大孔隙地层防渗堵漏灌浆新技术及工程应用

渗漏是水电工程、地下矿山等工程中经常碰到的问题,对于多数工程而言,渗漏水多是由大孔隙形成的集中渗漏通道造成的。灌浆是解决工程渗漏问题的重要手段,但对于动水条件下大孔隙地层的防渗堵漏,常规灌浆技术无法经济、有效解决此类问题。本文基于已有研究成果,根据大孔隙地层防渗堵漏特点,总结了新型速凝膏浆和低热沥青两种新型灌浆材料及灌浆工艺技术,并在工程中得到了成功应用,可为解决大孔隙地层防渗堵漏问题提供有益参考。     

基于稳健估计的大坝变形监测统计模型分析

回归分析是大坝安全监测统计模型的核心,测值粗差的存在使回归参数变异,造成统计模型一定程度上失真,所以在回归分析中必须对其进行处理。本文采用稳健估计的思想,根据残差大小对监测值进行赋权迭代计算,使常规统计模型具有抗差性。将稳健估计的思想应用于某工程实例分析,发现与常规统计模型相比,稳健统计模型能够有效抵抗粗差对模型参数求解结果的影响,并能较好反映水压、温度和时效等效应量的影响。     

软土深基坑组合开敞式支护数值模拟与监测分析

以某沿海地区深基坑工程为背景,介绍了软土地区采用分级卸荷、重力挡墙和桩锚组合的开敞式基坑支护型式。通过建立三维有限元模型模拟基坑开挖过程,对比数值模拟和现场监测结果,分析了基坑支护桩水平位移和锚杆力的变化规律。结果表明:支护桩变形和锚杆力的模拟值与监测结果趋势一致,实测结果与预测值的整体偏差在15%以内,基坑工程处于安全稳定状态;三维有限元模型可以较好地考虑基坑在组合支护情况下重力挡墙和空间效应对桩锚结构受力的影响,具有较高的可信度;对于软土基坑,将重力挡墙和桩锚组合,并结合分级卸荷,改变了支护结构上的土压力分布规律,能够有效控制基坑变形,确保支护结构稳定。应用成果可以为同类工程提供参考。     

压紧式潜油泵设计

对压紧式潜油泵叶轮和导叶的受力状态进行了理论分析,建立了受力与变形关系式,得出叶轮轮毂的受压变形量与导叶的受压变形量不能保持一致.结合使用和装配条件,利用叶轮在导叶中的轴向可窜动间隙,建立了压紧式潜油泵叶轮轮毂长度的设计方法,提出了工艺保证要求.通过设计验证,泵的综合性能符合API标准要求.在苏丹油田含砂井应用,泵的平均运行寿命由普通潜油泵200天左右提高到一年以上,起到了很好的防砂效果.     

基于GPU加速的水文模型参数率定

针对水文模型参数率定问题,为显著提升计算效率,选择SCE-UA算法和新安江模型为研究对象,围绕SCE-UA算法并行化与程序化实现、并行SCE-UA算法在图形处理器(GPU)上的加速效果这两个关键科学问题,以GPU硬件平台和通用计算设备架构(CUDA)软件平台为工具,采用时空复杂度分析、算法并行性挖掘、代码深度优化、数值模拟实验等多种手段相结合的方法,进行了水文模型参数率定提速研究。内容包括:①搭建基于CUDA和GPU的并行计算软硬件平台,进行配置与调优;②并行SCE-UA算法及其程序化实现;③并行SCE-UA算法在GPU上的加速效果。研究结果表明:所提出的方法显著提升了参数率定效率,能够促进水文模拟、最优化方法、计算机科学与技术等多学科的交叉、融合与发展,对水文模拟与预报、防洪快速应急响应具有科学意义和实用价值。     

高压旋喷锚杆在软土深基坑支护设计中的应用研究

以三门核电二期泵房软土基坑支护工程为背景,对基坑支护结构体系进行介绍,并通过现场试验对高压旋喷锚杆的应用效果进行了研究。结果表明,(1)采用重力挡墙和桩锚联合支护体系,能够确保基坑施工过程中的安全稳定;(2)高压旋喷锚杆能够有效地提高锚固体截面面积,提高抗拔力是影响基坑支护结构安全稳定的关键;(3)旋喷锚杆施工过程中,喷射压力、钻进速度、喷嘴孔径是确保锚固段直径的关键参数,喷射压力越大、钻进速度越慢、喷嘴孔径越大,锚固体直径越大。     

光纤光栅位移计组在围岩变形连续监测中的应用研究

针对多点变位计和滑动测微计在监测地下洞室围岩变形方面存在轴向位移分布连续性不足和无法实现自动化的问题,提出了将光纤光栅位移传感器通过组装成串应用在围岩变形连续监测的方法。该方法可准确得到仪器埋设沿线任一测点的监测量,由于光纤光栅位移计组具有精度高的特性,测得的围岩位移变化与洞室扩挖施工关系密切,与多点变位计监测结果总体变形规律基本一致,但光纤光栅位移计组能够监测到整个大尺度的监测线中任意间距的轴向位移分布,取得的成果信息量更大更为直观。作为对光纤光栅位移计在岩土工程变形监测中的应用探索,具有一定借鉴意义。     

超大型地下洞室拱圈围岩变形、破坏特性研究

白鹤滩左岸地下厂房南端墙至#3机组洞段受层内错动带发育影响,拱圈围岩破坏现象突出。结合地质、物探、监测、施工资料对拱圈围岩的变形破坏模式、空间分布特征、演化机制进行分析,结果表明:变形"负增长"表征了洞周环向剪切变形的破坏模式,围岩"弯曲折断"、"鼓出塌落"破坏现象主要发生于剪切变形加速阶段;"台阶状"锚杆应力变化与相应部位"应力控制型"围岩变形步调一致,且沿孔深逐渐衰减。"一拉一压"型锚杆应力主要受结构面的局部控制作用,"荷载陡降"型锚杆应力变化伴随锚固系统介质界面间的非协调变形出现。研究成果可为工程后续加固设计提供重要支撑。     

高应力地下洞室顶拱深部变形及受力特性研究

为探讨高应力条件下顶拱深部围岩出现的收缩受力特征,采用位移分析法讨论上游侧顶拱在开挖过程中产生的收缩变形,根据弹塑性理论定性分析顶拱深部收缩变形产生机制;采用回归分析讨论了收缩变形区无黏结锚索预应力特征及其与围岩变形的关系.研究表明,围岩变形在顶拱呈显著空间分异特征,收缩应变出现在上游侧,沿厂房轴线的分布范围与钻孔深度...     

水电工程项目层施工信息化管理系统的研究

结合宝泉蓄能电站防渗工程施工管理的实际需要,提出了基于项目层工程施工的管理系统开发模式,建立了该工程施工的信息化管理系统。系统实现了对施工项目中的进度、资源、成本等信息的动态管理,工程施工场地布置可视化管理与分析以及施工进度的形象直观展示。系统为工程施工组织设计与管理提供了迅速全面的信息支持,成为工程施工管理的有力辅助工具。