工建筑物数量不断增加，这对于其日常管理提出了更高的要求。水工建筑物由于其所处环境较为恶劣，受自然环境影响较大，一旦水工建筑物受到不同程度的破坏，则会导致其在运行过程中无法有效的发挥自身的性能，从而给人们的生产生活带来较大的影响，不利于国民经济的健康发展。所以针对水工建筑物破坏的原因进行分析，并采取相应的防治措施，确保水工建筑物使用寿命的延长。

1 水工建筑物产生破坏的原因

1.1 磨蚀破坏。水工建筑物多数处于水下，这就导致其长时间的处于高速水流的冲击下，特别是在泥沙含量较大的地区，在长期泥沙的磨损下，处于水下部位的水工建筑物会受到不同程度的磨蚀破坏，在长期水流冲涮下水工建筑物自身的抗磨蚀能力直接关系到其受到磨蚀损坏的程度，同时由于水流的速度还会受到季节变化的影响，这也会对水工建筑物磨蚀的程度带来较大的影响。

1.2 空蚀破坏。空蚀破坏多发生在泄水建筑物，当泄水建筑物在设计时体形不合理或是施工时表面不平整性，在承受高速水流作用时会使平顺水流与分界分离，从而导致局部压强降低，从而导致空蚀破坏产生。空蚀具有较大的破坏力，空穴溃灭时会有较大的瞬间压强产生，从而导致空蚀深度和空蚀面积不断加大，对泄水建筑物的正常运行带来较大的影响。

1.3 冻融破坏。水工建筑物在运行过程中会受到来自于外界环境因素的影响，特别是水工建筑物的地其在气候冷暖变化下受到的影响更为严重。当温度冷暖变化较为明显会时，会导致地基发生不同程度的收缩和扩张，从而产生较大的作用力，导致水工建筑物表面受到不同的程度的破坏，一旦这种热胀冷缩作用力长久存在时，则会加重水工建筑物破坏的程度。

2 水工建筑物破坏的防治措施

2.1 磨蚀破坏的防治措施

2.1.1 优化水工建筑物的工程设计。在对水工建筑物结构进行设计时，需要提高水工建筑物整体的抗磨蚀能力，这就需要在其体型和布置上在进行优化，在设计时可以利用表孔泄洪或是减少水工建筑物过流部分的长度等方式来增强其自身的抗磨蚀能力。同时还可以利用消力池来进行抗磨蚀设计，不仅要选择合适的消力池，同时还要对消力池的设计进行巩固，增强其厚度。还可以优化引水排水设备等方法来增强水工建筑物的抗磨蚀能力。

2.1.2 加强水工建筑物的现场施工管理。在进行水工建筑物施工作业工作中，可以根据相关的施工经验和教训来对水工建筑物可能产生磨蚀破坏的情况进行深入分析，从而在施工过程中给予充分的关注，强化施工的现场管理，从而提高水工建筑抗磨蚀破坏的能力。

2.2 空蚀破坏的防治

2.2.1 提高水流的空化数，减弱甚至消除其破坏程度。为了能够有效的降低受到空蚀破坏的可能性，可以对容易受到空蚀的材料性能进行改进，对过流壁面的体型进行合理规划，在设计时尽量在体型上采取典型的消能工体或是有溢流堤面的体型，这样不仅可以提高过流壁面的压强值，同时还能够更好的提高水工建筑物的抗空蚀破坏能力。对水工建筑物表面存在不平整的情况进行有效的处理，确保表面具有较好的平整度，这样有利于降低水流冲涮过程中对水工建筑物表面所产生的冲击力。针对水工建筑物不同型号的特点进行分析，提高其运行过程中的消能效果。另外还要强化水工建筑物运行过程中的管理工作，对其运行条件进行不断改善，确保其运行状况的良好。

2.2.2 削弱水流对工程过流壁面空蚀作用力。为了能够有效的降低水流的作用力，可以利用人工掺气的方式来对水流的物理和化学性质进行改变，在水流中将不同成分的物质掺入其中，从而达到消弱水流冲击力的作用。也可以利用科学合理的水工建筑物工程设计结构，进行闸墩设置来减少游移型空泡所带来的破坏作用，从而有效的降低水流对水工建筑物所带来的空蚀破坏。

2.3 冻融破坏的防治措施

2.3.1结构措施。在冻土区的水工建筑物建造中，通常采用的是柱式、桩式、墩式的基础桥梁结构。从桥梁的安全性出发，保证水工建筑物在融沉或者冻胀作用下不至于发生变形。因此，在冻土区的地基建造上，可以将地基建造在冻土层以上，减少气候的冷暖变化对地基结构的影响，以消除建筑物底部的冻胀应力，有效防止建筑工程的冻融破坏。

2.3.2 地基增温与加固措施。可以采用保温法以及强夯压实法两种方法减少冻融破坏。在水工建筑物的工程施工中，可以在其周围设置一个隔热层，增强建筑物的保温效果，也可以减轻地基的冰冻危害程度，有效防止水工建筑物的冰冻破坏。强夯压实法的方法指的是通过对地基土壤的加固施压措施，将冻土区的地基土干密度压实，加强土地自身的保温效果，减少冻融破坏对水工建筑物的破坏。同时，水工建筑物的混凝土的冻融破坏，也可能对水工建筑物造成破坏。

水工建筑物在运行过程中较为常受到的破坏即为磨蚀破坏、空蚀破坏和冻融破坏两种，一旦水工建筑物受到这几种破坏，则会影响其正常的运行，给人们生产和生活带来较大的不便。因此在水工建筑物运行期间，需要针对各种破坏产生的原因对其采取有效的防范措施，不仅需要优化水工建筑物的结构设计，同时加强工程管理和日常维护，从而提高水工建筑物抗破坏能力，确保其使用寿命能够延长，使其能够在运行过程中保持良好的状态。

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