理论教育 大坝环境水文地质研究:环境水与坝体材料相互作用

大坝环境水文地质研究:环境水与坝体材料相互作用

时间:2023-11-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:显然,上述具有不同侵蚀作用类型的环境水可与坝体材料间发生复杂的物理化学作用,结果产生不利的影响。因此,在环境水的溶出型侵蚀作用下,坝体表面相对普遍地出现“霜斑”现象。随着RCC坝筑坝技术以及施工工艺的不断改进,近年来兴建的此类坝型出现的上述问题已有所减轻。可见,蓄水条件下环境水与坝体材料间相互作用的研究内容也将涉及广泛的方面。

大坝环境水文地质研究:环境水与坝体材料相互作用

显然,上述具有不同侵蚀作用类型的环境水可与坝体材料间发生复杂的物理化学作用,结果产生不利的影响。对于溶出型侵蚀作用而言,可导致坝体上、下游面的水下部分,由于可溶性组分的溶失而使坝体表面凸凹不平,骨料裸露;或由于某种原因而存在使上游库水渗入坝体内部的结构面,如重力坝不同坝段之间的横缝,则在环境水作用下有可能在基础廊道内、或在坝体下游侧相应部位出现“霜斑”,此为析钙现象。尽管此类现象对于大坝的长期安全运行带来的影响不是致命的,但至少给人一种“不太健康”的印象。对于硫酸盐型侵蚀作用而言,在具有含量较高的环境水渗入的一定范围内,由于形成的硫酸盐类新物质的体积增大而使相应部位坝体的原有结构产生破坏,因而具有危害性。

另一方面,不同的坝体结构、不同的坝体材料及其配合比,具有不同的抗环境水侵蚀作用的能力。如对于常态混凝土重力坝而言,由于坝体结构本身的相对不透水性,由具软水、溶出型侵蚀作用的环境水的化学作用带来的不利影响,一般限于表面;而对于最近10 多年来开始流行的碾压混凝土(Roller-Compacted Concrete,简称RCC)重力坝而言,由于具有混凝土坝和堆石坝的一些特点,其抗环境水溶出型侵蚀作用的能力明显差一些。之所以如此,在于环境水可相对容易地渗入其中。从形成坝体渗流的基本条件来看,可以视RCC坝本身为多孔隙、低透水性材料,而施工过程中出现的一系列层面则为相对强透水缝隙体。因此,在环境水的溶出型侵蚀作用下,坝体表面相对普遍地出现“霜斑”现象。此外,在坝体渗水处,局部还可能出现呈黑色或棕红色析出物。此类不同于白色的析出物在常态混凝土重力坝坝体表面一般是不会出现的。显然,RCC坝体表面相对普遍的析钙现象以及出现其他颜色的析出物现象,对于坝体材料耐久性的影响是不容忽视的。随着RCC坝筑坝技术以及施工工艺的不断改进,近年来兴建的此类坝型出现的上述问题已有所减轻。(www.daowen.com)

而就坝体材料及其结构的耐久性而言,其研究内容广泛,包括抗渗性、抗冻性、抗碳化、抗碱—骨料反应、抗冲磨性以及抗化学侵蚀性等。应该说,由此诱发的问题无不与环境水的物理—化学作用相关。可见,蓄水条件下环境水与坝体材料间相互作用的研究内容也将涉及广泛的方面。

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