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公路隧道排水系统灰岩裂隙水结晶过程及机理分析
| 题名： | 公路隧道排水系统灰岩裂隙水结晶过程及机理分析 |
| 作者： | 李昕;陈旭;张士兵;汪志良;王旭东 |
| 关键词： | 隧道工程;结晶机理;理论分析;隧道排水系统;裂隙水 |
| 摘要： | 针对隧道排水系统易结晶堵塞问题，通过实地调研、样品检测、理论分析等方法对灰岩区隧道排水系统结晶堵塞问题进行了系统研究。首先，对隧道排水管不同位置的结晶体进行取样作对比，分析了晶体的颜色及含水率，并基于XRD和SEM分析，研究了晶体的物相组成及表面微观形貌。其次，分别对隧道掌子面、初期支护、纵向排水管不同位置的水进行取样，检测了其pH值、温度、离子成分及浓度，并进行了对比分析。结果表明：隧道排水系统结晶体形态颜色各异，大部分含水率在50%以上，其主要成分为CaCO3；不同位置的围岩裂隙水水质差异大，隧道掌子面渗出水中HCO-3浓度较高；经过初支混凝土的水中Ca2+浓度、OH-浓度及pH值普遍较高；纵向排水管口出水水质分为2类，一类pH值较低，另一类pH值较高，pH值较高的水质更容易产生结晶；盐离子、SO2-4等含量与喷射混凝土和岩溶水相互作用的强弱程度有关；裂隙水结晶形成过程主要包括碳酸盐岩的溶解、喷射混凝土与裂隙水的反应及裂隙水在排水管中的结晶堵塞3个阶段，结晶的原因主要是高pH水易吸收CO2，生成的碳酸根离子与裂隙水中的钙离子结合生成碳酸钙晶体；裂隙水的流动机制会使围岩碎片、泥沙等进入到排水管内，这也是排水系统结晶堵塞严重的原因之一。 |
| 期刊名称： | 公路交通科技 |
| 出版年： | 2023 |
| 期： | 04 |
| 页码： | 136-142 |
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