摘要：在日常水利工程的建造过程中，混凝土重力坝的建造向来会引起相关部门的高度重视。由于混凝土重力坝的修建以及投入使用是关系到民生的大事，故而不能等闲视之。然而在混凝土重力坝的建造过程中，由于各种原因的影响，坝体会出现具有危害性的裂缝。而这些裂缝在长期高水压的承载环境下，其扩张以及位移的可能性都要高过其他水上大型建筑物。倘若不对混凝土重力坝在水压致裂情况下的裂缝问题进行详细的分析与讨论，也就无法使得混凝土重力坝在日后的建造过程中，取得良好的使用效果。本文便是在考虑耦合效应的基础上，对混凝土重力坝的水压致裂进行分析。
关键词：耦合效应；混凝土重力坝；水压致裂
引言：混凝土重力坝不同于其他的大型公共建筑，有其特殊之处。其他的大型建筑倘若在使用过程中出现了问题，威胁到了使用者的人身安全，甚至引发了严重的事故，事故发生的波及范围是有限的。然而混凝土重力坝由于其本身作用于水利工程建设，倘若坝体出现问题，那么极有可能产生包括人身安全在内的一系列连锁事故，造成严重的经济损失以及城镇规划建设的损失。这是会给周边城镇带来极为严重后果的，应当加以重视。
一、耦合效应与水压致裂概述
想要在考虑耦合效应的基础上，对混凝土重力坝的水压致裂进行适当的分析，首先要对耦合效应与水压致裂等专属名词有一个充分的了解。所谓的耦合效应，其实是群体心理学当中引申出来的概念，它指的是群体中的某一个个体与另外一个个体通过互相影响与渗透，导致出现了足以改变群体事件走向的关键性内容的现象。当然，这种相互的影响与渗透也不仅仅指的是两个个体之间产生的关联，它也可以是很多个个体互相之间产生的联系。倘若要从耦合效应的方面来对混凝土重力坝的水压致裂来进行分析，那么就必须要将水压致裂与其他致裂方式联系起来进行考虑，才能够得出较为中肯的结论。而所谓的水压致裂，其实指的是通过水的压力让混凝土重力坝的坝体产生裂缝，裂缝随着时间的推移，开口大小发生了变化，且出现了位移，就有可能会影响到整个坝体的使用安全。而裂缝产生变化的原因，除了跟水压本身有关系之外，还与水流速度、水质等的差异有莫大的联系。这些变化还经常与重力坝的施工材料等很多方面有密不可分的联系。这种联系与群体心理学中的耦合效应类似，故而从耦合效应的方面去进行分析，会有不一样的收获。
二、裂缝产生原因分析
正如上文所说，混凝土重力坝产生裂缝的原因不仅仅只有水压一种，还和混凝土重力坝的制作材料有关系。倘若建造坝体的混凝土暴露在空气之中，那么必然混凝土当中的水分就会由于空气的作用而蒸发，那么混凝土就会失去大量的水分，从而产生裂缝。除此之外，一年四季的气候变化，也会使得坝体在热胀冷缩的作用下产生裂缝。当然，这些裂缝形成的原因都与天气有关。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而除了天气之外，混凝土重力坝在制作过程中，倘若土质本身出现了问题，譬如土质调和的较为松软，而气候有极度干燥，又或者回填土时出现了意外，导致沉降的不均匀，这些都是很容易导致裂缝产生的原因。但是除了这些因素之外，水压致裂仍然是混凝土重力坝会产生裂缝的主要原因，应当引起重视。
三、用耦合效应分析水压致裂
想要用耦合效应分析水压致裂，首先要清楚的是，水压下的混凝土重力坝倘若产生了裂缝，这些裂缝并不是固定不变的，而是会随着时间的推移发生一些较为明显的变化。换句话说，很多并不严重的裂缝，在经过长时间的演变之后，也有可能变成会主导整个坝体安全性能的关键性开裂。这就需要有关技术人员在裂缝出现之时，便利用一系列专业的测量分析仪器以及方法，对裂缝的未来走向与形态进行分析，以便下一步能够采取正确的措施来对裂缝进行补救。
水压致裂的裂缝出现以后，会继续受到水压的影响。然而裂缝开口的大小，是会影响裂缝面与点的水压承受能力以及该方位局部水压的。通过专业科学的应力耦合控制方程对现实案例的分析与研究，不难发现裂缝处的水压是会随着裂缝的开口增大而不断增加的，待增加到一定程度之后，又会急剧减小，最后趋于平稳。再者，裂缝张开口的大小与位移，也与建筑坝体材料的渗透系数有密切的关系。根据应力耦合控制方程对裂缝张开口大小与建筑坝体材料的渗透系数之间关系的详细分析，可以很明显的看出不同建筑材料的渗透系数是不一样的。而不一样的渗透系数，对裂缝张开口大小的变化速率，影响是较为明显的。如果所使用的建筑材料吸水性能较好，那么渗透系数相对而言就比较大，这样一来，就可以极大的缓解水流的压力，裂缝张开口大小的变化速率也就会下降。换句话说，建筑材料的渗透系数是与水压致裂的裂缝张开口大小的变化速率呈负相关的。故而对于进行混凝土重力坝修建的有关技术人员而言，在进行修建材料选择时，应当把材料的渗透系数作为必须要纳入参考范围的指标当中去。
结束语
总而言之，由于混凝土重力坝属于水利工程中较为重要的枢纽型建筑物，故而对于该类建筑物在具体使用过程中的安全性，应当进行充分的考虑，要尽可能的确保其在使用期内能够发挥最大的作用，使得周边区域的城镇居民都因此而获得收益。故而文中提到的，可能促使混凝土重力坝在使用过程中出现裂缝的各类因素，在建造大坝之始，都要进行详细的考量，争取制定出较为周密的施工计划，认真挑选出较为适宜的施工材料来进行施工。使得大坝能够在水压的作用下，使用较长的时间。只有如此，才能够使得建成的混凝土重力坝发挥最大的经济效益。当然，通过耦合效应来对大坝的水压致裂问题进行分析，是较为科学合理的。这种分析方法也可逐渐拓展到其他领域，或许会有意想不到的收获。
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论文作者:杜昱
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/11
标签：重力坝论文; 水压论文; 裂缝论文; 混凝土论文; 效应论文; 系数论文; 过程中论文; 《基层建设》2019年第30期论文;