堤坝防渗加固新技术研究与应用

我国面临着十分繁重的病险水库及堤防除险加固任务,现行堤坝垂直防渗加固技术存在不同程度的缺陷和局限性,造成堤坝除险加固工作的"瓶颈"。非水反应类双组份发泡聚氨酯高聚物注浆材料是一种综合性能优良且绿色环保的堤坝防渗加固注浆材料。基于高聚物材料特性及在土体中扩散机理,提出了构建高聚物柔性防渗墙的新方法,与水泥混凝土防渗墙比较,具有扰动小、抗震抗裂性能好、施工便捷等优点;基于高聚物在水中反应特性、膨胀扩散特性及在粗粒土中扩散机理,提出了高聚物水下注浆、膜袋注浆及其复合注浆方法,适用于水利工程中的局部渗漏及管涌的处治。土质堤坝高聚物注浆技术已应用于多项实际工程,防渗加固效果良好,为进一步提升病险水库及堤防除险加固水平提供了重要技术支撑。     

堤坝防渗加固新技术研究与应用北大核心CSCD

我国面临着十分繁重的病险水库及堤防除险加固任务,现行堤坝垂直防渗加固技术存在不同程度的缺陷和局限性,造成堤坝除险加固工作的"瓶颈"。非水反应类双组份发泡聚氨酯高聚物注浆材料是一种综合性能优良且绿色环保的堤坝防渗加固注浆材料。基于高聚物材料特性及在土体中扩散机理,提出了构建高聚物柔性防渗墙的新方法,与水泥混凝土防渗墙比较,具有扰动小、抗震抗裂性能好、施工便捷等优点;基于高聚物在水中反应特性、膨胀扩散特性及在粗粒土中扩散机理,提出了高聚物水下注浆、膜袋注浆及其复合注浆方法,适用于水利工程中的局部渗漏及管涌的处治。土质堤坝高聚物注浆技术已应用于多项实际工程,防渗加固效果良好,为进一步提升病险水库及堤防除险加固水平提供了重要技术支撑。     

电力隧道渗漏水成因分析及控制技术

介绍电力隧道渗漏水及其他缺陷的特点,制定了针对性的应急预案。在电力隧道运营期渗漏水治理方面,提出要控制隧道的不均匀沉降,采用注浆等方式加固隧道周围土体的控制技术。     

混凝土坝坝体渗漏危害性分析及其处理

混凝土坝坝体产生渗漏,主要原因是混凝土和横缝止水系统质量差,坝体严重渗漏,将降低大坝的安全度和耐久性,加剧坝体冻胀和冻融破坏,还有可能直接危及到大坝和水电厂发电设备的安全运行。由于坝体渗漏水为有压渗流,仅从廓道或下游坝面堵塞渗漏逸出点,往往达不到防渗止漏处理目的,应设法从源头封堵住渗漏的入渗点,增强坝体和横缝的防渗能力,同时适当辅以引排措施。     

张家口发电厂东灰场东坝裂缝加固处理

张家口发电厂东灰场东坝坝基为非自重湿陷性黄土 ,由于前期的勘测工作不周 ,施工前未对地基进行有效的加固处理 ,致使运行后坝体出现不均匀沉降和横向裂缝 ,导致下游坝体边坡涌水。为了清除裂缝、涌水等不安全隐患 ,采用分序成孔压力注入粘土水泥浆充填裂缝的方法对裂缝进行了加固。以该工程实例论述了均质土坝坝体深部裂缝注浆加固处理的设计、施工及加固效果的检测。     

SF6设备气体堵漏技术分析

随着SF_6设备的大规模应用,变电站内发生SF_6气体渗漏的设备逐渐增多,为消除这一缺陷,常规的停电解体检修模式存在停电难、处理成本高等问题。因此,研究带电、带压堵漏技术,与停电检修模式相结合,对解决SF_6设备渗漏问题有重要意义。本文根据"先疏后堵"的思路,以连接SF_6压力表的三通阀接头处渗漏为案例,对带电、带压封堵流程详细描述,通过这一案例,为专业人员提供一种新的堵漏技术,在石油、化工、煤炭等领域得到推广,并应用于充气设备渗漏的带压封堵。     

既有隧道与后建地下变电站的相互作用机理分析及处治措施

文章首先对既有隧道与在建地下输变电站相互作用机理进行了分析,在此基础上,提出填埋隧道和保护隧道两类处治方案对隧道进行处理,以增大地基承载力和地基刚度,将隧道位移和地层位移控制在允许范围之内,保护上部建筑。该处治方案对同类地下建(构)筑物的施工设计具有参考意义。     

某隧道涌水处理技术研究及应用

随着全球基础建设的进一步发展,隧道穿越可溶性岩性富水地层及穿越断层破碎带等复杂地质的情况越来越多.隧道在穿越岩溶断层或破碎带时,隧道地下潜水、山体裂隙水、与大气降水相通等原因容易造成隧洞涌水现象.以四川某隧道为例,通过充分分析隧道涌水原因,选择有针对性的、合理的隧道涌水处理方法.现场实施效果表明,双液灌浆技术可快速增强...     

浅谈抱子石水电厂渗漏集水井控制系统改造

水电站集水井是电站渗漏水、检修排水和部分生产、生活用水的排泄系统,其能否排水顺畅是电站安全运行的保证。通过工程实例,分析了某水电站集水井控制系统原存在的问题,制定了增加系统可靠性的改造方案,提出了对整个渗漏集水井系统从基建期开始遗留问题的反思和建议。     

XFEM和修正剑桥模型模拟高聚物劈裂注浆方法研究北大核心CSCD

针对自膨胀高聚物材料在土体中劈裂扩散仿真手段尚不完备的现状,初步建立了一种模拟高聚物对土体劈裂压密作用的仿真方法。该方法采用扩展有限元离散求解区域土体介质,用修正剑桥模型描述土体力学特性,利用高聚物密度-围压关系迭代计算作用于裂缝面的浆液膨胀压力,实现了对土体劈裂缝扩展过程的数值模拟,通过与试验结果的对比验证了该方法的适用性。算例分析表明,应用该方法能够模拟膨胀力作用下土体裂缝启裂过程、扩展走向和浆脉厚度变化,获得裂缝周围土体变形模量、孔隙比、应力场和密度场分布特征,为深入研究膨胀性高聚物注浆材料对土体劈裂压密机制奠定了基础。     

以围岩为承载体的高压管道设计准则与工程应用

钢筋混凝土衬砌高压管道设计中最主要的问题是要防止高压水外渗造成的水量损失和对山体边坡、电站建筑物等的危害.采用钢筋混凝土衬砌高压管道的前提是所在山体的围岩应该相对新鲜完整,其设计的核心是要对地形地质条件、地应力、和高压水作用下围岩渗透性、围岩水力稳定性等进行充分的研究.本文通过对水电站混凝土衬砌高压管道实例的分析,对高水压作用下钢筋混凝土衬砌高压管道设计常用的最小覆盖厚度准则、水力劈裂准则、和最小地应力准则的相互关系和应用条件进行讨论.     

水工隧洞受力特性研究和结构设计思路

现行水工隧洞结构设计规范有许多不合理之处.笔者做了结构试验,采用水压力直接加载,获得了内水外渗后钢筋应力、缝宽随水荷载的变化规律;进行渗流.应力耦合有限元数值模拟,分析衬砌、围岩、固结灌浆区的受力特性,并对索风营水电站隧洞的结构监测成果进行分析;提出水工隧洞衬砌按构造配筋设计的思路,建议尽快修订现行规范.     

地下厂房渗流场及其对围岩稳定的影响

本文首先提供了一个仅进行少次迭代即可确定浸润线的稳定渗流的计算方法。然后根据首部布置地下厂房的特点，分析了排水措施对渗流场的影响。最后，分析了渗流对围岩稳定的不利影响，指出渗流所产生的不均匀变形和附加应力增量是不大的，尚不足以影响围岩的稳定性。     

隐伏断层作用下深厚覆盖层三维渗流分析

针对柴达木盆地深厚覆盖层及较大隐伏断层等不利地质条件严重影响坝基渗透稳定及大坝蓄水功能的问题,采用防渗墙来减少渗流量,并应用有限单元法对隐伏断层渗流特性、防渗措施及防渗墙渗控效果进行了分析。研究表明：哇沿水库采用70 m深悬挂式防渗墙可满足渗透稳定和大坝蓄水要求;若断层渗透系数较大,防渗墙需穿过透水断层,深入密实岩体内,插入深度需结合渗流量及岩体密实程度来综合确定;或对渗透系数较大的断层进行灌浆,减小其渗透系数,结合悬挂式防渗墙,减少渗流量;上述两种措施中防渗墙要避免将底端置于渗透性差异大的两种材料交界面处,以避免较大的防渗墙底部水力坡降导致的局部冲蚀,保证工程安全稳定的运行。研究成果可为柴达木盆地类似地质条件建坝提供技术支持和指导。     

天生桥水电站暗河混凝土拱堵头补强加固设计

论述了天生桥水电站封堵天然暗河,形成以山体挡水的水库特点、原暗河混凝土拱堵头的设计情况、施工质量事故产生的原因以及采取防渗截漏、灌浆补强、降低堵头内部应力等综合补强加固措施,工程建成投入运行以来,原廊道和堵头下游的漏水点全部消失,补强加固防渗效果显著。     

高地温水工高压隧洞结构模型试验研究

为揭示高地温梯度与高内水压力联合作用下水工隧洞围岩的承载特性，在研制完整硬岩多物理场相似材料的基础上，通过温度荷载与内水压力联合加载技术开发，结合声发射的信号监测与空间定位技术，开展大比尺高地温水工高压隧洞的水工结构模型试验，对隧洞围岩的温度场、渗压场、声发射和裂纹发育的动态演化过程进行了测试与分析。试验结果表明，与非高地温条件相比，高地温条件下水工高压隧洞围岩出现水力劈裂所需的临界内水压力明显较低；与非高地温条件下围岩出现少数几条主裂缝不同，高地温条件下围岩主裂缝之间的次生裂缝甚为发育；高地温条件下水工高压隧洞围岩的热-水-力多物理场耦合效应明显，内水压力不变条件下围岩的裂缝扩展与损伤增长呈现非连续阶跃变化特征；高地应力条件下高地温水工高压隧洞水力劈裂位置与裂缝扩展受地应力侧限系数影响较大。     

考虑围岩传热的深埋引水隧洞TBM施工通风模拟

深埋引水隧洞的储热作用及TBM施工过程中的围岩散热导致通风降温除尘十分困难。相关研究仅考虑了隧洞壁面与风流的热交换作用，而忽略了围岩内部热传导的影响；同时，目前有关围岩温度场的研究大多将岩石导热系数视为围岩导热系数，忽略了裂隙填充介质对围岩传热的影响。针对以上两方面的问题，提出基于多边形离散裂隙网络模型的围岩等效导热系数分形分析方法；进而建立综合考虑围岩内部热传导和隧洞壁面与风流的对流热交换的深埋引水隧洞TBM施工通风Euler-Lagrange两相流数学模型。结合实际工程的分析表明该工程围岩等效导热系数为0.47 W/(m?K)，远低于岩石导热系数3 W/(m?K)。将本模型和传统模型的模拟结果与实测数据进行对比，验证了本模型的准确性、一致性和有效性。研究结果可为相关深埋引水隧洞TBM施工通风提供理论指导。     

特约文章：复杂隧道围岩结构稳定性及其控制

作为隧道设计的核心问题，隧道围岩稳定性一直是隧道工程界研究的热点问题之一，能否对其准确评价是隧道穿越复杂地质条件安全施工的重要前提。针对该问题，首先通过模型试验对隧道围岩渐进破坏特征进行研究，指出围岩失稳破坏的阶段性特点，并通过对围岩失稳机理的分析，建立了隧道围岩失稳力学模型，提出了围岩失稳范围的确定方法。基于围岩失稳模式，将隧道围岩按其稳定性特点划分为浅层围岩和深层围岩，建立了复合隧道围岩结构模型，揭示了隧道围岩失稳的阶段性本质上是由深层围岩的分组运动所致，并就其结构稳定性特点进行了分析。考虑到地层条件的复杂多变，进一步对不同地层条件下复合围岩结构的表现形式进行了系统研究，提出了砂性围岩的“复合拱”效应和层状围岩的“梁式拱”结构型式以及“多层拱”效应，指出了各自的稳定性特点。最后，提出了复杂隧道围岩稳定性控制原理，研究成果可为隧道安全施工和支护设计提供理论依据。