高致密高强橡胶混凝土的力学性能

考虑深部煤炭开采等深部地下工程的高渗透压以及剧烈扰动的工况需求,对地下混凝土材料韧性和致密性等性能提出更高要求。因此基于最紧密堆积模型,完成了高致密橡胶混凝土配合比设计,并在此基础上控制橡胶颗粒掺量和粒径,研究了橡胶掺量和橡胶粒径对其养护7、14、28 d后力学性能的影响。研究结果表明:高致密橡胶混凝土各项基础力学性能皆优于普通橡胶混凝土,橡胶掺量的增加会导致高致密橡胶混凝土抗压强度和弹性模量下降,抗折强度为先增后减,劈裂抗拉强度呈现波动下降趋势,且高致密的混凝土结构能够有效改善橡胶掺入带来的抗压强度和弹性模量下降。综合试验结果,20%橡胶粉掺量下的高致密橡胶混凝土表现出最佳的力学性能。

深部岩石原位保温取心保温材料物理力学特性研究

高温影响深部煤炭资源开采等工程活动,而传统陆地硬岩取心方法没有保温措施,忽略了温度对岩石物理力学性能的影响,导致获得的参数失真,影响深部煤炭等资源安全高效开采。为攻关深部岩石保温取心技术,提出采用环氧树脂基空心玻璃微珠材料作为保温材料应用于保温取心设备。开展了材料的物理、力学性能测试,结果表明:随微珠含量增加,保温材料导热系数呈显著下降趋势,但其力学性能出现弱化;同时,不同强度类型微珠含量增大时,保温材料力学性能降低,由于荷载承担对象的变化,会在不同体积分数处出现拐点;材料保温性能与强度是一对矛盾体,随微珠增加呈现出博弈竞争规律。为定量评价保温材料性能,定义了保温材料强度导热比,发现S60HS微珠体积分数为30%、40%、50%时的保温材料综合强度导热比分别为1.796、1.719、1.737,优于其他同类型材料,初步确定可以作为深部岩石取心保温材料。试验结果为深部岩石保温取心提供可能,进而为深部煤炭等资源开采提供支撑。

瀑布沟电站地下洞室围岩变形特性研究

瀑布沟水电站地下厂房洞室由于体积和跨度较大(均超过30 m),其围岩的变形和稳定情况受到了各方面极大的关注。以丰富完整的变形监测资料为基础,结合地质和施工资料,对厂房洞室围岩变形的分布特征进行了总结,探讨了其主要影响因素。研究结果表明:围岩变形受地质因素(地应力、岩体质量、断层结构面等)和工程因素(开挖方式、支护措施等)的综合影响,其中尤以岩体质量和断层结构面为控制性因素。

某水电站坝肩边坡施工期监测资料分析

以某水电站左岸缆机边坡施工期测斜和锚索监测成果为基础,结合地质和施工信息,对边坡岩体变形特征进行了初步探讨。主要结论:(1)地质缺陷对岩体变形的控制性作用明显,应加强结构面影响区域的监测监控;(2)测斜累计位移随时间进程逐渐呈收敛或未见继续发展的趋势,显示支护对提高边坡抗变形能力的效果较明显;(3)边坡锚索预应力整体呈下降趋势,穿越地质缺陷的锚索预应力损失相对较大,距离测点越近影响越明显;(4)从监测数据看,边坡现状稳定。

“9·5”震后大岗山水电站边坡紧急治理工程建设管理

2022年9月5日泸定市发生6.8级地震,大渡河大岗山水电站属于重度影响区。针对震后该电站区域出现的大面积山体滑坡灾害等问题,基于系统工程理论和现代工程管理理论,针对性地控制组织管理、安全管理、技术管理、质量管理、采购管理等环节,总结提炼出一套灾后边坡紧急治理的管理模式。实践表明,相关灾后紧急治理工作有序推进,取得阶段性明显成效,可供类似应急工程管理借鉴。

基于滑动测微计的地下厂房围岩变形分析

以溪洛渡水电站右岸地下厂房施工期滑动测微计监测成果为基础,结合地质和施工信息,分析了围岩的变形特征。分析结果表明:1围岩变形主要与局部地质缺陷有关,包括层间错动带、层内错动带和陡倾角裂隙等;2围岩的变形特征非常复杂,除存在局部压缩变形外,施工过程中单点变形亦存在增加、减小和维持不变的现象;3围岩的扰动深度较大,后期开挖(第V层以后)对顶拱的扰动作用仍很显著,扰动程度与距离开挖面的距离成反比,即距离开挖面越近,扰动越大,反之亦然。

高碳铬铁渣替代天然骨料配制混凝土试验研究

工业生产形成的高碳铬铁渣(以下简称碳铬渣)具备质地坚硬、无不良体积安定性的特点,有替代天然砂成为混凝土骨料的可能性。以高碳铬铁废弃渣为研究对象,通过对其核放射性指标、碱-骨料反应、结构稳定性以及力学性能等进行试验,开展其替代天然骨料配制水泥混凝土的应用技术研究。结果表明:碳铬渣用作混凝土骨料,其核放射量符合环境保护的相关标准要求;碳铬渣作为骨料对混凝土组成、结构、体积安定性及长期耐久性等没有不利影响;碳铬渣用作骨料的混凝土各龄期抗压强度与天然骨料混凝土相当,抗折强度较后者有所提高,并且具有韧性好的优势。研究成果可为碳铬渣在建筑材料的资源化利用方面提供理论支撑。

沙坪二级水电站鱼道工程过鱼效果研究

鱼道工程等过鱼设施有效缓解了水利水电工程拦河筑坝导致的鱼类洄游阻隔效应,但鱼道设施的过鱼效果如何需要深入研究。依托于沙坪二级水电站沿大渡河左岸鱼道工程展开研究,采用水声学设备观测辅以渔获物采集发现鱼类上溯与水温、下泄流量等因素密切相关;结合现场水信息,应用Riverwatcher红外线水下视频观测系统对2019年3~5月鱼道内部过鱼节律做出统计。研究发现:鱼道内部的过鱼效率仅约52.94%,主要过鱼期的鱼道通过性欠佳。在此基础上,提出增加鱼道拦污设施、科学进行水量调度及库区水位运行、优化调整鱼道改造设想、加强鱼道的运行和维护等鱼道设施优化策略。

基于反应谱理论的泄洪闸抗震设计研究

研究泄洪闸的抗震设计对于保证电站安全运行至关重要,而预应力闸墩是泄洪闸常用的重要支撑结构,更应引起重视。以沙坪一级水电站泄洪闸预应力闸墩为研究对象,基于反应谱理论,应用ABAQUS有限元软件对其进行了抗震三维有限元分析。结果表明:单独地震作用下,泄洪闸各主要部位的应力分布符合抗震性要求;静力和地震叠加作用下,预应力区的正应力分布在某些局部位置的峰值有所增加,但闸墩大部分位置拉应力值均在混凝土抗拉强度标准值之内。研究成果可供类似水电工程泄洪闸抗震设计参考。

沙坪二级水电站闸坝工程施工布置及质量评定

水利枢纽工程中,闸坝工程主要起到防洪排涝、拒咸蓄淡、浇灌供水、通航养殖等作用,使得流域内水资源可以得到充分利用。根据沙坪二级水电站闸坝所处地域水文地质条件,结合相关设计规范及可行性分析报告,设计了闸坝布置方案,整个项目施工以土石方明挖工程、支护工程、混凝土工程为主,使用了水下不分散自密实混凝土施工及堆石混凝土施工技术,介绍了相关质量控制措施。后期安全监测结果表明,施工质量达到预期,相关经验可供类似工程借鉴。

沙坪二级水电站一期上游围堰渗透及稳定性分析

为了研究沙坪二级水电站一期上游围堰运行期的挡水效果和稳定性，通过有限元法对围堰典型剖面渗流场进行数值模拟，得出的渗流场结果应用于堰体边坡的稳定性分析。结果表明，该围堰设计方案合理，有较好的防渗效果和稳定性。根据不同施工工况堰体稳定性变化特点，建议上游边坡石渣料和砂砾料采用抛填施工，下游边坡石渣料和砂砾料采用碾压施工，可同时满足保证工程质量、加快施工进度和降低施工成本的要求。

基于改进灰色–时序分析时变模型的边坡位移预测

边坡位移的产生及其演变规律,对评价边坡的稳定性极为重要。基于模糊不确定性和随机不确定性以及变形参数所表现出的某种规律,将灰色理论和传统的时间序列分析法相结合,并用二次平滑法对灰色模型进行修正,利用改进GM(1,1)提取边坡位移的趋势项,使非平稳时序转化为平稳时序以进行ARMA或AR时序分析。并根据检测数据的更新,采取实时跟踪算法,进行等维信息变换,建立改进灰色–时序分析时变预测模型。并将该预测模型用于黄金坪水电站进水口边坡工程和长河坝水电站左坝肩边坡工程。对模型检验表明:新模型的预测结果与已有的监测数据相比相对误差基本在5%以下,具有较高的精度,对了解边坡位移的发展趋势以及研究边坡的动态稳定性具有重要意义。