石灰岩围岩渗透性演化分析

摘要

石灰岩的原生渗透性很小,其良好的渗透性主要由其次生渗透性决定,地下水对石灰岩裂隙的化学改造会使其渗透性发生演化.岩溶隧道开挖和排水后,地下水的渗透与交替速度获得空前的提高,通过低阶水-岩相互作用而达到较高浓度的地下水会被迅速排走并获得低浓度水不断的补给,主径流排水区内的化学改造作用将以低阶快速反应为主,使溶蚀作用可能大大加快并产生具有工程意义的渗透性演化.采用平行板模型和化学动力学中简化的PWP方程建立石灰岩渗透性演化的数学模型,推导出了岩溶隧道排水条件下石灰岩渗透张量的演化方程,给出了渗透性的演化分析,可用于隧道长期涌(排)水量预测、水库长期渗漏量计算、隧道排水对地质环境影响评价以及工程耐久性、使用寿命评估等工程领域.