莫日根苏都

【摘要】水工建筑是水利工程的核心构成，建筑物结构性能的强弱关系着水电站的生产效率。近年来，水利部门对早期建立的一批水工建筑实施勘察监测，发现建筑物存在诸多病害问题，尤其是水文地质运动引起的病害具有较强的破坏力。鉴于此，本文以泄水建筑为例，分析了水工建筑常见病害的处理方法。

【关键词】泄水建筑；病害；处理；分析

TU528.36

从水利工程长期运用角度考虑，应针对病害的成因采取有效的处理方案。泄水建筑是水工建筑的典型代表，对其采取抗病害设计是不可缺少的。

一、泄水建筑的基本构成

泄水建筑在水利工程中属于多功能结构体，特别是在调节水资源分配方面具有明显的功能优势。泄水建筑的主要组成集中于溢洪道、溢流坝、泄水孔、泄水隧道等四个部分，每个建筑结构均发挥了相应的功能作用。

1、溢洪道。资料显示，早期我国水利灾害发生率较高，每年有大面积住宅区及农田被洪水淹没，给人类的生存发展造成了极大的危害。水利工程改造项目实施后，溢洪道结构在水库加固防险方面的作用显著。自然雨水量较大季节，水库存储的水量不断增多，水文超过标准规定值时将引起洪水灾害。溢洪道是泄水建筑的防洪设备，通常建造在水坝的两侧，监测系统发出水位超标警告后，溢洪道便将水引入下游，避免水坝建筑被摧毁。

2、溢流坝。相对于溢洪道，溢流坝在泄水建筑中占据的面积更大，其属于泄洪坝体。与传统建筑工程对比，现代溢流坝在结构组成、建造材料等方面均有了很大的改善，其抵制洪水灾害的能力显著加强。常用的溢流坝材料是混凝土、水泥砂浆、砌石等，让溢流坝体的底层结构更加牢固。从国外水利工程发展趋势看，溢流坝逐渐与站内厂房相互结合，建立了一体化监测调控的模式。面对超大流量的水流变动，溢流坝起到了有效的抗灾作用。

3、泄水孔。泄水孔在泄水建筑里是处于较低层的建筑，通常淹没在坝体建筑物底部，水利总工程设计阶段可根据水资源调配需要限定掩埋深度。从实际运用情况看，泄水孔功能集中表现：一是泄洪，水资源聚集量过大及时输送水流，避免水库水位超过安全标准；二是放水，农田灌溉季节需放出水量供应种植区域，此时通过泄水孔可将水库放空。泄水孔并非单独的结构体，其内部设置了闸门作为控制构建，水电站监控人员必须根据要求控制水孔。

二、水工建筑抗浮设计的重点内容

抗浮设计是水电站规划期间要考虑的关键问题，这是针对地下水位变动而提出了改造方案。由于水文地质规律是大自然地理长时间积累的，属于固定不变的地质运动范畴。水电站在规划建筑物工程时要顾及到水文地质异常的不利影响，康复设计方案的提出可有效控制地下结构的受损程度。“水位取值”可作为抗浮设计时的主要参考数据，设计人员必须经过周密的计算严格控制。

1、持續观测。水电站抗浮设计要经过持续性的观测，收集到足够的地质信息后才能编制针对性的抗浮方案。由于地下结构底板位于潜水层时，潜水的动态具有明显的季节变化，年水位变化幅度较大。水电站观测期间，由于地下水位在不同季节里的变化幅度不一，因而需要对潜水水位进行一个水文年以上的观测。

2、潜水水面。潜水水面高低可以为设计人员取值水位大小提供依据，以保证抗浮设计方案符合预期效果。按照水电站建筑的性能要求，设计人员在地下结构穿过潜水层或者底板位于隔水层时，设防水位仍为潜水水面，可避免数据误差偏大造成的不。需要注意在实际计算浮力时需要应对潜水水面高低适当减小。

3、防水水位。无论水文地质运动达到什么样的状态，地下防水水位的设置均要考虑底板结构的承压大小。正常状态下，地下结构穿过潜水层与隔水层或底板位于承压水层时，就可以把底板处承压水头设置为设防水位。与潜水水面不同之处在于，防水水文在设计计算时不需要折减，按照原始数据标准设计即可。

三、水工建筑裂缝渗漏的处理

水工混凝土建筑物各种病害、缺陷，大多始发于或显露于结构外表面，如裂缝、破损、磨蚀、渗漏、钢筋锈蚀以及结构外观变形等。有些病害的起因比较简单，仅根据现场仔细检查、测绘病害的形态、范围和程度，就可以分析清楚和做出判断。实际上，许多严重病害，大部分是可以用目测发现的，但目测必须系统化，由经验丰富的技术人员进行。根据裂缝发生的原因及其结构影响的程度，渗漏量大小和集中分散等情况，分别采取以下处理措施：

1、表面处理。根据裂缝所在的部位，可用水泥砂浆、防水快凝砂浆以及环氧砂浆等对裂缝部位的表面进行涂抹，粘补，嵌补以及喷浆修补等。对于裂缝渗漏量较大，但不影响建筑物正常使用的漏水裂缝，可采用埋管导渗或钻孔导渗。埋管导渗即沿漏水裂缝在混凝土表面凿成上小下大的槽形，并在渗漏集中的部位埋设引水铁管，然后用棉絮沿裂缝填塞，使漏水集中从引水铁管排水，再用快凝灰浆或防水快凝砂浆迅速回填封闭槽口，最后把引水管封堵。钻孔导渗即用风钻在漏水裂缝一侧(水平缝则在缝的下方)钻斜孔，穿过裂缝面，使漏水从钻孔中导出，然后封闭裂缝，从导渗孔灌浆填塞。

2、内部处理。对于浅缝和只需防渗堵漏的裂缝，一般可用水泥灌浆，如对开度小于0.3mm或渗透流速较大以及受温度变化影响的裂缝，应采用化学灌浆处理。对于影响建筑物整体性或破坏结构强度的裂缝，除了采取内部处理外，有的尚需要采取结构处理结合表面处理的措施，以达到防渗、结构补强或恢复整体性的要求。

四、常见点渗漏问题的处理

混凝土建筑物出现散渗或集中渗漏的原因,主要由于蜂窝、空洞、不密实及抗渗标号低等缺陷造成。其处理措施:对于建筑物内部混凝土密实性差、裂缝孔隙比较集中的部位,可用水泥和化学灌浆;对于大面积的细微散渗及水头较小的部位,可采用表面涂抹办法;对于集中射流的孔洞、流速不大的,可将孔洞凿毛后用快凝胶泥堵塞。

1、直接堵漏法。当水压不大(小于1米水头)，漏水孔较小时可用此法。先将漏水孔凿毛，并把孔壁凿成与砼表面接近垂直的形状，不能剔成上大下小的楔形槽。用水冲净槽壁，随即将快凝止水灰浆捻成与槽直径相近的圆锥体，待灰浆开始凝固时，迅速用力堵塞于槽内，并向孔壁四周挤压使灰浆与孔壁紧密结合，封住漏水。外面再涂抹防水砂浆保护层。

2、下管堵漏法。适用于水压较大(1~4米水头)，且漏水孔洞较大的情况。首先清除漏水孔壁的松动砼，凿成适于下管的孔洞(深度视漏水情况而定)。然后将塑料管或胶管插入孔中，使水顺管导出。用快凝灰浆把管子的四周紧密封闭，待凝固后，拔出导水管，按直接堵漏法把孔洞封死。

3、木楔堵塞法。适用于水压较大(大于4米水头)，且漏水孔洞较大的情况。先把漏水处凿成孔洞，再将一根比孔洞深度短的铁管插入孔中，使水顺管子排出。用快速灰浆封堵铁管四周。待灰浆凝固后，将一根外径和铁管内径相当且裹有棉丝的木楔放入铁管，将水堵住。最后用防水砂浆层覆盖保护。

4、灌浆堵漏法。灌浆堵漏法对于水压较大，孔洞较大且漏水量大孔洞的封堵很合适，也可用于密实性差，内部蜂窝孔隙较大的砼的渗漏和回填。灌浆材料可以用水泥、水玻璃、丙凝、丙烯盐酸以及水泥和水玻璃、丙烯酰胺、丙烯盐酸的混合灌浆材料。

结论

总之，水工建筑是保证水资源调配的基础设施，长时间从事水利生产活动导致建筑物结构性能减弱，部分建筑出现了明显的病害问题。针对水工建筑存在的病害问题，制定科学的处理方案是保证水电站正常运行的基础。

【参考文献】

[1]梁尧篪;对水工建筑物封闭式排水的一些看法——读“水工建筑物的设计扬压力和封闭式排水”有感[J];水力发电;1980年06期

[2]钟云;水工建筑物异形曲面的涂抹成型[J];水利水电技术;1981年11期

[3]周世明;电加热熔化沥青[J];水力发电;1981年09期

[4]黄涛;混凝土水工建筑物抗震学术讨论会在蚌埠召开[J];水力发电;1981年02期

[5]舒子亨;;渠系水工建筑物的冻害及其防治[J];内蒙古水利;1981年03期