Page 66 - 2023年第54卷第8期

图 １２ 水泥基结构固相钙分解率随溶蚀时间变化情况

与复合土工膜为非水泥基材料，且渗透系数低，通
过影响渗流场中水的对流降低钙离子迁移速率，延
缓其附近 区 域 固 相 钙 的 分 解，保 护 了 防 渗 墙 顶 部，
因此溶蚀时间为 １００ａ时副防渗墙与主防渗墙顶部典
型位置 Ｆ１与 Ｆ２固相钙分解率为 ５０．１７％与 ２７．２７％，
低于其他典型位置固相钙分解率，副防渗墙与主防
渗墙顶部未形成明显的 “贯穿型” 渗流通道 ［２６］ 。因
此，在坝基处设置非水泥基材料对水泥基结构顶部
进行防渗保护，可避免水泥基结构顶部形成 “贯穿
型” 渗流通道，提高水泥基结构的抗溶蚀性能。
４．３．３ 坝坡稳定 随着溶蚀过程的进行，坝基水泥
基材料防渗能力降低，浸润线抬升，可能会对坝体
稳定产生影响，本文采用简化毕肖普法对下游边坡
进行稳定性计算。下游边坡在溶蚀时间为 １００ａ时安
图 １３ 典型位置固相钙分解率随溶蚀时间变化情况
全系数为 ２．２０，大于允许安全系数 １．５。

５ 讨论

５．１ 服役年限探讨 《碾压式土石坝设计规范》 （ＳＬ２７４—２０２０） ［３８］ 要求土石坝满足渗透稳定与抗滑
稳定，且坝体的水泥基受力结构最大应力不应超过其相应的强度，坝体渗漏量不应超过多年平均流量
的 １％～１０％。渗透溶蚀效应改变了水泥基材料的强度、渗透系数，影响了坝体渗流场，进而改变了渗
流稳定性与抗滑稳定性等。基于此，本文探讨渗透溶蚀效应下特高土心墙堆石坝服役年限问题：
对于应力，水泥基结构中混凝土廊道与固结灌浆为受力结构，需要考虑其力学性能失效控制指
标；对于渗流，水泥基结构中两道防渗墙与防渗帷幕为防渗结构，需要考虑其防渗性能失效控制指
标，在服役年限内，坝体渗流量应小于多年平均流量的 １％～１０％；对于渗透稳定与边坡稳定，在服役
年限内，渗透坡降应在允许范围之内，坝体边坡安全系数应大于最小安全系数。
（ １）当混凝土中固相钙的分解率达到 ２５％时，其强度将降低 ５０％以上 ［２７］ ，故采用固相钙分解率达
到 ２５％作为控制指标，预估需要考虑力学性能的混凝土廊道和固结灌浆的服役年限。混凝土廊道和固

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