引汉济渭引水隧洞穿椒溪河段突涌水数值模拟

陕西省引汉济渭工程引水隧洞突涌水问题是制约工程顺利开展的关键技术问题之一。针对横穿椒溪河段的典型区段突涌水问题,采用ADINA软件建立水文地质概念模型,计算不同工况下该区段的地下水位、流速矢量、涌水量等。结果表明:断层位置受开挖扰动影响较大,出现了集中渗漏,因此在断层位置极易形成渗漏通道,发生突涌水。     

西南岩溶区深埋隧洞水文地质概念模型及突涌水研究

针对岩溶地区复杂的水文地质条件,以建立岩溶区域水文地质概念模型和隧洞涌水预测方法为目标,通过分析贵州夹岩水利枢纽工程深埋长引水隧洞工程区的岩溶水文地质资料,结合地层结构、岩性组合、地貌特征等因素,研究该工程区内岩溶地下水的补给、径流、排泄关系。在此基础上,依托实地调查的典型涌水支洞,分析研究了不同情形下涌水量对降雨事件的响应,总结得出岩溶隧洞突涌水模式。针对不同突涌水模式的特点,提出了相应的涌水量计算方法与处理措施。结果表明:岩溶隧洞突涌水模式可以分为岩溶管道控水模式、层面控水模式和断层带与暗河联合控水模式;岩溶管道控水的猫场隧洞4#支洞涌水对降雨响应迅速,宜采用水均衡法估算涌水量,层面控水的水打桥隧洞2#支洞涌水受岩体渗透各向异性影响较大,宜采用岩体渗透性各向异性的有限元渗流分析方法预测,而断层带与暗河联合控水的水打桥隧洞4#支洞涌水主要由断层从暗河导入,可采用三维有限元渗流场计算分析预测其涌水;采用上述方法对典型支洞涌水预测的误差分别为6.97%、4.81%、1.13%。研究成果对于岩溶区深埋隧洞工程的建设具有一定借鉴意义。     

碧湖水利工程左岸导流洞施工涌水模拟研究

选取隧洞导流作为碧湖水库工程施工期导流泄水方案,考虑坝址区左岸水文地质条件动态模拟预测其涌水量变化特征。考虑导流洞内边界条件的不断变化,采用TOUGH2软件和渗流场数值模型模拟预测涌水量变化特征,为达到较好的模拟效果模拟时可配合实现混凝土衬砌措施。研究表明:地层Zaj的渗透性较好,导流洞揭露的涌水量较大;涌水量在未考虑开挖过程时被严重低估,且断层处易突发涌水;构建的渗流场数值模型具有修改方便、操作简单和精确度高等优点,可较好的模拟不同施工方案下导流洞的动态涌水过程,为水利工程防渗排水和导流洞施工方案的优选提供科学指导。     

公路隧道穿越涌水断层段的开挖支护技术

在高速公路隧道开挖施工中,断层段开挖工作面出现渗水和涌水情况普遍存在。云南晋红高速公路光山1号隧道K26+260~K26+140穿越香炉山断层段涌水,涌水部位位于行车道方向右侧路面高程以上4m顶拱处,涌水量大,涌水部位周围出现环向裂缝。主要从隧道断层涌水情况、涌水量分析、选择制定涌水处理方案、涌水处理方案的实施来阐述。     

大发水电站引水隧洞混凝土工程中涌水处理

田湾河大发水电站引水隧洞在开挖过程中地下水特别丰富,洞内多处发生涌水,最大涌水量达到5280 m3/h,为国内罕见,后期混凝土衬砌施工十分困难.文章介绍了对特殊地质条件下隧洞的渗水、涌水处理和采用钢模台车进行混凝土支护施工的技术和经验.     

遂洞开挖过程中阻水灌浆的施工方法

某隧洞工程在支洞掘进过程中，遭遇地下水丰富、地质条件差的不良地质段，掌子面施工爆破结束后出现涌水，涌水量400m3／h左右。给支洞施工造成极大的不便，对隧洞的进一步开挖掘进产生很大影响。为确保施工质量，加快施工进度，采用阻水灌浆及超前灌浆的方法，有效地解决了隧洞的涌水，保证了后续施工的进行。     

南水北调崇青隧洞施工涌水条件及涌水量研究

基于前期勘察成果、施工地质资料,对南水北调中线北京段崇青隧洞的工程地质条件进行了详细介绍,并对隧洞施工涌水地质条件进行了分析,在此基础上采用大井法和集水廊道法分别对隧洞涌水量进行计算,并与实测涌水量进行对比研究。结果表明:大井法估算涌水量为433 L/min,总体比实测值偏大;而集水廊道法估算涌水量为288 L/min,总体接近实测值;隧洞工程涌水量计算应有可靠的地质资料作为支撑,以避免计算失真,保证计算结果的可靠性。     

万家口子水电站大坝右岸岩体涌水岩溶通道勘查及分析

万家口子水电站最大坝高达167.5 m,坝基地质条件复杂。初期下闸蓄水后,右岸1 315 m高程排水廊道出现了多个涌水点,涌水量达2 m~3/s。通过大量的地质补充勘查工作,并结合前期所取得的大量地质资料,对涌水岩溶通道进行了综合分析,基本查清了右岸岩体涌水的岩溶通道及区域,为在灌浆帷幕线上形成系统的截水帷幕并彻底封堵涌水通道提供了有效的指导。     

基于涌水影响半径的隧道涌水量预测方法研究

受断裂构造和降水等因素的共同影响,火成岩地区形成了一定规模的富水断层破碎段。当隧道穿越这类岩层时,极易发生涌水灾害而造成人员伤亡和设备损失。针对上述涌水问题,根据火成岩区富水断层破碎段的特点,将隧道涌水量分为基岩裂隙水释放量和降水入渗量两个主要组成部分,通过地下水疏干法预测基岩裂隙水释放量,同时利用降水入渗法预测降水入渗量。在此基础上,为提高涌水预测精度,引入了实测涌水量数据拟合的动态涌水影响半径参与计算,并推导出基于涌水影响半径的涌水量预测方法,最后以鸿图隧道后续开挖段为例对该方法进行验证。研究结果表明：(1)在一个降雨周期内,含水层平均厚度H_n越大,对应的影响半径R_n具有更高的增长速率;(2)随着涌水时间T增加,影响半径R_n的增长率逐渐降低;(3)所提方法的隧道涌水量计算结果与实际监测数据的误差在10%以内,可靠性较高。研究成果可为类似地质条件下的地下工程建设提供理论指导。     

深埋隧道断裂带涌水量预测分析

深埋特长隧道是高速公路建设当中的控制性工程,开挖过程中如遇到高压涌水,必定对工程施工造成不利影响。鸿图特长隧道因其受到莲花山深大断裂构造影响,隧道开挖过程中在火成岩张性裂隙中出现了强烈的高压大流量涌水。以鸿图特长隧道为例,选取受断裂构造带控制涌水的代表性洞段,采用古德曼经验式对基岩段与断裂带涌水量分别进行统计计算。结果显示:隧道K91+010～K91+550段主要断层F2系列的预测最大涌水量为192 258 m~3/d,与实际开挖最大涌水量189 576 m~3/d基本吻合。该计算方法所得的涌水量更加贴合工程实际情况,对于该地质条件下的涌水量计算有着更强的适配性。     

蟒河口水库近坝址区渗漏规律研究

由于蟒河天然来水量较小,再加上蟒河口水库库区地质条件复杂,多条断层是潜在的危险渗漏通道,故必须采取措施防止蟒河口水库大规模的渗漏发生.根据防渗方案和地质参数建立了蟒河口水库近坝址区三维有限元模型,通过多种工况的渗流分析与对比,结果表明:蟒河口近坝址区在仅有大坝防渗的情况下每年的渗漏量巨大,无法满足工程开发任务要求的蓄水量.设置灌浆帷幕和防渗面板措施处理以后,近坝区每年的渗漏量比仅有大坝防渗时大约可以减小880万m3,且采用帷幕防渗措施以后,库区岩体内浸润线的空间位置有所降低,沿帷幕线上下游断面的水头差增大,说明防渗设计方案较为合理有效.在防渗措施和上游水位相同的情况下,下游水位越低渗漏量越大;在防渗措施和下游水位相同的情况下,上游水位越高近坝区渗漏量增加很快,表明渗漏量对上游水位的变化更加敏感.     

堵水注浆在引汉济渭工程岭南TBM施工段的应用研究

引汉济渭工程岭南(秦岭南部)TBM施工段为反坡施工,隧洞突涌水全部通过大功率水泵逐级抽排至洞外。受排水设施布设、隧洞空间、电力供应、工程投资等因素影响,以及TBM掘进段和施工支洞长度均较长的客观条件,突涌水对施工的干扰、影响尤为巨大,特别是较大集中突涌水,对人员、设备安全会造成极大威胁。为保证施工安全的同时TBM掘进正常进行,针对该施工段突涌水处理制定了"以堵为主、堵排结合"的原则,采取常规双液浆堵水注浆和特殊材料堵水注浆相结合的方式,对集中涌水点进行封堵。结果表明,在8个涌水量大、涌水点集中的段落进行堵水注浆,涌水段落实际封堵率超过了99%,满足事先制定的封堵标准。该方法可为同类工程TBM施工提供借鉴。     

万开高速浦里隧道水文地质勘查及涌水量预测

目前国内尚无成熟的隧道涌水量预测技术方法。通过对重庆万开浦里隧道工程区进行水文地质勘查和专门水文地质钻探、试验,划分隧道工程区含水岩组及富水性,进而确定隧道工程区水文地质单元:隧道工程区由北向南分为南、北两个大的水文地质单元,北侧水文地质单元位于浦里隧道0+6000段,地表水及地下水向长江排泄;南侧水文地质单元位于浦里隧道6 000+11 000段,地表水及地下水向浦里河排泄,最后经浦里河排向长江。先选用径流模数法、大气降水法、裘布依理论式法、佐藤邦明经验式法对隧道正常涌水量进行预测,再选用古德曼经验式法、佐藤邦明非稳定流式法对隧道最大涌水量进行预测,并与已建邻近相同水文地质单元铁峰山二号隧道实际涌水量比较,二者正常涌水量量级相当,表明预测成果可靠。相关分析方法可供类似工程参考。     

山西引黄工程南干线7# 隧洞衬砌外水压力研究

本文采用综合修正系数取代规范建议的单一折减系数,用渗流场分析方法确定作用在引黄入晋南干线7#隧洞衬砌上的外水压力。由己知钻孔水位及泉水位反演出各地层的渗透张量及地表入渗强度求得初始渗流场。衬砌外水压力分析中考虑了衬砌混凝土的渗透性以及排水、灌浆等工程措施的影响。根据分析结果,提出了系统排水孔布置的建议,得出了在相应的排水减压措施下衬砌厚度由原设计35cm减至25cm,这一建议已被采用,取得了巨大经济效益。     

立洲RCC拱坝渗控方案的三维有限元优化分析

以四川木里河立洲水电枢纽工程为研究对象,对坝区的渗控措施展开研究。利用ANSYS12.1建立三维有限元渗流模型,计算分析得到了各渗控方案的渗流特征和渗透压力变化规律。对各方案中关键部位的渗透比降、渗漏量和典型剖面渗流场的渗压、地下水位等特征量进行比较分析后,得知:(1)立洲拱坝渗控措施设计方案的防渗帷幕和排水孔幕能有效降低坝后渗流浸润线,对于减小坝基、坝肩扬压力、改善坝基和坝肩受力条件起到了良好的作用;(2)加深帷幕和排水孔幕、增厚帷幕对降低坝区渗透压力作用不大;(3)适当增加f5断层附近防渗帷幕的深度,可防止f5断层形成渗漏通道,影响坝区渗透稳定;另外,取消第一层排水幕、缩短坝肩防渗帷幕延伸长度,可使渗控措施在满足渗流安全的前提下更为经济。     

隧道穿越段长江大堤渗流稳定性分析

某长江隧道盾构机穿越江北大堤后,堤身出现裂纹且累计沉降较大,工程采用深层搅拌桩对堤身进行加固。为了检验深层搅拌桩对长江大堤堤身加固后的渗流稳定性,采用三维饱和-非饱和渗流有限元法,根据具体的工况建立了大堤的有限元渗流分析模型,并运用该模型分析了历史最高水位条件下加固后大堤的渗流性态。计算结果表明:深层搅拌桩消减水头的作用明显,土体渗透系数越大,深层搅拌桩的阻水作用越明显;堤身与堤基的渗透坡降均小于相应土体的允许渗透坡降,加固后长江大堤的渗流性态是正常的、安全的。     

隧洞工程涌水处理的对策和措施

涌水是隧洞工程施工中最为常见的地质灾害．对于深埋长大隧洞工程,要尽可能准确、详尽地获取隧洞沿线的水地质资料,以指导设计和施工,对可能产生的涌水问题,可视建设阶段和具体情况,分别采取“报、避、排、堵”的对策．在隧洞工程施工过程中,对于可能产生涌水的洞段。要充分利用速度快、费用低廉、直观可靠的超前勘探预报手段,以便及时作出判断．凡对查明可能发生涌水的洞段。要分别具体情况采取相应的超前处理措施,切莫打穿渗漏通道酿成灾害．后处理难度极大、技术复杂、代价高昂．     

天荒坪蓄能电站7号支洞漏水处理工程

天荒坪电站7号支洞2号堵头发生局部喷水,分析与F810断层渗水有关,因此决定在检修期间利用输水系统放空,采用高压灌泉,对F810断层进行灌浆处理,提高施工支洞堵头围岩的完整性,将渗漏水进行阻截与疏导.漏水处理过程中遇到的各种特殊情况及采用方法在抽水蓄能电站中具有一定的代表性,同时施工中的各项对比试验成果,可供其他漏水处理工程借鉴与参考.     

引松隧洞预应力钢筋混凝土衬砌结构计算分析

针对吉林省中部城市引松供水工程机械式后张法预应力钢筋混凝土衬砌输水隧洞工程,采用普通解析法和弹塑性有限元2种计算方法,对预应力钢筋混凝土衬砌进行了计算对比分析,提出了有限元计算结果是合理可行的.计算结果表明:对于本工程线路穿越沟谷及波状台地区的多段浅埋有压隧洞,采用预应力混凝土衬砌结构是切实可行的.对于预应力钢筋混凝土...     

长距离小断面引水隧洞涌水及渗水处理方案探讨

大山哨隧洞全长8641 m,最大开挖断面仅为4.4 m×5.243 m,整条隧洞均位于地下水位以下,岩溶和裂隙较发育。针对该隧洞轴线长、断面小特点,以及在开挖中出现多处涌水和多段渗水情况,通过采取一系列系统的工程处理措施,有效解决涌水和渗水对施工开挖和混凝土衬砌质量的影响,为同类工程施工积累了丰富的经验。