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江垭大坝碾压混凝土的渗透规律初探

时间:2017-10-20 9:53:00 来源:本网

  河海大学学报OURNAL江垭大坝碾压混凝土的渗透规律初探速宝玉,詹美礼,刘俊勇,舒世馨,张祝添(河海大学水利水电工程学院,江苏南京210098)基本规律。长时间、多状态下的碾压混凝土渗透性试验结果表明:碾压混凝土渗透规律在较高水力梯度范围内仍服从线性达西定律;在恒定水头作用下,碾压混凝土的渗透具有时效自密性;在变水头作用下,当水力梯度达到某一上限后,碾压混凝土渗透存在偏离达西渗流的现象。经过对试验资料的统计分析,提出了描述碾压混凝土渗透性的经验关系,即渗流量随时间变化的负指数关系。

  碾压混凝土坝由于其作业面积大、分层铺筑碾压施工而存在着薄弱层面或局部缺陷集中的现象。自碾压混凝土问世以来,其渗透性一直是人们最为关注的问题之一。国内外许多学者采用不同的研究方法或从不同角度试图对碾压混凝土渗透性加以描述,尤其是我国在“八五”和“九五”期间,在这方面做了许多研究工作。

  学模型①“九五”期间,人们更注重于试验研究,如:武汉水利电力大学对碾压混凝土在不同渗透历时、不同水力梯度作用下的渗透特性进行的研究表明,碾压混凝土不同配合比、不同龄期、不同水力梯度下,其渗透规律有明显不同②中南勘测设计研究院的研究表明,碾压混凝土的渗透性和施工碾压的间隔时间、层面处理方式及胶凝材料用量有关③长江科学院的试验研究表明,碾压混凝土的层面抗渗性能随层面间隔时间的延长而降低0 20MPa水压力作用下流量Q-持续时间t拟合关系曲线流速v~水力梯度拟合关系曲线从流速v~水力梯度拟合关系曲线可以看出,尽管碾压混凝土的渗透性很小,但在变水头、高水力梯度作用下仍会出现偏离达西渗流的现象。分析其原因,是因为压力长对混凝土结构造成破坏,试件有新的毛细孔开放,有更多的毛细孔参与渗透①。为了说明这种现象对渗透系数的影响程度,采用式(3)对的直线与曲线段分别进行计算,求解渗透系数和k2,结果见表2.试件水压力流量Q线性水力有效渗水断面A比降1层缝P―2两试件按线性达西定律计算的渗透系数相近,按非线性计算的渗透系数都偏大,其中1层P―2非线性渗透系数比按线性计算的渗透系数大了近1个数量级。渗流偏离于达西定律的强弱程度主要体现在m值上,m越接近于1,渗流速度与水力梯度之间越接近线性关系;反之,非线性越强。指数m与碾压混凝土配合比和压实度等因素有关。

  4结束语本文在江垭芯样渗透试验的基础上,对碾压混凝土的渗透规律作了进一步研究分析。结果表明,一般情①熊文标等。碾压混凝土在不同水力梯度作用下的溶蚀和渗透特性研宄。武汉水利电力大学,1998.况下,碾压混凝土的渗透规律仍满足线性达西定律,按达西渗透规律研究分析碾压混凝土的渗透性是合理的和可靠的;在恒定水头作用下,碾压混凝土渗透性确实具有时效自密性,渗透量随持续时间呈递减趋势;但变水头、高水力梯度作用下碾压混凝土其渗透规律会存在偏离达西渗透的现象。

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