水閘的外觀造型設計及加固設計

1、城市建設2010年總第61期CONSTRUCTION1水閘外觀造型設計經(jīng)濟的發(fā)展和生活水平的提高，對建筑物的外觀造型、環(huán)境景觀的要求越來越高。水閘就坐落在水中，有著得天獨厚的條件，一座工程應當成為一處人與自然結合的景觀。但多數(shù)水閘的造型設計跟不上時代步伐，這也是水閘設計中應當著重研究和加強的問題。水閘型式的選擇，一定要結合當?shù)氐匦?、地質、河道特性、施工管理等因素因地制宜地綜合考慮，不可盲目地追求新穎閘型。在方案比較階段應優(yōu)先考慮常規(guī)閘型

2、，其次是特殊閘型。1.1整體式水閘整體式水閘是一種傳統(tǒng)的常規(guī)閘型，優(yōu)點是閘底板和閘墩固接在一起，即使閘體或閘基產(chǎn)生微小的變形和位移，不影響閘門的啟閉和運用，故有較強的適應能力其次閘室兩側采用岸墻結構顯得總體布置緊湊，兩岸形成的裹頭有利于阻滯和削減地下水側向繞滲和接觸滲流。缺點是體積、設計工作量和施工難度較大。50年代修建的水閘均為整體式。這種閘型除在窄深式河道或有特殊要求的條件下采用外，一般情況采用較少。不過這個時期修建的整體式水閘同5

3、0年代相比，已有所不同。50年代修建的整體式水閘，其閘室兩側均設空箱岸墻做為閘室與回填土之間的過渡。后來修建的整體式水閘取消了空箱岸墻，使邊墩兼做擋土墻用。為了減小邊墩和上下游翼墻的土壓力，一般都采取了適當?shù)臏p載措施，如局部降低靠近邊墻附近的回填土高度等。概括起來，整體式水閘是一種基本的閘型，適用于各種地形地質條件，在進行方案比較尤其是水閘孔數(shù)較少時應優(yōu)先予以考慮。1.2河床式閘型河床式水閘與整體式水閘相比，是一種新式閘型。通過水工試驗

4、和近40年來的運用實踐，這種閘型將閘室結構改為分離式，使通常采用彈性地基梁計算的整體式結構轉化為簡單的懸臂梁，從而大大減少了設計工作量。其次這種閘型取消了高大的岸墻和土壓力計算，解決了由于邊荷載過大而引起的地基承載力不足的問題。此外它還具有工程量小、施工方便和宣泄大流量時閘前水流流態(tài)較好等優(yōu)點。但也發(fā)現(xiàn)少數(shù)閘孔開啟時下游回流較大和兩側邊坡因底部輪廓規(guī)則順直易引起接觸滲透變形等間題，尤其是后者應特別給予重視。為此，運用時一定要先將中孔全開

5、后，再開啟邊孔。河床式水閘適用于寬淺式河道，尤其是對于灘地行洪的復式河槽采用這種閘型更為有利。對于窄深式河道，若采用河床式布置則由于兩側邊孔孔數(shù)過多，經(jīng)濟上不一定合算，再說蓄水位過高將使兩岸的繞滲問題更為突出。1.3粉細砂地基建閘粉細砂地基的承載力較高，一般均能滿足建筑物的要求。粉細砂地層的滲透性強，在水流作用下極易產(chǎn)生管涌、流砂等滲透變形破壞，因此對建筑物的危害極大。為了防止和消除粉細砂地基滲流變形對水工建筑物的危害，在修建建筑物時應

6、將閘室上游防滲段范圍，包括渠底和邊坡下部的粉細砂層采用換土法修筑人工粘土鋪蓋，或者采用垂直防滲措施，并在閘下排水范圍做好反濾，以防粉細砂粒被滲透水流帶出。2水閘底板混凝土的分析水庫除險加固設計中，水閘的加固設計應用很廣，也是非常重要的，水閘的重點部位例如底板、閘墩等混凝土的控制分析也就變?yōu)橛葹橹匾?。其中，底板部位易出現(xiàn)問題，長期以來困擾著工程界。該問題的出現(xiàn)，給水閘工程帶來了多方面不同程度的危害，所以在進行水閘設計時，一定要根據(jù)閘址附

7、近的地形、地質條件和水文、施工、管理等因素，認真研究，合理布置。目前在對待混凝土底板結構問題上，一般是允許出現(xiàn)裂縫，而對其寬度進行一定的限制，不同國家和地區(qū)對不使用環(huán)境和要求下的混凝土建筑物的裂縫寬度有不同的控制標準。我國《混凝土結構設計規(guī)范》允許裂縫寬為0.20.3毫米，在對待裂縫問題上提出限制與允許的兩種方法。變形變化引起的約束應力首先要求結構所處的環(huán)境能給結構以變形的機會，即變形得到滿足，則不會產(chǎn)生約束應力。在全自由狀態(tài)下，結構可

8、以有任意長度、任意溫差不產(chǎn)生約束應力，因此給結構創(chuàng)造自由變形的條件就是允許原則。在實際工程中，全自由的理想狀態(tài)不易做到，但是可減少約束，釋放大部分變形，使之出現(xiàn)較低的約束應力；當結構處于全約束狀態(tài)，要讓任意長度不設伸縮縫亦不開裂，則只須所選用的結構材料具有足夠的抗拉強度和極限拉伸即可。該設計原則稱為限制原則。一般說來，對于限制原則，必須有足夠的強度儲備；采取允許原則，必須有充分的變形余地。現(xiàn)在一般認為，混凝土建筑物不出現(xiàn)裂縫是不可能的，

9、或是很困難的。防止裂縫出現(xiàn)，在材料、設計、施工、運行和維護等方面均有一定的研究，但還不夠完善或效果不是十分明顯。在水工結構工程中，以限制原則為主，力求工程各部位都不裂縫。水閘在水利工程中應用很廣，底板部位易出現(xiàn)問題，除了混凝土本身特性，還有外部環(huán)境的影響等等。水閘底板混凝土產(chǎn)生問題是各種因素共同作用的結果，但是各種因素并不是互相獨立的，所以我們對待水閘底板混凝土存在的問題一定要尤其注意。3關于水閘除險加固工程初步建設設計中的幾點體會3.

10、1勘察設計在水閘除險加固工程設計中，發(fā)現(xiàn)原工程設計資料不全。所以，在工程建設時，要堅持先勘察、后設計、再施工的原則。嚴禁憑經(jīng)驗提高工程設計，要全面加強對現(xiàn)場勘察，綱要編制，原始資料收集和成果資料審核等管理。3.2土工布的應用①早在80年代初期我國就開始土工布成材料的應用和研究，由于土工布具有天然材料所不具備的優(yōu)越性，工程施工方便、造價低、反濾、排水、隔離、加筋、防護等功能。故在各種工程建設中皆有廣泛用途，引起了廣大工程人員的高度重視，這

11、次水閘除險加固工程中，利用土工布作反濾、防護等功能，起到了良好效果。②環(huán)氧乳液防腐涂料的應用，水閘所處的環(huán)境嚴劣，鋼筋、砼構件腐蝕當嚴重，使工程建筑物的安全受到威脅。采用環(huán)氧乳汁厚漿涂料，是由低分子量雙環(huán)氧樹脂、固化劑、水泥、抗裂組成，具有良好的抗碳化，抗氯離子侵蝕能力，有較高的抗壓強度。作為砼表面防護材料，改善了砼表面結構和性能，有效地阻止外界有害雜物質侵入，從而起到水閘的外觀造型設計及加固設計鄧家盟徐聞縣水利機電工程公司廣東徐聞52

12、4100摘要：本文就水閘設計中的外觀造型設計及加固設計中推廣新材料、新技術、提高水閘運行安全從而改善水閘運行功能等進行了闡述。以底板部位易出現(xiàn)的問題入手，對如何進一步控制混凝土質量進行分析探討。關鍵詞：水閘；外觀造型設計；底板；除險加固工程建筑設計245城市建設2010年總第61期CONSTRUCTION保護鋼筋砼的作用。③鋼閘門的設計施工防腐，采用DC—IC兩大希酸橡膠防腐底(面)漆為基料加入改性樹脂，化學助劑、防腐蝕顏料組成。既具有

13、互穿網(wǎng)絡涂料的特性，又保留了橡膠漆單組份常溫高聯(lián)固化，可制成厚膜型涂料的特點。對工程施工更加方便安全，有很好的耐侵性，裝飾性和防腐性等優(yōu)良性能，對鋼閘門的防腐起到良好性能。3.3控制好水閘施工質量水閘施工階段質量控制是工程關鍵環(huán)節(jié)，保證工程設計意圖最終實現(xiàn)。因此，應抓好施工質量，健全質量管理制度質量監(jiān)督制度質量檢測制度及質量保修制度確保工程安全，提高工程的投資效益，環(huán)境效益和社會經(jīng)濟效益。3.4健全管理水閘在運行管理與閘下的消能緊密相關

14、，在水閘排洪應保證下游水躍發(fā)生在消力池內，保證水流平穩(wěn)擴散，避免產(chǎn)生其他不許可水流偏流。所以在除險水閘按設計加固施工外，應提高水閘運行管理制度，充分發(fā)揮水閘及消能設施的安全。4小結水閘在排洪擋潮等方面起著重要的作用，水閘提高了自身抗御風暴潮襲擊能力，促進區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展取得了良好的社會效益，經(jīng)濟效益和環(huán)境效益，為水利建設創(chuàng)造作出更大的貢獻。以上是本文筆者對水閘設計中存在的幾個問題簡單的分析闡述。參考文獻1李志強霍正存楊繼庚《從改造后的屈家店

15、樞紐談水閘建筑造型設計藝術》水利水電工程設計2004年01期2林水珍馮伯強馮建中《軟土地基輕型水工建筑物設計淺議》《浙江水利科技》1995年04期3邱權震，水工建筑與造型《廣東水利水電》2001年第02期一、原自然的啟示什么是自然？辭海里對“自然”的解釋———“天然；非人為也?！币彩蔷驮匀坏亩x。在道家思想中，自然的領域是天地萬物，自然與人的關系就是天人關系。兩者之間不是形成主宰與被主宰的關系，兩者之間是同等的地位。天地不大于人，人也

16、不大于天地，這也就是道家思想所說的“天與人不相勝”。從以上的理解，應該會沒有外部力量影響到這個和諧統(tǒng)一的世界，原自然的存在，形成一種“自然運行的規(guī)律”，可是，這只是一種理想的自然狀態(tài)。原自然一直受著“外力”的影響使之脫離了和諧統(tǒng)一的狀態(tài)，而這外部力量就是“人”。1.1道家思想的自然觀人類自從有文明以來，就一直處于一種這樣的矛盾之中：既是認為自己是原自然的一部分，又將自己置身于原自然之外；以至于將自己看成一個影響自然、高于自然的外力。雖然

17、人對原自然的作用完全也可以看成原自然的一部分，但人自己卻應該對自身受于原自然的外力做認真嚴肅的反思—當我們人類對原自然作用的同時，我們也應該會被原自然反作用著；當我們還相信我們具有趨利避害的本能的話，我們應該如何再去對待原自然？換句話說我們要用怎樣的自然觀，才能達到道家思想的“天人合一”？裝置自然的出現(xiàn)，為協(xié)調該矛盾的需要而發(fā)展。裝置自然是把人與原自然的關系再次緊密，希望以此重新塑造人與原自然的和諧統(tǒng)一關系。1.2崇尚自然的建筑觀賴特在

18、許多的論述中表達了他對自然的崇敬。他認為美來源于自然，因此特別強調建筑物的設計要尊重天然環(huán)境，每幢建筑物都應是基地的唯一的產(chǎn)物。在建筑實踐中，他力圖打破建筑那種在人與自然之間設置的障礙，首先關注的是使建筑體量、比例、尺度、布局和地形相協(xié)調。而賴特另一種設計觀念就是模擬自然的建筑觀，他曾說過：“設計是自然的提煉—以一種純幾何方式出現(xiàn)的因素……我們可以在所有自然生物固有的過程中演繹出規(guī)律，用作好的房屋的基本原理”。[2]安藤忠雄在《材質、幾

19、何性與自然》[3]的論述中也提到，建筑形式化必需三種元素，其中一個因素就是自然，而該“自然”并不是原生自然，而是經(jīng)過處理的、人工的自然———它已經(jīng)被人賦予了秩序，與原自然形成了對比。材料、幾何性和自然三種因素集合在一起時，建筑空間便具有了力量和光彩，人們會被建筑所特有的景象所感動。這經(jīng)過處理的仿自然，就是本文所論述的裝置自然，可見，自然對于我們的設計，具有不可分割的作用。二、體驗自然的橋梁2.1裝置自然的意圖目前建筑空間的使用過程中，大

20、量的能源被平白無故的耗費掉，對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了巨大的不良影響；另外，眾多的建筑空間所表現(xiàn)出的自我封閉、與原自然缺乏溝通等的缺陷，成為現(xiàn)今建筑設計中不可忽視的重要問題之一。針對以上問題，建筑界開始提出了一些設計概念，如“生態(tài)建筑”、“竹化城市”等的設想，力圖通過對原自然資源的利用、模擬、再開發(fā)，從而來降低建筑的能耗，保護生態(tài)環(huán)境；同時，通過對原自然與城市空間、建筑空間的結合、設計，來改善現(xiàn)在城市環(huán)境和建筑環(huán)境相對封閉的局面。將原自然要素通過

21、設計，引入建筑內部，利用這一手段來改善建筑能耗，提高建筑內部環(huán)境質量，加強人與自然的協(xié)調；人置身裝置自然里，猶如置身有序的原自然體系當中。2.2裝置自然與原自然的對立統(tǒng)一裝置自然，我們可以理解為對原自然的分析、改良后，在空間里再次還原或模擬。裝置自然不僅僅看作是一個單獨的、細小的物體再現(xiàn)，而是應該理解為建筑空間的一部分或是整個建筑體。裝置自然把人與原自然的關系協(xié)調，形成了對立統(tǒng)一的辯證關系。裝置自然并不僅僅把原自然元素的再運用或是對原自

22、然的重整、破壞，而是通過在建筑設計的過程中，調整處理好建筑空間內部各要素的關系外，也整合好建筑與外部要素和環(huán)境的關系，使裝置自然與原自然趨于和諧平衡。建筑內部要素包括建筑、結構、材料等方面，但今天的建筑設計已不單單是一幢建筑的實用、美觀和經(jīng)濟等問題，不僅要滿足為人使用的基本功能外，在“以人為本”的設計理念指導下，人們已經(jīng)不滿足居住在一個個孤立的、毫無生機的鋼筋混凝土裝置自然范偉鈞廣東省集美設計工程公司廣東廣州510260摘要：本文從道家