›› 2013, Vol. 34 ›› Issue (1): 221-226.

• 岩土工程研究 • 上一篇    下一篇

基于饱和指数模型的坝基帷幕体防渗效果及耐久性研究

彭 鹏1, 2,单治钢1,王永明1,贾海波1,董育烦1   

  1. 1. 中国水电顾问集团华东勘测设计研究院,杭州 310014;2. 武汉大学 水资源与水电工程科学国家重点实验室,武汉 430072
  • 收稿日期:2011-10-12 出版日期:2013-01-10 发布日期:2013-01-10
  • 作者简介:彭鹏,男,1982年生,博士后,高级工程师,主要从事水工建筑物地质体安全及地质灾害方面的研究工作
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目(No. 50139030);人事部留学回国人员科技活动择优项目(No. 501072);水利部公益性行业科研专项经费项目资助(No.200901064)。

Anti-seepage effect of curtain under dam foundation and its durability based on saturation index model

PENG Peng1, 2,SHAN Zhi-gang1,WANG Yong-ming1,JIA Hai-bo1,DONG Yu-fan1   

  1. 1. Hydrochina Huadong Engineering Corporation, Hangzhou 310014, China; 2. State Key Laboratory of Water Resources and Hydropower Engineering Science, Wuhan University, Wuhan 430072, China
  • Received:2011-10-12 Online:2013-01-10 Published:2013-01-10

摘要: 帷幕体的修建是为了对坝基进行加固和防渗,但在蓄水条件下,坝基帷幕体遭受长期的高压渗流、溶蚀等作用,坝基帷幕防渗作用衰减以致失效,从而引起坝基渗流量增加和扬压力增高。依据地球化学热力学的基本理论,通过分析坝基地下水微观动态,定量化解析幕后地下水溶液与某种矿物之间的反应状态,采用了基于化学热力学模型的FORTRAN程序,从一个侧面来反映坝基帷幕体防渗效果及其耐久性。结合某工程实例,建立2001-2010年的时间序列模型,计算出的方解石饱和指数由2.03变为0.26,揭示出某坝10坝段处坝基帷幕体的防渗性能及其耐久性发生了衰减,且具有阶段性变化的特点,2001-2004年间与2006-2008年间坝基地下水的微观动态处于相对稳定的时期(缓变);2005年间与2009-2010年间处于突变时期(陡变)。揭示出该坝段坝基帷幕体的防渗性能出现了局部的衰减,其结果与地下水宏观动态反映出的规律较一致,证明该方法在一个侧面能够反映出帷幕体的防渗性能和耐久性的变化特征。

关键词: 化学热力学, 坝基帷幕体, 防渗效果, 耐久性

Abstract: The curtain is built up for stability and anti-seepage of dam foundation. By long-term water pressure and erosion, the seepage and uplift pressure under dam foundation increase gradually, causing its efficiency decay. Although the statistical model based on the monitoring data of groundwater macroscopic regime is often used to analyze, it has a lot of influential factors to calculate a finite period of time. The interaction between groundwater and some mineral, which reflects the mechanism of curtain decay, is modeled by a FORTRAN program according to the chemic-thermodynamics theory. A model is built up to analyze the anti-seepage efficiency of dam curtain; and the result shows that the 10th dam section has its efficiency decayed. The Saturation Index (SI) of section 10 kept the tendency of decreasing with time from 2001 to 2010. Calculated calcite saturation index changed from 2.03 to 0.26, It revealed the durability of curtain of dam section 10 was weakened. The microcosmic of dam section 10 kept a certain relationship with reservoir water level from 2001 to 2004 and from 2006~2008. The microcosmic of dam section 10 kept close relationship with reservoir water level at 2005 and from 2009 to 2010. The curtain is to be weakened locally. It is proved that the method can reflect the changes of the effect of curtain and its durability.

Key words: chemic-thermodynamics, curtain under dam foundation, effect of anti-seepage, durability

中图分类号: 

  • TV138
[1] 和法国, 吕燃, 粟华忠, 周瑾, 张景科, 王南, . SH材料加固夯筑遗址土耐久性试验及机理研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 297-307.
[2] 王东星, 肖杰, 李丽华, 肖衡林, . 基于碳化-固化技术的武汉东湖淤泥 耐久性演变微观机制[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3045-3053.
[3] 王东星, 王宏伟, 邹维列, 徐学勇, . 活性MgO−粉煤灰固化淤泥耐久性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4675-4684.
[4] 巢志明,王环玲,徐卫亚,贾朝军,赵 恺,. 一种快速制备不同含水饱和度岩石试样的方法[J]. , 2018, 39(3): 1109-1114.
[5] 于博伟,杜延军,刘辰阳,薄煜琳. 活性MgO碱性激发粒化高炉矿渣固化黏土的抗硫酸盐侵蚀试验研究[J]. , 2015, 36(S2): 64-72.
[6] 刘 楷 ,李仁民 ,杜延军 ,魏明俐 , . 气泡混合轻质土干湿循环和硫酸钠耐久性试验研究[J]. , 2015, 36(S1): 362-366.
[7] 周 辉 ,李 震 ,宋雨泽 ,冯夏庭 ,程昌炳 . 精确制备不同含水率岩石试样的化学热力学方法[J]. , 2013, 34(2): 311-315.
[8] 严耿升,张虎元,王晓东,杨 博,李 敏. 干旱区土建筑遗址冻融耐久性研究[J]. , 2011, 32(8): 2267-2273.
[9] 张虎元,严耿升,赵天宇,王晓东,张永霞. 土建筑遗址干湿耐久性研究[J]. , 2011, 32(2): 347-355.
[10] 彭 鹏,宋汉周,徐建光,郭张军. 基于Bayes融合理论的某坝段帷幕体防渗效果评价[J]. , 2010, 31(9): 2889-2893.
[11] 彭 鹏,宋汉周,郭张军. 基于数据融合理论的某坝段地下水宏观动态研究[J]. , 2009, 30(12): 3820-3824.
[12] 李 磊,朱 伟 ,林 城,大木宜章. 干湿循环条件下固化污泥的物理稳定性研究[J]. , 2009, 30(10): 3001-3004.
[13] 周 琦 ,邓 安 ,韩文峰 ,柴寿喜 ,王 沛 . 固化滨海盐渍土耐久性试验研究[J]. , 2007, 28(6): 1129-1132.
[14] 龚国芝,张 伟,伍鹤皋,马善定. 钢衬钢筋混凝土压力管道外包混凝土的裂缝控制研究[J]. , 2007, 28(1): 51-56.
[15] 闵 兴,张孟喜,陶 琛. 土工合成材料耐久性的神经网络预测[J]. , 2006, 27(2): 277-281.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 徐金明,羌培,张鹏飞. 粉质黏土图像的纹理特征分析[J]. , 2009, 30(10): 2903 -2907 .
[2] 任 松,姜德义,杨春和,藤宏伟. 共和隧道开裂段页岩蠕变本构试验及离散元数值模拟研究[J]. , 2010, 31(2): 416 -421 .
[3] 梁桂兰,徐卫亚,谈小龙. 基于熵权的可拓理论在岩体质量评价中的应用[J]. , 2010, 31(2): 535 -540 .
[4] 马文涛. 基于灰色最小二乘支持向量机的边坡位移预测[J]. , 2010, 31(5): 1670 -1674 .
[5] 于琳琳,徐学燕,邱明国,闫自利,李鹏飞. 冻融作用对饱和粉质黏土抗剪性能的影响[J]. , 2010, 31(8): 2448 -2452 .
[6] 王协群,张有祥,邹维列,熊海帆. 降雨入渗条件下非饱和路堤变形与边坡的稳定数值模拟[J]. , 2010, 31(11): 3640 -3644 .
[7] 王 伟,刘必灯,周正华,王玉石,赵纪生. 刚度和阻尼频率相关的等效线性化方法[J]. , 2010, 31(12): 3928 -3933 .
[8] 王海波,徐 明,宋二祥. 基于硬化土模型的小应变本构模型研究[J]. , 2011, 32(1): 39 -43 .
[9] 曹光栩,宋二祥,徐 明. 山区机场高填方地基工后沉降变形简化算法[J]. , 2011, 32(S1): 1 -5 .
[10] 刘华丽 ,朱大勇 ,钱七虎 ,李宏伟. 边坡三维端部效应分析[J]. , 2011, 32(6): 1905 -1909 .