地下厂房渗流控制措施效果分析

在现代水电站建设中,地下厂房洞室群规模日趋宏大,由于地下厂房多位于降雨形成的天然水位线以下,渗漏成为主要问题。针对某工程复杂的地质条件和防渗措施,建立厂房区三维整体模型,采用三维有限元法对稳定渗流场进行计算。通过多工况的计算,详细分析地下厂房洞室群渗流特性以及其中帷幕及排水幕的渗流控制效果。计算结果表明,地下厂房洞室群天然水位较高,渗流控制措施对厂房洞室群渗流场可以取到很好的控制作用,排水孔的排水减压作用明显,防渗帷幕能够有效降低扬压力以及水力坡降的分布,有利于围岩稳定。     

猴子岩电站地下厂房厂区渗控系统优化分析

地下厂房的渗控系统分析和优化,是超大型地下洞室群围岩稳定研究的重要内容。本文以猴子岩电站为例,利用渗流分析的有限元法计算了电站地下厂房厂区在不同的防渗帷幕、排水系统布置组合方式下的防渗排水效果,确定了地下厂房厂区的合理渗控方案。     

百色水电站地下厂房洞室群围岩渗流场分析

运用渗流场有限单元法求解的固定网格的结点虚流量法和排水孔排水子结构技术,并定义了溢流型排水孔、逸流型排水孔和排水孔开关器,在水力等效多孔隙介质渗流模型假定的基础上,能对工程复杂渗流场问题进行精细的求解。对广西百色水电站地下厂房洞室群围岩区的渗流场进行了多工况的三维计算,论证和分析了各洞室围岩区的渗流场特性,渗流场水头和引水隧洞衬砌外水压力分布的规律,以及防渗与排水设施渗控方案的合理性和还存在的缺点,并提出相应的改进意见。     

地下厂房洞室群渗流场及渗控措施效果数值分析

采用三维渗流场有限元方法,模拟地下厂房洞室群稳定渗流场。建立三维渗流场有限元分析模型,精确模拟排水孔的位置。通过多工况的计算,详细分析地下厂房洞室群渗流特性以及其中帷幕及排水幕的渗流控制效果,同时探讨坝基及消力戽排水孔间距对渗流场的影响。计算结果表明：地下厂房洞室群天然水位较高,渗流控制措施对厂房洞室群渗流场可起到很好的控制作用,排水孔的排水减压作用明显,防渗帷幕能够有效降低扬压力以及水力坡降的分布,有利于围岩稳定。另外,坝基及消力戽排水孔间距对渗流场影响并不明显。     

抽水蓄能电站输水及地下洞室系统渗流场三维有限元分析

抽水蓄能电站输水系统和地下厂房系统埋深较大,在上下库高水头差作用下,裂隙围岩渗流对工程建设安全和运行管理具有重要影响。依托牛首山抽水蓄能电站,采用三维渗流场有限元方法,建立包含输水系统、地下厂房系统和洞室围岩的三维渗流场数值计算模型,基于稳态渗流分析方法,在参数反演分析基础上,分析了抽水蓄能电站输水及地下洞室系统渗流场分布规律,讨论了上下库水位变化及厂房下游侧帷幕失效对渗流场的影响。结果表明：不同运行水位情况下,输水系统和地下厂房排水系统可以有效降低管道外水压力和厂房区浸润线位置,地下厂房大部分位于浸润线以上且渗流量在合理范围之内;厂房下游侧帷幕对减小厂房区渗流量具有明显的作用,对于地下水丰富且规模较大的地下洞室系统,有必要设置厂房下游侧帷幕。     

黄金坪水电站左岸地下厂房渗控排水设计

渗流控制是地下厂房设计的重要内容,黄金坪水电站地下厂房运行期渗流主要考虑调压室及压力管道内水外渗以及地下水的影响。结合水文地质条件和地下厂房洞室布置,进行了地下厂房渗控排水设计,运用三维有限元对渗流场和渗流量进行了分析计算。成果分析表明:通过布设排水廊道和排水孔,地下厂房洞室群的浸润线明显下降,三大洞室顶拱及大部分边墙位于浸润线以上有利于洞室稳定;厂区洞室在未设防渗帷幕的情况下总渗流量满足设计要求。     

向家坝水电站右岸地下厂房防渗排水设计

向家坝右岸地下厂房位于砂岩地区，系非浅埋式地下洞室群结构。为了有效地控制渗流和降低地下厂房围岩的渗透压力，进行了三维渗流场敏感性分析和不同防渗处理方案的三维渗流分析计算。根据其计算结果、具体地质情况和工程布置确定了防渗排水系统，从而确保了地下厂房系统的施工和安全运行。     

岸边式地下厂房渗流三维数值分析

对于岸边式地下厂房,在地下水位和下游水位相对较高的情况下,地下厂房的渗流场特性对防渗、洞室群围岩稳定和锚固支护方式影响较大,应引起高度重视。以巴基斯坦某水电站工程为依托,综合应用三维渗流场有限元计算理论和方法,模拟地下厂房稳定渗流场。通过3种工况的计算,详细地分析地下厂房渗流特性以及其中帷幕及排水幕的渗流控制效果。计算结果表明：对于地下水位和下游水位相对较高的地下厂房,渗流控制措施可以很好地控制地下厂房的渗流场分布,排水孔的减压排水效果明显,有利于围岩稳定。计算结果对类似工程设计提供理论依据和指导。     

地下核电站裂隙岩体中核素运移分析

地下核电站将反应堆等涉核建筑物布置于稳定的山体中,在厂址选择时必须评价极端严重事故工况下可能的地下水污染对外界环境的影响。结合地下核电站洞室群赋存岩体特征,提出采用以三维渗透系数张量表示的等效连续介质模型模拟裂隙岩体渗流特性,建立"隐含断层"渗流模型,求解洞室群三维渗流场。并以该渗流场为基础,进行核素运移计算。对某初选的地下核电站厂址进行模拟计算表明:在渗控措施作用下,地下洞室群工程区处于"疏干"状态;即使在严重事故工况下,向反应堆洞室内注入冷却水后,洞室内外渗流场不连通,核素不会随消防水渗入外界。     

某水电站洞室群开挖扰动区渗透特性演化及对渗流场影响

本文以某水电站左岸地下厂房洞室群工程开挖为依托,采用应变敏感渗透张量模型结合有限元分析方法对其左岸地下厂房洞室群开挖扰动区渗透特性演化规律进行了研究,并进行了考虑工程开挖扰动效应与否的情况下左岸厂房区域的渗流场分析研究.研究结果表明:厂房洞室群围岩由于开挖卸载导致的渗透系数变化率可达2~3个数量级,并且渗透系数开挖影响范围与开挖空间尺寸有一定的关系;地下厂房洞室群附近渗流场受开挖扰动效应影响较为显著,洞室群周围自由面有一定的下降;考虑开挖后,厂区渗漏总量有一定的增加、最大渗透坡降略有减小.研究成果可为水电站厂区渗流控制系统的优化设计提供相关的理论依据,同时也可为其它类似开挖工程提供参考.     

二滩水电站地下厂房防渗排水系统设计

针对二滩水电站地下厂房区域的岩体特性，介绍地下厂房防渗排水系统的方案取及布置设计，二滩水电站目前的运行实践表明，地下厂 防渗排水系统设计完全能满足渗流控制要求，是安全，合理的。     

高地应力硬岩大型洞室群围岩变形破坏与岩石强度应力比关系研究

岩石强度应力比是表征围岩稳定性的重要指标之一。研究围岩变形破坏与强度应力比的关系,揭示二者间的规律性联系,对高地应力硬岩大型地下洞室群围岩稳定性控制具有重要意义。以具典型高地应力特点的锦屏一级水电站和猴子岩水电站2个硬岩大型洞室群为研究对象,首先系统梳理了2个工程的围岩岩性、岩石强度和初始地应力等工程地质条件,并详细统计了洞室群施工期围岩破坏类型和数量;通过对地下洞室群围岩的岩石强度应力比进行分区,并结合围岩140多个破坏现象和发生部位,建立了高地应力硬岩大型洞室群围岩变形破坏与岩石强度应力比之间的联系;采用不同的初始地应力分级标准,并结合洞室群围岩破坏特征,验证了基于强度应力比修正的地应力分级标准对高地应力硬岩洞室群的适用性,揭示了围岩应力诱导型破坏随岩石强度应力比的变化规律。研究成果有助于今后高地应力条件下硬岩大型地下洞室群施工期围岩破坏类型预测,并为提出具有针对性的施工期围岩稳定控制措施提供参考。     

巴基斯坦N-J水电站地下厂房边墙变形分析

巴基斯坦N-J水电站地下厂房围岩岩性为软硬相间的砂岩与泥(页)岩，围岩类别以Q4为主，且节理裂隙发育；尾水闸门操作室设在主厂房内，局部形成大跨度的洞室，施工开挖过程中下游边墙产生较大的变形。经分析，厂房布置不合理是变形大的主要原因，而地质条件差则是控制因素，加剧了变形的发展。通过调整开挖次序和增强支护措施，围岩已趋于稳定。     

高地应力洞室围岩变形破坏规律研究

锦屏一级水电站右岸地下厂房地质条件复杂,地应力高,对围岩稳定造成较大不利影响。统计分析了厂区地下洞室群施工期的围岩变形破坏现象,归纳出高地应力条件下地应力方向、洞室轴线方向对围岩变形破坏的影响规律。研究表明,高应力条件下洞室群围岩破坏程度除了受最大主应力控制,还与洞室规模密切相关;而且高地应力引起的围岩破坏在时间上有滞后性,需研究实施支护的合适时机。上述结论为地下洞室后续合理施工及支护提供了理论依据,也可为高地应力区洞室轴线布置和围岩变形破坏预防提供参考。     

地下厂区渗流场参数反演分析及帷幕布置方案研究

现代水电站建设中,地下厂区规模日趋宏大。由于地下厂区多位于降雨形成的天然水位线以下,渗漏成为主要问题。针对某工程复杂的地质条件和防渗措施,建立厂房区及坝区的三维整体模型,采用三维有限元法对稳定渗流场进行计算。运用反问题正算的方法反演枢纽区天然渗流场,在此基础上,对两种不同帷幕布置方案下厂区渗流场、渗流量以及坡降等水力要素进行对比分析。分析表明:枢纽区天然水位较高,防渗帷幕和排水孔幕组成的渗控系统对厂房区地下水位具有较好的控制作用;厂前封闭式帷幕相对于开敞式帷幕的渗控效果更加明显,结合渗流控制效果和工程造价的角度,优先推荐采用封闭式帷幕进行厂区渗流控制。     

索风营水电站右岸地下厂房洞室群围岩稳定数值模拟

为判断索风营水电站右岸地下厂房洞室群围岩稳定性,采用自主研制的三维弹塑性有限元程序对该地下厂房洞室群岩体初始应力场、开挖方案、开挖过程、加固措施、围岩应力及变形等方面进行了数值模拟.数值模拟结果表明,该地下厂房洞室群围岩稳定性整体较好,可为工程设计与施工提供指导.     

二滩水电站地下厂房的监测及反馈分析

二滩水电站地下厂房晚国目前已建成的最大的地下厂房，布置上采用三大平行洞室，且整个洞室群位地高地应力区，在设计和施工中对洞室夺的位移和应力进行了监测，并对监测成果进行了反馈分析，文章介绍了厂房地下洞室开挖过程中围变形特征，岩爆等现象，为高地应力区洞室开挖的监测和反馈分析的信息化设计提供参考。     

大型地下洞室群动态安全信息模型研究

针对地下洞室群围岩稳定性的动态反馈和控制,引入四维模型建立地下洞室群动态安全信息模型,以"前期反演反馈分析结果检验—即时参数动态反演分析—下期开挖洞室围岩力学行为预测"为循环流程,把工程信息、地质信息、安全监测信息、数值仿真信息等耦合到地下洞室稳定性的动态反馈和控制研究中。耦合可视化技术、检测分析理论、参数反演理论、数值仿真技术及计算机技术,同时利用C#.NET编程技术来模拟动态施工过程,建立三维可视化综合集成工程模型与施工过程中动态信息的有效映射关系,实现地下洞室群施工环境下安全状态的快速、准确、实时的反映,从而对施工期设计优化提供参考。