越流补给群孔抽水试验的含水层参数计算及应用

抽水试验求解含水层参数时一般采用Theis公式或由公式推导的各类图解法,但这些方法没有考虑特定边界条件和各抽水井之间的相互影响。针对此类方法的不足,根据越流补给条件,结合势场叠加原理,提出了上层越流补给条件下群孔抽水试验渗透系数的计算公式。在某地浸矿山东部待采矿区的抽水试验中进行了验证,利用该公式计算出的含矿含水层的渗透系数平均值为5.1 m/d。利用该渗透系数确定了待采矿区定流量抽水时井径与水位降深的函数关系式,计算得到的各观测孔降深与实测值基本一致,误差在0.7%~6%,验证了该渗透系数公式的可行性,并提出最优井径在0.2~0.3 m之间,为矿山基建提供参考。     

钻孔压水试验预测井筒涌水量的研究与实践

基于煤矿凿井施工前需注浆减小井筒涌水量,为准确检验顾桥矿副井注浆堵水效果,利用压水试验和抽水试验2种方法求得该井筒岩层的渗透系数,并采用承压转无压完整井大井法公式分别计算了井筒注浆后的剩余涌水量。试验结果表明：压水试验预测井筒涌水量3．690m^3／h,抽水试验预测涌水量4．660m^3／h。井筒实际开凿涌水量为3．708m^3／h,经比较,压水试验预测涌水量与井筒开凿后实际涌水量相差0．018m^3,比抽水试验结果更为接近实际涌水量。因此,采用压水试验对含水层井筒涌水量进行预测是实用可靠的,且工艺简单,施工工期短、费用低。     

桂林甑皮岩遗址地下水害防治工程水文地质试验

桂林甑皮岩遗址地下水害防治工程通过钻孔的抽水试验来计算场地的渗透系数。根据各个试验孔供水边界的不同,分别选用不同的渗透系数计算公式来计算渗透系数,由得出的渗透系数分析场地地下水的渗透性。     

南通市南山湖综合楼基坑工程降水数值模拟分析

基坑降水的成功与否,关系到整个基坑的安全。南通市南山湖综合楼基坑开挖过程中虽建立了止水帷幕,但仍需对基坑降水的方案进行安全评估。采用MIDAS/GTS数值分析软件建立三维渗流模型,通过对现场单井抽水试验进行模拟分析,综合地勘报告中室内试验渗透系数和抽水试验的渗透系数,反向推演出符合工程实际的渗流边界函数和渗透系数;然后利用反推得到的计算参数,建立三维渗流模型,模拟群井抽水状态下水位降深与时间的变化关系,对群井降水效果进行分析,验证降水井设计是否合理,指导基坑土方的开挖。     

石芒坑金矿抽水与注水试验及涌水量预测

在石芒坑金矿详查水文地质工作中,采用稳定流抽水及注水试验的方法来分别求取含水层的渗透系数。通过分析2种试验结果的差异,从而确定出合理的渗透系数,为涌水量预测提供基础。导致渗透系数相差较大的原因是水量偏小、抽水持续时间短、试验段不一致等。参考砂岩、粉砂岩渗透系数经验值,选取注水试验的渗透系数,采用大井法进行矿坑涌水量预测,计算得矿坑涌水量为166 m3/d。     

钟九铁矿主副井水文地质参数计算及应用

为查明钟九铁矿主副井井筒开拓的水文地质条件,地下水类型、含水层（组）数量、埋藏条件,静水位及水头压力,含水性（涌水量、单宽流量、渗透系数）,采用主副井单孔多含水层分层反向稳定流抽水试验方法进行了研究。主井单孔抽水进行了2组6次降深试验,副井单孔抽水进行了2组4次降深试验。利用承压水完整井稳定流抽水试验公式和承压完整井涌水量计算公式、直线图解法,分别计算了渗透系数K、井筒掘进涌水量Q预测、给水度μ_d等关键水文地质参数,为钟九铁矿主副井选址掘进防治水提供了设计依据。     

立井井简地面预注浆效果检测的计算方法

为了客观分析立井井筒地面预注浆效果,提出用压水试验计算含水层渗透系数及井筒剩余涌水量的方法,取代常规的抽水试验法.通过调节压水流量实现了多级压水试验,从而更准确地计算出含水层渗透系数及井筒剩余涌水量.     

巨厚非均质潜水含水层抽水试验及参数计算

渗透系数决定了深基坑工程涌水量的估算及止水帷幕的型式,影响工程安全及造价,对富水地区深基坑工程建设具有重大的意义。对于非均质含水层组,现有的解析公式中,很难找到合适的方法计算水文地质参数,特别是垂直方向的渗透系数。通过在现场施作临时止水帷幕,利用帷幕的绕流阻水作用进行抽水试验,模拟基坑开挖过程中的降水问题,再建立水文地质概念模型和地下水流数学模型,并利用三维有限差分数值模拟软件反演出各层渗透系数,最后通过验证性抽水资料对模型进行了验证,为福州一临江巨厚砂卵石地层地铁车站的围护结构设计中地下水控制提供了设计参数。该试验和数值模拟结果可为类似工程参考。     

间断式“稳定流”抽水试验在实际应用中的研究

采用近似和积分的方法,进行了间断式抽水试验,用稳定流公式进行计算,探求涌水量较小的含水地层的水文地质参数——渗透系数、影响半径和静止水位。通过实际抽水试验验证,结果表明可行。     

粘性土多孔抽水试验渗透性研究

粘性土具有孔隙度大而透水性差的特点,属于弱透水层。目前粘性土的渗透系数主要通过室内土工试验获取,但土工试验结果容易受到取样扰动的影响,而且往往只能代表小尺度条件下的参数特征。为了获得适用于现场大尺度条件下的渗透系数,有必要进行现场抽水试验。以南水北调中线总干渠某段粘性土为例,采用多孔抽水试验计算粘性土的渗透系数,并与室内试验结果进行对比分析,探讨粘性土的渗透性,对渠道开挖降排水具有重要的指导意义。     

隧道围岩结构易损性测试方法

为了分析隧道出现垮塌风险,提出了隧道围岩结构易损性测试方法。计算隧道围岩结构损伤指数,选取了合适的隧道围岩结构损伤指标,采用OPENSEES方法模拟了隧道围岩结构和支护结构的力学行为;根据隧道围岩和支护结构的物理力学参数,模拟了隧道施工过程及空洞;结合隧道围岩结构易损性测试流程,实现了隧道围岩结构易损性测试。实例测试结果表明,该测试方法可以测试出隧道围岩结构的损伤概率,与实地调查结果相符,可以有效控制隧道出现垮塌风险。     

塔尔煤田含水层的物性特征及渗透系数估算

通过对塔尔煤田岩煤层及含水层的测井数据分析研究,总结出塔尔煤田岩煤层、含水层的物性特征,它在岩煤层对比中起到重要作用,为准确地划分含水层确定其分布特征,为水文地质、工程地质及抽水试验提供可靠依据。本文利用测井数据对含水层的渗透系数进行估算,取得较好的效果,估算精确度也有待于不断提高。     

大伙房水库输水工程围岩稳定性数值分析

对大伙房水库引水隧洞TBM机安装段主洞和辅洞交叉部位进行了三维数值模拟。计算了围岩的应力场和位移场及破坏区域,并对围岩的稳定性进行了评价。对大型隧洞工程的设计和施工具有指导意义。     

板集矿井F_(34)断层导水性及可灌性评价

断层的渗透性或导水能力对井下巷道的施工速度和施工安全性有显著的影响。在巷道穿越已知的断层之前应尽可能地了解断层的渗透性以及断层获得地下水的补给能力。通过采用抽水和压水试验相结合的方法,从定性和定量两方面,对F34断层的渗透性与导水性进行分析与评价,并通过采用岩石透水率指标,对断层带内岩体的可灌性进行评价。分析计算表明,该断层具备一定的渗透性与导水能力,需要对其进行灌浆处理。     

乌鞘岭隧道大变形围岩松动圈测试与分析

隧道工程施工期围岩松动圈的测试与判定,对于施工支护设计具有重要作用。地震折射层析法是测试围岩松动圈的较为有效的方法。通过对乌鞘岭隧道大变形围岩松动圈测试与分析,明确了乌鞘岭隧道穿越F7断层带地段的围岩松动圈范围,指导了该段隧道的开挖支护施工。     

隧道围岩等级判别的多途径验证研究

围岩分级是评价隧道掌子面稳定的基础.由于地质条件的复杂多变,使公路隧道的围岩级别在勘察设计阶段与实际施工阶段存在较大差异,这就需要在施工期间对围岩级别进行核定.通过对断面进行超前预报和现场力学性质测试,修正了设计围岩级别,并通过对现场监控量测数据的统计和对比分析,得出IV级、V级围岩周边收敛和拱顶下沉的取值范围,评价了隧道已优化结构的稳定性,验证了超前预报的正确性,降低了工程造价,真正做到因地制宜、经济合理地进行隧道开挖和围岩支护.     

7. Analysis and monitoring of the Miyana railway tunnel constructed using the New Austrian tunnelling method

This paper presents a case study of the New Austrian Tunnelling Model (NATM) for the construction of a double-track railway tunnel through semi-hard dolerite rocks. The Japanese National Railways have studied and employed the NATM for their various tunnel projects since around 1976, and this tunnel, the Miyana Tunnel, can be considered as a forerunner for the NATM application in Japan. The agreement or lack of agreement between the calculated and the measured values are compared for convergences, ground displacements, axial forces in rock bolts and stresses in shotcrete layers. Some characteristics of tunnelling in semi-hard rocks by the NATM are carefully studied, and the appropriate design systems are introduced for the establishment of safe and economical construction methods. The measured values are generally on the safe side when compared with the calculated values, and it is suggested that the preliminary design of a tunnel in semi-hard rock could be reasonably conceived and carried out by linear elastic numerical analysis using the finite element method.     

基于围岩及灌浆圈非均质性的外水压力计算

隧洞外水压力计算方法较多,每种方法都有优缺点。采用数值法来计算灌浆圈的外水压力,将围岩灌浆圈分为3层,计算了各层渗透系数不同以及等效后的渗透系数时条件下的外水压力。计算结果表明,随着衬砌渗透性的增加,外水压力逐渐减小。当考虑灌浆圈不同厚度的变化时,如果将围岩灌浆圈和钢筋混凝土衬砌当作一个整体考虑,衬砌外缘的外水压力下降幅度较大,灌浆圈外缘的外水压力下降幅度很小;当灌浆圈的渗透性与衬砌的渗透性相差不大时,衬砌的外水压力变化比较小,当灌浆圈的渗透性与衬砌的渗透性相差教大时,衬砌的外水压力变化比较大。经研究分析,采用数值法计算高压岔管区围岩及灌浆圈的外水压力有一定的实用性。     

CO2致裂技术在煤层瓦斯抽采中的应用研究

针对目前瓦斯治理困难、抽采效率低,且现存的增透抽采技术存在潜在危险、抽采效果差等问题,运用机理分析、数值模拟和工业试验等综合方法,论述了液态CO₂相变致裂技术装备组成和致裂基本原理;同时使用FLUENT软件对相关技术参数进行了数值模拟和系统优化。结果表明:CO₂致裂利用高压气体破碎煤岩体,增大了煤岩层的透气效果;模拟结果得出“c”结构平直圆柱形为释放孔最优结构,且释放最优直径和压力分别为25 mm和276 MPa;致裂后瓦斯抽采效果大幅度提高,可为低透气性煤层瓦斯高效抽采提供技术指导。     

浅埋偏压软岩隧道数值模拟及方案比选

围岩的应力应变是分析隧道开挖中围岩稳定性的重要依据。目前比较成熟的隧道施工力学方法主要是对隧道开挖过程进行数值模拟。通过大型有限元软件ANSYS,计算了不同埋深、不同坡度角、不同覆盖层厚度条件下,马鞍形浅埋偏压软岩隧道围岩的应力应变,分析其规律并进行方案比选,确定了此类隧道比较合理的设计方案。分析结果表明:以2倍洞径的埋深作为偏压隧道深埋或浅埋的判断依据是合理的;在保证围岩稳定不发生片帮冒顶的前提下,减小埋深和覆盖层厚度是比较合理的;隧道内壁各点的应力应变规律可以为隧道开挖中支护结构参数的选取提供参考。