水工建筑物范文10篇

1问题的提出

当水工建筑物修筑在地震烈度7°（含7°）以上区域时，应进行抗震计算，以保证工程的正常运行。为做好水工建筑物抗震设计，水利部先后两次编制《水工建筑物抗震设计规范》，即SDJ－78（试行）和SL203－97。

在执行规范SL203－97过程中，发现4．9．1地震主动动土压力计算公式中，对主动动土压力系数Ce取值的提法值得商榷。

2地震主动动土压力计算

《水工建筑物抗震设计规范》SL203－97中给出的地震主动动土压力代表值计算公式为：

式中Fe——地震主动动土压力代表值

摘要：当前中国水利行业中的水工建筑抗震设计普遍使用单项安全系数法，这种方法适用于针对不同水利项目进行比较分析，从而让水工建筑物在实际使用过程中具有更强的可靠性。在这一前提下考虑到中国的水工建筑物构造复杂且多处于地质条件多样化、地下水位高的地质环境中，这使得许多建筑物的构造载荷增大，同时增加了水工构造抗震中的不确定性。文章结合自然灾害可能对于水工建筑结构抗震设计所带来的负面影响，作者试图在总结性思考的基础上提出几条能够优化水工建筑物抗震设计的实际性建议。

关键词：水工建筑；抗震设计；思考建议

1引言

水工建筑的构造较为复杂且埋藏较深，同时许多建筑物所处的地质条件较为复杂，使其经常会受到地下高水位、结构张力大、强地震干扰、水力结构不利等方面的影响，这在事实上为水工建筑物的设计工作造成了大量技术难点，对水工结构设计的技术水平提出了更高的要求。此外，地震不仅会对水工建筑物结构造成损坏，同时还对下游人民群众的人身安全、健康生活等方面都造成了潜在的巨大风险。在1990年之前我国的水利水电行业的建筑防震规范使用单一安全系数法。在1990年后由于国家有提升建筑抗震性能的需要，中国技术部门参考相关理论出台《能源部门水力建筑抗震设计规范》，在这一规范中将单一安全系数法更改为多要素安全系数法，从而为水工建筑物抗震设计提供了更多技术支持。但是由于水工建筑物的抗震设计具有很强复杂性并且影响因素众多，因此工程结构无论使用单因素还是多因素方法的安全系数法，其最终计算结果都必须与国内外的实际设计经验相匹配。在20世纪90年代初期，由于当时有效设计样本较少，一些工程科学家过分强调了可靠性理论在多要素安全系数法中的应用，实际设计过程中影响因素众多，很难使用单一的可靠性理论直接准确计算出水工建筑物的安全系数。在这一前提下，多要素安全系数法可充分考虑水工建筑物水位、荷载组合和材料特性等因素带来的影响，从而为水工建筑物抗震设计奠定良好的基础。

2水工建筑物抗震设计要点

2.1注重遵循水工抗震设计规范。我国现行的《水工抗震设计规范》于1997年修订，这一修订工作对于我国水工建筑抗震安全设计起到重要作用，有助于保持水工建筑工程的整体稳定性，同时避免因工程损坏而引起二次灾害，有效满足抗震设计要求。与此同时，自然灾害给水工结构的抗震设计带来许多新的影响和启发，带来更多创新性的设计。例如在发生自然灾害时，经过预应力锚固处理的基台岩体能够基本保持稳定，而未经预应力锚固处理的水工建筑物无法保持稳定性，工程强度出现显著下降。2.2自然灾害对抗震结构要求。大量工程实践证明，对于工程项目组而言工程结构的抗震设计是必不可少的，因此在地震应急预案中设计人员必须保证抗震结构的可靠性。此外，水利工程中的建筑物多处在气候情况多变、天气情况复杂和水文地质条件干扰性强的地方，在这种情况下进行施工和运行往往会造成很多额外的困难，而水工建筑本身也会受到水的推力、浮力、渗透力、冲刷力等的作用，这使得其运行环境相比其他建筑的运行环境更为复杂，因此设计人员必须考虑到潜在的自然灾害风险，才能够有效提升抗震结构等级，避免建筑在遇到自然灾害后产生次生灾害。2.3自然灾害对综合性设计的要求。2008年汶川大地震的地震能量的释放在时间和空间上都非常不均匀。因此，为了让水工建筑物可以应对这一级别的自然灾害，设计人员在防震计算分析中必须考虑到每个水工建筑物的实际地形和地质条件影响，考虑到不同区域的水力结构很少相同，设计人员在设计时需充分考虑到不同建筑物间的实际差别，并以此为基础调整工程设计参数。此外，由于许多地面运动难以提前计算，因此设计人员应当加强对地震断层附近地面运动特性的研究工作，并在设计时更加充分的考虑到地震断层、全断层面破裂速度、破裂方式、破裂方向等因素的影响，并将这些因素结合起来进行综合研究，以达到满足抵抗自然灾害的基本设计要求。

1踏勘选线

踏勘选线的目的是在地面上确定中心线位置。在选定渠道路线时，必须遵循“经济合理，安全可靠和灌溉面积大”的原则，因此在踏勘选线时要考虑如下几个问题：

①渠道要尽量短而直，力求避开障碍物，以减小工程量和水流损失。

②把渠道选择在地势较高的地带，以利达到扩大灌溉面积和自流灌溉的目的。

③渠道经过的地带土质要好，坡度要适宜，以防渠道运行出现严重的渗漏、冲刷和坍塌现象。

④填挖土石方量和渠道建筑物要少，以达到省工、省料和少占用耕地。

近10年来，俄罗斯的经济和政治体制发生了深刻的变化，其中包括实施了新的民法，该法律规定危险工业装置、设备和建筑物的业主，对由于这些工程失事引起的损害应承担财产责任．当前俄罗斯经济极其困难，致使水工建筑物的运行费用下降到最低限度以下[1]．1993年和1994年乌拉尔地区的两座土坝相继失事，造成人员伤亡和巨大的经济损失，促使人们更加重视挡水建筑物的安全问题．

基于这些方面的考虑，俄罗斯联邦于1997年7月颁布了第117号联邦法律，即《水工建筑物安全法》．该法律贯彻实施2年多来，对水工建筑物安全实施国家监察，做了大量工作，使水工建筑物的安全工作得到全面加强．

1俄罗斯联邦《水工建筑物安全法》

近些年来，俄罗斯有关部门研究了在新经济条件下，如何改进和加强水工建筑物安全工作．在总结水工建筑物安全实行部门监察的实践和广泛吸收世界各国大坝安全立法经验的基础上，组织各方面的专家起草了俄罗斯联邦《水工建筑物安全法》草案，1997年6月23日获国家杜马通过，1997年7月21日由俄罗斯联邦总统叶利钦签发生效[2]．这是俄罗斯历史上第一部在国家意义上调整水工建筑物安全问题的法律文件[3]。

该法律适用于因其破坏可能导致发生紧急情况的水工建筑物．所谓紧急情况是指由于水工建筑物失事，在一定范围内可能引起或已经引起人员伤亡、健康受损害或者周围自然环境遭到破坏、造成巨大的财产损失和破坏人类生存条件的情况[2]．

该法律规定了俄罗斯联邦政府、俄罗斯联邦主体行政机关、实施水工建筑物安全国家监察的机关和俄罗斯水工建筑物注册登记局的职权；规定了保障水工建筑物安全的总要求和水工建筑物业主和运行单位的义务．水工建筑物业主或运行单位对水工建筑物存在的整个生命周期内的安全负责；确立了水工建筑物安全报告制度、水工建筑物设计、施工和运行活动的许可证制度和由于水工建筑物失事引起损害的民事责任风险义务保险制度（义务保险的具体办法由将要出台的联邦法律进行调整）；该法律强调对违反水工建筑物安全法规的行为必须依法追究责任．该法律的一个最重要的原则是俄罗斯联邦一些行政机关受俄罗斯联邦政府委托，对水工建筑物安全实施国家监察．法律赋予监察机关广泛的权力，直至按照法律的规定，作出禁止不可靠建筑物的运行以及拆除或维修的决定，作出关于注销建筑物运行许可证的决定[2]。

摘要：渗漏是水工混凝土建筑物老化病害的一种表面现象，亦最为常见。设计不合理、施工质量欠佳、运行管理不善或使用条件改变、遭受意外荷载及材料老化等，会引发贯穿性裂缝，或在混凝土内部形成连通的蜂窝孔洞等深层缺损，或导致变形缝止水失效。本文对建筑施工中常见的渗漏成因进行了分析，并针对这些常见的渗漏病害，提出一些具体的处理措施。

1、渗漏成因分析

渗漏现象出现后，首先我们要进行渗漏成因分析，实际上就是分析混凝土结构中存在的贯通缺损的成因，包括变形缝和裂缝的渗漏成因分析。

1.1变形缝渗漏成因分析

变形缝是身伸缩缝、沉降缝和抗震缝的总称。水工混凝土建筑物的特点，要求其变形缝必须具有以下性能：能够满足建筑物各部分之间的变形、变位的要求，消除相互间力的传递；变形缝止水结构水密性能优良，在设计水头压力的作用下，不发生渗漏；止水材料耐久性优良。变形缝止水结构失效有设计、施工和材料等三方面的原因。

设计方面的原因：变形缝尺寸设计不合理，密封止水材料的长期允许伸缩率不能满足变形缝变形要求等。

摘要：冲刷与地基地质条件密切相关，因此查明冲刷地段的地质条件，既是进行工程地质评价的前提，也是为水工模型试验和结构专业进行消能防冲设计提供可靠地质资料。

关键词：泄水输水建筑物；冲刷；影响因素；工程地质评价

一、泄水输水建筑物的工作特点和冲刷地段

水利水电枢纽中常见的泄水建筑物如溢流重力坝、溢洪道、泄洪隧洞、泄水闸等；输水建筑物如渠道等，各建筑物具有不同的工作特点，不同建筑物的各组成部分与水流接触的地基或边坡一般要经受水流冲刷。冲刷破坏程度主要与水流和地质两方面因素有关，根据破坏程度的差异，可分为一般冲刷地段和严重冲刷地段。但仅就水流方面而言，溢流重力坝下游河床及两岸、溢洪道泄水槽和消能段、泄洪隧洞出口段、水闸下游连接段、渠道落差建筑物陡坡、消力池段水流急，甚至为高速水流，单宽水流所含能量大，多会产生比较严重的冲刷破坏，属于严重冲刷地段。而建筑物的其余组成部分起到引水、导流作用，或将水源区水流平缓地引入主控段，或将消能后水流平稳地泄入原河道，水流流速均不大，属于一般冲刷地段。

二、冲刷引起主要工程地质问题及其影响因素

高速水流具有较大能量，长期冲刷将会引发多方面的工程地质问题：①水流冲刷两岸岸坡，造成大量塌方、滑坡。②射流跌入水垫后形成回流，剧烈冲刷坝脚，导致地基及建筑物失稳。③冲刷坑形成后，上游坡溯流发展，危及坝基稳定。④冲刷坑的不断加深，切断坝基下的软弱夹层、缓倾角断层，形成临空面，可能引起深层滑动。⑤泄水输水建筑物本身受高速水流冲刷而破坏。

摘要：建筑材料有很多种，而混凝土就是其中比较常见的一种。由于混凝土的优势非常明显，所以在建筑施工过程中比较常用，而且混凝土的适用范围越来越广。但水工混凝土建筑物也会出现一定问题，这主要是因为长期受到空气、温度以及水流冲击的影响，所以很容易出现裂缝、渗漏等质量问题。本文主要研究水工混凝土建筑物的混凝土质量检测。

关键词：水工混凝土；质量检测；检测方式

水工混凝土建筑物一般由三部分构成，其中一部分是建筑物，一部分是病坝，还有一部分是危险大坝。目前我国大部分水工建筑物都会存在质量问题，其中比较严重的大坝就是混凝土大坝，它的质量问题会引发决坝危险，也有可能引发溃坝危险。所以，水工混凝土建筑物需要进行病害检测。相比于一般混凝土来说，水工混凝土的耐水性更好，在施工过程中，不能忽视拌和、浇筑以及养护问题。

1混凝土质量检测的重要性

水工混凝土建筑在使用过程中经常会出现质量问题，出现问题的原因主要有以下两种，第一种因素是人为因素，第二种因素是受到外力破坏所导致。但是在水工建筑构建的过程中也会出现一定的问题，在建筑的后期使用中同样会出现一些问题。在建筑构建过程中出现问题的原因可能是以下原因，可能是施工计划出现问题，也可能是施工材料出现问题，还可能是施工人员技术水平不够高。所以水工建筑出现老化或者是病害问题需要及时修护，这就需要维修人员准确找到出现问题的部分，这也是水工建筑需要定期检测的原因。及时修复水工建筑所出现的问题有助于延长建筑寿命，保证水工建筑更好的使用。对于水工建筑来说，对混凝土质量进行检测是非常重要的，这也是避免建筑受到损害的重要环节。通过对混凝土质量进行检测可以了解整个建筑的受力情况，及时发现水工建筑出现的问题，其中包含了建筑的老化问题以及病害问题等，然后针对不同问题采取不同的养护措施[1]。

2水工混凝土建筑物的混凝土强度检测

摘要：建筑物的防水工程是建筑工程的重要组成部分。直接关系到建筑物的使用寿命。我国的建筑防水状况一直不容乐观。文章通过总结施工经验结合相应理论，从基层、防水材料以及防水部位等方面，对防水工程的实施提出建设性意见。

关键词：建筑防水工程

水是无孔不入的，它借助风压、对流、冲击、附著、毛细等力量，逐渐渗入建筑内部，而且在渗透的过程不易从表面发觉。影响着建筑物的正常使用，侵蚀建筑物结构主体，缩短建筑物寿命。换言之，找寻漏水原因必须深入“内脏”研判，才能对症下药。相应的建筑工程上的各种防水技术便成为了剂剂良药。在各项防水技术中，防水材料的选取与应用在应对这一问题上的作用十分关键。

建筑物防水是一门综合性、实用性很强的工程技术，对建筑工程的使用功能起着至关重要的作用。

一、基层是保障

防水层依附于主体结构基层，要做好防水，就必须控制好基层质量。它直接影响防水层质量，主体结构和找平层的刚度，平整度，强度，表层坡度大小，表面完善无起砂、起皮、有缝隙，基层含水率合格都是保证防水层质量的关键。

在许多的重力坝、水闸、渡槽、涵洞水利工程中，由于混凝土的施工和本身变形、约束等一系列因素，均产生大量的表面裂缝和贯穿性裂缝。因为裂缝的存在和发展，破坏了水工建筑物结构的整体性，影响了水工建筑物的结构受力状况与稳定，给水工建筑物结构的运行事带来不确定性，而且易导致水工建筑物内部与钢筋锈蚀，降低水工建筑物结构的耐久性，甚至会引起渗透变形，危及水工建筑物的结构的稳定性。由此可见，分析裂缝的成因，探讨防治措施，对水利工程建筑物的应用有着极其重要的意义。

当然，引起水工建筑物混凝土结构产生裂缝的原因是多方面的。但是，归纳起来可分为荷载作用引起的裂缝和非荷载引起的裂缝两类。本文对这两类因素进行了分析，并根据实践经验对在施工中进行预防的措施，供参考。

2荷载作用引起的裂缝

2．1水工建筑物混凝土结构在使用荷载作用下，由于截面的混凝土拉应变大多是大于混凝土极限拉伸值的，所以构件在使用时总是带缝工作的。这类裂缝总是与主拉应力方向大致垂直，且最先在荷载效应最大处产生。如果荷载效应相同，裂缝首先在混凝土抗拉能力最薄弱处产生。

2．2预防荷载作用引起的裂缝的措施是合理的配筋。在施工过程中，选用混凝土粘结较好的变形钢筋，控制钢筋的应力不过高，钢筋的直径不过粗，并用钢筋不在混凝土中分布比较均匀。这样就能较好地控制正常使用条件下裂缝宽度，不致过宽。

3非荷载引起的裂缝

1、引言

水利工程是基础产业工程，目前我国正在大规模、高速度地进行水利开发，工程建设耗费了大量资源，水工混凝土的耐久性也直接关系到工程的使用寿命、加固费用、效益发挥和运行安全，但是水工混凝土却经常受到裂缝、冻胀、冲磨、空蚀、碱骨料反应、碳化、溶蚀和侵蚀等病害的威胁，由于工程耐久性不足，增加了建筑物使用过程中的修理与加固费用，影响或限制了结构的正常使用功能并缩短结构的使用年限，影响效益和安全，不仅造成经济损失，而且严重浪费资源，引发社会问题。因此有必要对水工混凝土的常见病害进行分析和研究，并反馈到设计、施工和运行管理等方面来进行预防和控制，在工程建设管理的整个过程中，全方位、多渠道地提高水工混凝土的质量和耐久性，延长工程使用寿命，确保国家可持续发展战略在水利建设开发过程中的有效施行。

2、常见病害分析

水工混凝土是水利工程建设中很重要的材料，使用种类繁多，也需要在各种各样复杂的环境条件下发挥作用和确保工程正常运行。根据水工混凝土建筑物的结构性特点和所处工作环境的不同，常见病害主要有裂缝、冻胀、冲磨空蚀、碱骨料反应、碳化、溶蚀和侵蚀七大类，其中前三类属于物理性病害，后四类属于化学性病害。由于工程自身因素和工作条件的差异，这几类病害对混凝土的危害程度也互不相同。

（1）裂缝

裂缝是混凝土建筑物最常见的病害之一。裂缝是材料的不连续现象，属于物理性病害，是水工混凝土耐久性的首要影响因素。裂缝的出现，多数在施工期就存在，有的虽然在施工期以后，也多在运行初期5～10年以内，不是由于运行期长工程老化问题，而是早期的问题。裂缝的存在直接导致混凝土抗拉性能的降低，裂缝也会引导有害物质进入混凝土内部，造成钢筋锈蚀，甚至混凝土结构破坏。对于水库蓄水发电和灌溉来说，挡水混凝土结构的裂缝会直接引起渗漏，如果渗漏量达到一定程度，就直接危及工程的蓄水能力；对于混凝土重力坝来说，如果裂缝达到一定贯穿深度和宽度，会引起坝体扬压力的急剧增长，削弱坝体的抗滑能力，对结构抗震非常不利，甚至会对整个坝体的结构稳定和安全造成威胁。