输水隧洞断层破碎带突涌水超前预处理

某输水隧洞工程,经前期地质勘查,确定存在断层破碎带,其中F72断层破碎带为最大破碎带,且完整性较差,并富水,易发生围岩坍塌、突涌水、涌泥涌砂等不良地质灾害。为施工安全,文中为隧洞施工遇到断层破碎带提前制定专项预处理方案,相关方法及参数在施工中根据实际情况进行适时调整,力争安全快速通过断层破碎带。     

输水隧洞断层破碎带突水滞时影响因素研究

突水事故是地下洞室工程施工中常见的工程问题,对工程的施工进度和安全存在严重影响。文章以辽宁省观音阁输水工程穿越F80断层洞段为例,利用数值模拟的方法对突水滞后时间影响因素和变化规律进行数值模拟研究,建议在输水隧洞施工过程遭遇含水断层时做好地质勘测和工作,同时做好相应的突水事故预防工程措施。     

隧道穿越断层破碎带的小导管注浆处治研究

隧道穿越断层破碎带时,较易发生地质灾害,针对该问题,采用超前小导管注浆的方式对围岩进行预加固处理,并在支护完成后对隧道处治效果进行监控量测,监测结果显示该处治方法保障了隧道开挖支护过程中围岩的稳定性,变形量满足隧道安全运营的初期支护设计要求。     

五强溪左岸边坡F115—F121断层破碎带垮塌分析及治理

五强溪左岸边坡开挖期间，桩号０＋１８０．００ｍ至⑥冲沟、高程８０．００－１２０．００ｍ之间边坡，沿Ｆ１１５－Ｆ１２１断层破碎带出现了需求塌。本文简要分析了垮塌的成因，介绍了工程治理措施，并对治理措施的作用和治理效果进行了分析。     

深圳东部供水工程隧洞穿越断层破碎带施工技术

1工程概况深圳市东部供水网络干线工程系承接东部供水水源工程,将东江原水在深圳市境内输送分配的主干线工程,线路全长48.17 km,均为自流式输水,设计流量24 m3/s。其中1号隧洞全长17.96 km,断面型式为4.2 m(宽)×5.3 m(高)的无压城门洞形,底板纵坡比1/3 000。隧洞埋深为35~40 m     

断层破碎带隧洞管棚支护参数设计方法

为确保断层破碎带内隧洞的安全施工和掌子面岩体稳定,提出了一种管棚支护参数的设计方法。首先,对管棚分段且取其中一部分作为有效计算长度,采用太沙基理论计算松散破碎岩体对管棚的荷载,根据约束条件将洞内管棚简化为两端固支梁,得到管棚弯矩、挠度和端部反力。然后,根据岩体和管棚的各类破坏条件,推导了管棚支护参数的计算公式。最后,介绍该方法在某断层破碎带隧洞的应用情况。该隧洞前期超前支护仅采用小导管,已发生数次掌子面坍塌。基于此方法分析小导管支护偏弱并进行了管棚支护设计,在之后开挖过程中收敛变形减小,管棚支护取得了较好的加固效果。研究成果可为断层破碎带隧洞管棚支护参数设计提供参考。     

断层破碎带公路隧道底鼓小导管注浆数值模拟

隧道仰拱底鼓危害较大,处置措施中径向注浆加固较为普遍有效,为进一步分析断层破碎带地 质条件下合理的底鼓小导管注浆长度,基于某断层破碎带富水泥质粉砂岩公路隧道底鼓全面检测,分析 注浆加固机理及成效,利用有限元软件ＦＬＡＣ３Ｄ模拟底鼓在不同长度小导管注浆时围岩竖向位移分布及 塑性区变化情况,结果表明:径向注浆加固隧道底鼓能改善围岩力学性能,提高承载力;对比分析注浆小 导管长度,考虑安全和经济的前提下采用６．０ｍ长度注浆小导管最为合适;监测结果验证注浆后支护结 构渐趋稳定。     

TBM穿越超长距离断层破碎带施工技术研究

针对广西桂中治旱乐滩水库引水灌区一期工程北干1标段16.07 km隧洞TBM掘进过程中突遇超长距离断层破碎带的恶劣地质条件,结合以往的TBM施工经验,通过对TBM设备改良和对TBM施工技术研究改进,采取了超前水平钻探取芯、Mcnally系统支护、侧墙防坍塌临时支护、隧洞仰拱软基换填、侧墙大撑靴加压、长距离隧洞皮带洞内冷...     

龙家山堤防工程复合灌浆新工艺及渗控优化研究

龙家山水电站库区一段堤防工程,堤内直接挡水,堤外承担防护;堤基为古河床冲击层,深厚强透水砂卵砾石分布不均,堤身为中等透水的素填土、砂层;防护区内渗漏问题严重,常规防渗措施处理难度大、成本高。为减少堤防渗漏并改善堤身的渗透稳定性,通过现场试验研究,提出复合灌浆新工艺对堤防进行防渗处理。通过对堤防进行三维有限元模拟,分析灌浆前后堤防渗流场分布特征,比较分析渗漏量及物探成果,优化提防灌浆防渗工程。研究表明,龙家山堤防自然条件下渗漏问题严重;复合灌浆新工艺可有效解决堤防渗漏问题,形成的防渗帷幕对堤防渗流控制效果显著;灌浆防渗工程优化后可大幅减少工程量、节省投资,复合灌浆新工艺可推广应用于类似工程。     

高压大流量地下水隧道开挖超前帷幕注浆参数研究

锦屏水电站锦屏山隧道开挖中面临高压大流量地下水、且富水地段长(约占隧道全长的40%)的难题。为安全、可靠地进行隧道施工,以注浆材料的适应性、超前帷幕注浆的参数及工艺为研究对象,对浆液做了大量配合比试验,分析其流动性、物理力学性能和凝结时间。研究结果表明:用纯水泥进行单液浆帷幕注浆,其可注性好,可大大地提高注浆加固效果;纯水泥+双液浆对局部小的渗漏水具有很好的封堵效果。对于低于2 MPa的压力水,注浆压力取2~3倍的静水压力;对于高于5 MPa的压力水,注浆压力取净水压力加2~3 MPa。对于在2~5 MPa之间的压力水,注浆压力可灵活选取,但不宜超过7 MPa,注浆应采用孔内循环灌注的方式。地下水发生在断层破碎带时,超前帷幕注浆宜采用全断面帷幕;若出水段以溶蚀裂隙、断层、管道为主宜采用有针对性的局部超前帷幕注浆。该技术成功解决了锦屏山隧道高压大流量地下水封堵的难题,对富水地层地下隧洞施工具有重要参考价值。     

提排区除涝设计标准的经济论证和优选

本文探讨了降雨和外水位的遭遇关系，提出了基于波塔波夫频率组合原理的除涝设计标准确定方法，建立了刁汊湖区除涝系统优化规划的大系统分解－协调模型，用以确定谝我各种方案的除涝工程布局、规模及其相应的费用等，然后，采用内涝积水量法计算了农业、渔业及乡镇企业等多方案的除涝效益，最后，以多年平均净效益现值，效益费用比及其增量等指标，优选出各种情况下的除涝设计标准。     

地震断裂带高铁大跨拱桥深基坑钢板桩围堰支护试验与监测

针对大跨度高速铁路拱桥建设对深基坑开挖施工的安全性要求,为了研究钢板桩围堰支护在大跨度高速铁路拱桥深基坑施工中的可行性,以新建徐盐高铁徐洪河特大桥工程项目为依托,通过数值模拟及现场试验监测,对深基坑钢板桩围堰支护在施工过程中的形变及受力情况进行分析。结果表明:通过有限元模拟分析,钢板桩围堰最危险受力点处于钢板桩中部、中上部及四角连接处,围堰第4道内支撑内力较其他3道内支撑大。整个施工过程中工况5为施工最不利工况。由监测结果可知,在施工过程中钢板桩单日最大位移值为2.8mm,最大累计位移值为24.0mm,均未达到预警值,施工过程中钢板桩形变稳定。钢支撑轴力受基坑周边荷载的影响明显,围堰钢支撑最大压力值为147.31kN,最大拉力值为24.95kN,未达到预警值,结构安全。研究结果可供同类型工程施工参考。     

水工隧洞TBM施工适宜性围岩分类研究

隧洞掘进机TBM已逐渐成为水工深埋长隧洞的常规施工方法,而现行规范的围岩分类主要以隧洞围岩稳定性和支护措施为判别因素,仅适用于钻爆法隧洞。为此,梳理国内外不同工程的围岩分类指标体系和TBM施工特点,在隧洞围岩基本分类的基础上,重点分析了TBM掘进效率和不良地质条件,构建了TBM施工适宜性围岩分类方法。总结大量工程案例,综合权衡超硬岩、岩爆、断层破碎带、大变形、突涌水(涌泥)和高外水压力六个关键因素对TBM施工的定量影响,提出了可量化围岩分类指标。工程应用表明,TBM施工适宜性围岩分类方法可依据工程地质资料快捷完成围岩分类,能有效指导TBM隧洞施工,且具有较好的通用性和易用性。     

吴江市水功能区纳污能力及限制排污总量研究

依据《江苏省水功能区划》,结合吴江市水资源质量及污染现状,采用一维非稳态模型确定水质参数,计算吴江市水功能区纳污能力,核定限排总量,与吴江市现状污染物入河量对比,确定污染物削减量,为吴江市水污染防治与污染减排工作提供方法和依据。结果表明:吴江市水功能区水域纳污能力CODCr和氨氮分别为17 344和1 672 t/a,为入河量的56%和57%,CODCr和氨氮的平均削减率分别为54%和56%,该结果与污染物入河量、水质超标率结果基本吻合,说明纳污能力与限排总量计算结果合理。     

大型地下洞室群主洞室规模优化及支护设计研究

通过对乌东德水电站岩锚梁体型、蜗壳开挖结构及母线廊道内电气设备布置等方面的研究,对主厂房洞室规模进行了合理优化。基于对国内17个已建水电站地下厂房资料进行统计分析,建立了厂房不同部位长短锚杆与洞室规模之间的关系,同时结合规范初步确定了厂房不同部位的支护方案及参数。在此基础上,构建三维数值模型,进一步分析不同工况下洞室群围岩的稳定性。研究结果表明:优化后的水电站地下厂房布置紧凑,厂房规模大幅降低,与同期建设的白鹤滩水电站相比,其跨顺比、长垂比降幅分别达10.6%和15.7%;施加的围岩支护可以较好地控制围岩变形,且有锚索支护工况在保障洞室稳定安全方面较优,围岩整体稳定性较好,进一步验证了支护方案设计的合理性和有效性。研究成果可为类似地下工程的安全建设提供借鉴。     

水环境中硅藻水华预警和控制技术研究

我国长江以南地区近年来出现了日益严重的硅藻水华污染,对城市水环境生态安全产生了重大影响。本文采用先进的浮游植物分类荧光仪、荧光显微镜和紫外线准平行光束仪,研究了硅藻生长规律,探讨了光合活性、叶绿素含量和藻细胞数量之间的变化规律,识别了其机理性的逻辑关系。结果表明,硅藻细胞数量能够达到108个/L,具有形成硅藻水华的风险。"光合活性"适合作为硅藻预警指标,预警时间能够提前5 d左右。紫外线UV-C能够有效控制硅藻的生长,辐照时间1~16min,有效辐照剂量为100 m J/cm2,应急处理辐照剂量为200 m J/cm2以上。紫外线辐照技术需要周期性地实施,以防止藻类复活。     

大型超深竖井滑模结构设计优化及安装施工——以巴基斯坦N-J水电工程为例

巴基斯坦N-J水电工程调压竖井井壁衬砌采用滑模施工。为进一步提高滑模施工的安全性、可靠性及混凝土衬砌质量,降低劳动强度,对滑模的下料系统、模板系统进行了优化改造,并从多角度比较分析了不同施工方案的优劣。滑模生产实际及受力有限元分析结果表明,其结构强度满足施工要求。此外,通过方案对比分析,介绍了该工程采用的竖井底部安装技术,可为相关工程提供参考。     

供需双侧调控下水稻灌区水-能源-粮食系统耦合协调评价与优化研究

对于水资源主要消耗用户和粮食重要生产基地的大型灌区,进行供需双侧调控是缓解灌区水资源供需矛盾、提高区域高质量可持续发展的重要途径之一。为了揭示灌区水-能源-粮食复杂的协调关系,针对性地开展系统优化调控。首先基于系统评价理论构建大型灌区水-能源-粮食系统耦合协调度评价模型,再基于灌区水资源系统模拟模型,以灌区水-能源-粮食耦合协调度最大为目标,以灌区主要作物水稻种植比例、水库分级分期旱限水位、水稻需水关键期限制供水比例作为优化调控变量,结合加速遗传算法,开展基于水资源供需双侧优化调控的灌区水-能源-粮食系统耦合协调评价与优化调控研究。杭埠河灌区应用结果显示:优化调控确定的灌区水稻种植比例、水库分级分期旱限水位、水稻需水关键期限供比例,相较于灌区运行现状能提高水-能源-粮食系统耦合协调水平,双季稻种植面积一定程度恢复使粮食产量明显提高,优化的水库旱限水位及水稻需水关键期水库限供比例,可在提升灌区干旱年份水资源利用效率的同时,较好地降低粮食作物因旱减产损失。可见,开展灌区供需双侧优化调控能显著提高灌区水-能源-粮食系统耦合协调性和适配性,可为提高水资源利用效率、布局主要粮食作物生产以及落实灌区水利高质量发展实施途径提供参考。