坝基渗透水流及析出物分析与评价.pdf

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1、坝基渗透水流及析出物分析与评价葛建，汤金华，吴志强(南通职业大学建筑工程学院，江苏南通226007)摘要：坝基渗透水流和析出物监测可以判断坝基软弱层、断层性状是否稳定，为评价坝基及防渗帷幕是否安全、是否有产生渗透破坏的2坝基渗透水的主要成分及成因分析危险提供了可靠的依据。文章以某工程坝基1号排水洞渗流水流及沉积物化学成分、矿物成分分析为例，介绍了坝基渗透水流分析和评价的作用、主要内容和分析方法。在进行上述工作时应充分考虑到坝基大坝坝基水化学成分定期分析是大坝安全监测工程地质情况的复杂性，以工程地质资料为依据，结合地下水渗流场的重要内容。库

2、水作为一种溶液，在向坝基运移过程分布情况进行综合分析。中，水与岩石之间、水与帷幕、混凝土之间的相互作用关键词：坝基；渗透水；析出物；堤坝稳定性也随之发生，坝基排水孔水质成分的形成正是上述作中图分类号：TV541+．1文献标识码：B用的结果。因此坝基水质成分不仅能反映出坝基渗流文章编号：1007—7359(2016)01—0161—04D0l：1O．1633o／1．cnki．1007—7359．2016．01．036场的特征[51，而且还提供了坝基岩石性状变化以及防渗帷幕完好程度等方面的重要信息。1概述2．1坝基渗流场特征分析坝基水质的形成

3、与坝基地下水径流条件密切相大坝坝基水化学成分定期监测川是大坝安全监测关，因而坝基水质成分成为分析与确定坝基径流条件的重要内容，大坝建成后，水库开始蓄水，坝基周边自的重要依据。水PH值是反映水质成分的重要指标，水然环境发生剧烈变化。在库水压力作用不断下，坝基PH值大小取决于H+或0日_含量的多寡，坝基条件下部分会发生一定量的渗漏且会持续较长时问。这种渗水册值的大小主要由库水的补给情况和水与帷幕、漏可能引发坝基部分夹层、断层裂隙中充填物的软混凝土问的作用情况决定。径流缓慢而长期的作用化、泥化，继而导致机械管涌、化学侵蚀(包括对帷幕、下，可使坝

4、基水中OH一富集，形成碱性、强碱性水。水混凝土的侵蚀)，从而影响大坝稳定性和帷幕的防渗泥与水作用的反应方程如下：性能。3Ca·SiO2+2H2O=Ca(OH)2+xCaO·ySiO2·H20库水作为一种溶液，在向坝基运移过程中，水与(0)2+Ca(HCO3)2=2CaCO3=2H20岩石、防水帷幕、混凝土之间的相互作用也随之发生，碳酸钙水解反应式：坝基排水孑L的水质成分是上述作用的结果，坝基水质(CD+HO=Ca++OH-+HCO一成分不仅能反映出坝基渗流场的特征，还能提供坝基随着碳酸钙水解作用的进行，水中OH-~i量不断岩石性状变化以及

5、防渗帷幕完好程度等方面的重要增加，水的碱性亦愈来愈大。在碱性环境中HCO，_进信息f3]。因此，水库管理部门普遍重视对坝基渗透水流一步离解，使水中co／一富集。但碳酸钙是难溶矿物，的定期取样和监测工作，将其纳人水库安全管理日常其水解速度是极其缓慢的，只有在地下径流缓慢的条工作之一。堤坝坝基渗透水流监测主要针对相应部位件下才能形成PH值较大的碱性或强碱性水，故坝基渗漏水的水温、水质和析出物进行监测和分析，以加帷幕后出现此类水时表明坝基径流缓慢，碱性愈大，强对机械管涌和化学溶蚀的监测和分析研究工作。径流愈慢。我国在这方面的监测工作从上世纪6O

6、年代起开2．2坝基岩石性状分析始逐渐普及，新安江、丰满、狮子滩、陈村、洪门、紧水坝基岩石在水的长期浸泡下，使一些软弱夹层或滩、小浪底、乌江渡等多个大中型水库项目均通过对结构面、或含可溶盐岩层中易溶盐成分被带走，甚至坝基排水和析出物监测分析发现影响工程安全的重难溶的成分发生迁移，造成岩层的软化、泥化，从而导大隐患和问题。致坝基岩石强度急剧降低，甚至造成大坝失稳。在坝作者简介：葛建(1972一)，男，硕士，副教授，主要从事岩土工程地下水基岩石软化、泥化评价上，水质成分变化是重要依据。渗流方面的教学与科研工作。软岩泥化主要是在渗流水的作用下，岩

7、石中的元素发圆一生迁移的结果，并造成原岩结构破坏。因此，坝基水中钾、钠等离子以及SiO、A120胶体的定向迁移是评估3工程案例软岩软泥化的重要标志。2．3坝基析出物的成因分析文章以某中型水电工程坝基1号排水洞渗透水大坝建成后，在运行过程中发现部分排水孔有胶流及析出物分析为例，该排水洞位于3条断层位置，状物质f简称析出物)排出，沉淀于排水孔附近或排水通过对定期监测获得的水温、Ph值、硫酸根、重碳酸鞠沟中。从析出物的颜色划分有3种：即黑色、红色、白根、钙、镁、氯、钾、钠、钾+钠离子浓度，伊利石、钾长口色，析出物的形成主要是地下水溢出排水孔或基

8、岩裂石、方解石、石英灯矿物含量对该工程上述区段的坝：州E-隙后与外界环境接触，水中胶粒因氧化还原环境改变基稳定性进行分析和研究。而发生絮凝的产物。坝基析出物的化学成分主要是3．1工程地质概况缝