堤壩混凝土防滲墻滲透溶蝕演化規律研究

甘 磊，陳官運，沈振中，徐力群

(河海大學 水利水電學院，江蘇 南京 210098)

1 研究背景

我國堤防工程大多是傍河而建，表現出堤基條件差，堤身質量差，堤后坑塘多，覆蓋層薄弱等特點。黃河下游河道是舉世聞名的“善淤、善決、善徙”的地上懸河，其右岸臨黃堤長624.248 km，左岸臨黃堤長746.979 km，部分堤段采用混凝土防滲墻進行基礎防滲，這些混凝土防滲墻常年受滲流作用，因環境水作用，其物理、化學性能改變[1]，導致固相鈣分解析出，孔隙率增大，強度降低，即發生滲透溶蝕現象。

滲透溶蝕是混凝土結構主要病害之一[2]，我國許多混凝土壩在運行多年后逐漸顯現裂縫、滲透溶蝕等老化病害，其中滲漏及其引起的壩體混凝土溶出性侵蝕較為普遍[3]，如運行70多年的豐滿混凝土重力壩，壩體混凝土已遭到了明顯溶蝕破壞。對壩體鉆孔檢查發現，壩體內部混凝土表現出極強的空間變異性，混凝土抗壓強度一般在15 MPa以上，但局部無法取芯，實際強度低于10 MPa。滲漏部位的壩體混凝土強度下降可達 20%，局部區域則達 70%，甚至完全失去強度成為疏松體[4]。羅灣混凝土重力壩，運行9年以后，廊道內部分排水孔口 CaCO3晶體呈瀑布狀，現場檢測發現，溶蝕部位混凝土后期強度不僅未增長，反而明顯下降，擋水運行10年后僅為設計值的83%[5]。

目前，關于溶蝕現象的研究，多為不考慮滲流作用的接觸溶蝕，鈣離子析出的驅動力是溶液間的濃度梯度[6]。然而，對于堤壩混凝土防滲墻而言，滲流作用對溶蝕進程的影響不容忽視?！?br>