高密度电法在汛期堤防渗漏隐患探测中的应用

汛期高水位、高渗透压力下,会造成堤防渗漏缺陷扩大或隐患加剧,快速、准确地开展堤防渗漏隐患应急排查,是指导科学防汛、保障安全度汛的重要举措。针对管涌、散浸、穿堤建筑物等渗漏缺陷及隐患,开展了高密度电法的场地试验,得到汛期堤岸的电性结构,通过比对试验,得到不同渗漏缺陷与无显著缺陷堤岸的电性差异,以此为基准,采用高密度电法对子牙河右堤天津静海段特别是子牙河汇入独流减河段进行隐患排查,划分了渗漏隐患区和潜在风险区,为保障海河流域“23·7”特大洪水期间堤防安全提供了重要技术支撑。

高切岭段膨胀性土渠坡勘察与稳定性分析

江淮分水岭高切岭段渠道因特殊的地形地貌条件,且渠坡揭露地层具膨胀性,历年来屡次发生失稳现象。通过分析膨胀土渠道滑坡的特点和成因,选取典型断面,采用连续取样钻探和静力触探进行勘测,分析边坡滑动带或潜在滑动带的分布位置、发育特点和力学特性。考虑滑动带或潜在滑动带,分别对边坡实施阻滑措施,并进行稳定性验算。通过对渠坡的稳定性和阻滑处理措施的研究,为膨胀土边坡的阻滑防治提供参考。

锡伯图水库坝址工程地质条件分析及坝型比选

对选定的坝址坝线,在地形地质条件基础上进行坝型适应性综合分析是做好水库工程规划建设的重要环节。结合锡伯图水库工程,简要阐述了工程概况、坝址区地质概况,在此基础上,拟定沥青混凝土心墙坝、混凝土面板坝、混凝土重力坝3种坝型,各坝型的坝轴线位置相同。针对各坝型的特点,详细分析评价了不同坝型建坝条件及地质适应性,经过比选,推荐该工程坝型为沥青混凝土心墙坝,可为类似工程坝型比选提供借鉴。

基于序贯高斯模拟法的水利工程坝址区速度建模

水利工程坝址的选取不仅关系着安全性,也影响着后期的投入使用以及稳定运行。通常坝址区选择需要对区域的速度和岩性进行分析,其中高精度的速度建模至关重要。针对水利坝址选取,提出了一种地震信息约束的地质统计学建模方法对坝址区进行高精度速度建模,在此基础上分析坝址选取的安全性及合理性。通过地质统计学理论,分析坝址区速度的区域变异性,利用地震层位的横向信息以及测井资料的纵向信息联合进行序贯高斯模拟,从而建立速度模型,建模结果更加符合实际情况,能有效反映速度的空间分布情况。最后通过建立的速度模型合成地震记录,与实际地震记录相对比,吻合程度较高,表明建立的模型能反映坝址区的速度分布情况,能基于此圈定出有利于修建坝址的区域,验证了方法的可行性。

TETSP在隧洞超前地质预报中的应用

笔者介绍了一种隧洞长距离预报地震反射成像系统TETSP,将TETSP与TSP303用于某配水工程隧洞超前地质预报,展示了TETSP观测系统布置方式及数据处理流程,阐述了TETSP在检波器耦合方式及声波干扰压制方面与TSP303的差异,对比了两者原始信号的特性,分析了强溶蚀区岩体对应地震反射异常规律,隧洞实际开挖结果验证了TSP303与TETSP预报的可靠性。结果表明:两种地震反射技术均能较好地探测掌子面前方岩体波阻抗存在显著差异的界面,偏移剖面反射界面集中以及纵横波波速偏低的区域对应岩体质量差。TETSP检波器灵敏度与数据噪比较TSP303更高,但TSP303数据处理软件相对更成熟,故预报准确度更高。

布桑加水电站坝址探洞地震波CT应用研究

为满足布桑加水电站混凝土双曲拱坝对地质条件的基本要求(即坝基岩体完整均一、强度高、地质构造简单等),需要研究坝址区基础岩体质量状况,并探查岩体内部是否存在地质缺陷,利用坝址区两坝肩已开挖探洞实施洞间岩体地震波CT测试,获得测试区域工程岩体的波速分布规律。依据地震波CT成像波速分布变化特点判定坝址工程岩体结构特征、工程岩体质量以及地质构造、软弱岩带等地质缺陷的空间分布等,揭示了坝址区工程岩体的基本地质条件,取得了良好的应用效果,达到了勘察测试的目的,为大坝工程设计提供了可靠的基础资料。

原位测试技术在水利工程地质勘察中的应用研究

随着工程建设对地质勘察精度要求的不断提升,传统钻探方法已难以满足复杂地质条件下的勘察需求。原位测试技术以其独特的非扰动性、直观性和全面性优势,逐渐成为工程地质勘察领域的研究热点。本文系统介绍了原位测试技术的分类、原理及其在水利工程地质勘察中的具体应用,包括现场布置、地质剖面划分、变形模量与物理指标测试等关键环节。通过实际案例分析,验证了原位测试技术在提高勘察精度、降低工程风险方面的显著效果。该技术的应用为工程地质勘察提供了一种高效、可靠的解决方案,对于推动工程建设行业的可持续发展具有重要意义。

车渡口水库坝区工程地质条件分析及加固防治必要性评价

为确保车渡口水库的安全运营,在其勘察成果基础上,先进行库区工程地质条件分析及评价,并提出了相应的加固工程;其次,通过P×C法开展库区加固防治必要性等级划分。分析结果表明:车渡口水库修建时间较长,定性评价其运营状况一般,加之地质条件较为复杂,开展车渡口水库加固防治处理是必要的,且加固防治工程确定为新建闸和管理用房;经过库区加固防治必要性等级划分,得到车渡口水库加固防治必要性等级得分为90.75,对应加固防治必要性的整体等级为Ⅳ级,说明整体运行效果很差,其加固防治必要性也很高。

基于机器学习的湖北省巴东县滑坡易发性评价

为开展湖北省巴东县滑坡灾害防治,针对该区域进行滑坡易发性评价。在分析滑坡灾害与地形地貌、基础地质、水文环境、人类工程活动等相关因子统计关系的基础上,采用支持向量机(SVM)、高斯朴素贝叶斯(GNB)和随机森林(RF)3种机器学习模型对巴东县滑坡灾害进行易发性评价,并通过ROC曲线精度分析方法对比分析3种模型的评价结果。结果表明:①RF模型滑坡易发性评价结果的精度更高,更符合巴东县滑坡灾害实际情况;②巴东县滑坡极高易发区和高易发区面积约占巴东县总面积的26.3%,中等易发性面积约占巴东县总面积的24.5%,低易发区和极低易发区面积约占巴东县总面积的49.2%;③地层岩性、水库缓冲区、道路缓冲区、坡度、水系缓冲区、土地利用类型和断层缓冲区是研究区中较为重要的7个因素,其中地层岩性是控制因素,水库缓冲区和道路缓冲区是主要影响因素,因而滑坡极高、高易发区主要分布在长江、清江两岸及其支流地带、道路两侧和切坡建房附近。研究成果可为巴东县防灾减灾、合理规划土地资源以及同类研究提供参考。

水利工程中工程地质和水文地质勘测方法研究

目前,水利勘测存在成本高、数据获取周期长、不便于实时监测等诸多问题。首先分析水利工程与水文地质勘探的工作要点,结合遥感技术和地理信息系统,对坝基工程的岩层和地形进行勘测分析,并以A县水利工程为例进行应用。结果显示,研究绘制2500个动态工程地质和水文地质要素分别用时约3.8和3.2s,绘制速率较快,并可准确绘制工程岩层和地形信息,研究成果可为工程建设的顺利开展提供参考。

超前探测技术在TBM施工隧洞中的应用研究

TBM施工时常会遇到复杂的地质环境,为了将地质灾害影响的程度降到最低,在TBM施工过程中,对隧道开挖工作面前方的地质条件进行超前预报变得尤为重要。以新疆某引水隧洞工程为实践背景,介绍地震波法超前探测技术和激发极化法超前探测技术的基本原理及其特点,分析TBM施工隧洞掌面前方的断层破碎带的超前探测应用的可行性,阐述地下水的发育状况。研究结果表明:在TBM施工隧洞中,地震波法超前探测技术和激发极化法超前探测技术的综合应用具有可行性和实用性,可为类似工程中的TBM安全快速掘进提供参考。

鄂州市花马湖流域软土物理力学性质研究

为更好掌握花马湖流域软土的物理力学特性,通过扫描电镜观察、室内土工试验等方式,对该流域软土的矿物成分、微观结构、物理力学性质指标及各指标间的相互关系进行综合研究。结果表明:花马湖流域软土主要由伊利石、绿泥石等黏土矿物组成,呈致密块状结构,具有含水量高、孔隙比大、高压缩性、强度低、结构性强等特点;其孔隙比和含水量与其他物理力学指标间具有很好的相关性。研究成果可为花马湖流域地区工程的设计与施工提供参考。

堆石料缩尺效应试验及其数值模拟

堆石料的缩尺效应影响其力学参数的准确性。对某堆石料开展的超大型三轴(试样尺寸分别为直径500mm,高1000mm最大粒径为100mm)和大型三轴(直径300mm,高700mm最大粒径为60mm)剪切试验,用PFC3D对试验过程进行模拟,进一步探索缩尺对堆石料应力-应变、泊松比和弹性模量的影响。结果表明:大型三轴试验所得的粘聚力小于超大型三轴,内摩擦角则大于超大型三轴;相同围压下,大型三轴试验率先到达破坏的峰值应力,且比超大型三轴的峰值应力高;数值试验能较好地再现三轴试验剪切过程,也为堆石料的缩尺效应试验研究提供了简便方法。

三维地应力场回归分析在浙江省庆元抽水蓄能电站中的应用

浙江省庆元抽水蓄能电站工程区属于中低山地貌,输水发电系统最大埋深365.2m,为了解工程区地下岩体内的应力环境,在地下厂房区及引水隧洞等关键部位布置钻孔,同时采用水压致裂法进行地应力测试,以获取测点附近地应力量值和应力方向等关键数据;但原位地应力测试仅可表征测试点附近小范围的应力状态,因此还需要获取工程区的三维地应力场。本次采用较为成熟的回归分析方法,即数值模拟方法,利用水压致裂和应力解除法获得重要构造位置的现今应力情况;采用有限元建模进行反演,获得边界载荷的作用形式和量级范围;在此基础上,利用有限元计算程序进行正演,获得场地的现今地应力分布情况,为工程设计提供科学依据。

下福水利枢纽混凝土重力坝工程地质安全评价

介绍了下福水利枢纽混凝土大坝及库区的主要工程地质条件,通过现状检查及变形监测资料分析,从工程地质角度对大坝、船闸、厂房等建筑物地基及边坡的运行现状进行了安全评价。

Air pressure law of a reservoir constructed in karst sinkholes

Karst sinkholes with natural negative landform provide favorable conditions for the pumped storage reservoir construction for less excavation work.However,the construction of the reservoir would plug the natural karst channels for water and air,which would cause remarkable air pressure in karst channels when the groundwater level fluctuates.A large laboratory simulation test was carried out to study the air pressure variation of a reservoir built on the karst sinkhole.The air pressure in the karst channel and inside the model was monitored during the groundwater rising and falling process.Result showed that the variation of air pressure in the karst channel and the surrounding rock exhibited a high degree of similarity.The air pressure increased rapidly at the initial stage of water level rising,followed by a slight decrease,then the air pressure increased sharply when the water level approached the top of the karst cave.The initial peak of air pressure and the final peak of air pressure were defined,and both air pressure peaks were linearly increasing with the water level rising rate.The negative air pressure was also analyzed during the drainage process,which was linearly correlated with the water level falling rate.The causes of air pressure variation in karst channels of a pumped storage reservoir built on the karst sinkhole were discussed.The initial rapid increase,then slight decrease and final sudden increase of air pressure were controlled by the combined effects of air compression in karst channel and air seepage into the surrounding rock.For the drainage process,the instant negative air pressure and gradual recovering of air pressure were controlled by the combined effects of negative air pressure induced by water level falling and air supply from surrounding rock.This work could provide valuable reference for the reservoir construction in karst area.

浅析土石坝水库填筑黏土料压实度超百现象

本文针对土石坝水库安全鉴定和除险加固工程勘察中出现的坝体填筑黏土料的压实度超过100%的现象,结合大量工程案例,从水库建设、运行、勘察检测手段和室内试验等多方面进行原因分析和评价,为处理土石坝水库在设计、建设以及安全鉴定和除险加固中遇到的填筑黏土料压实度问题提供参考。

宽平台在深挖路堑边坡防护中的应用

对山区高速公路深挖路堑边坡的防护设计进行研究。在常规边坡加固技术的基础上,进一步研究了宽平台在边坡防护中的作用,旨在通过设置宽平台达到提高边坡防护安全性、经济性的有益效果。通过论证分析及对比常规加固方案、一阶及二阶宽平台加固方案的稳定安全系数、预应力锚索框架用量、用地界及土石方情况,得出结论:宽平台方案适用于坡顶较平缓的边坡;土、石二元结构边坡,加宽平台增加了边坡的稳定性,减少了防护数量;对比常规加固方案,一、二阶宽平台加固方案下,边坡天然、暴雨工况下的稳定系数均有所增加,锚索节约,但征地费用和土石方费用均有增加;常规加固方案在用地、土石方限制严格段最为适用,二阶宽平台在用地、土石方条件宽松的情况下最为适用,一阶宽平台方案在用地、土石方条件有一定限制时最为适用。

基于CPTU的江浙海上风电工程土体压缩模量解译方法

针对浙江嘉兴和江苏盐城某海上风电工程,开展室内固结试验和孔压静力触探(CPTU)试验,采用线性、指数和对数3种模型建立考虑土体原位有效应力状态压缩模量Es与修正锥尖阻力q_(t)的关系。研究结果显示,考虑原位有效应力的Es与修正锥尖阻力q_(t)的相关性远高于100~200 kPa固结压力段对应的压缩模量E_(s1-2)与q_(t)的相关性,采用线性模型得到的黏性土压缩模量E_(s)与q_(t)之间的关系更加可靠,嘉兴与盐城海域黏性土经验系数α分别为1.820和3.315;两海域砂土的压缩模量E_(s)与q_(t)之间并无明显的相关性,结果显示两海域砂土的压缩模量E_(s)均存在下限值10 MPa。

复杂岩溶地区火成岩对建坝成库的影响——以张家寨水库为例

张家寨水库地处岩溶发育区,火成岩的存在形成了新的构造界面并切割了原有的地层分布,进而改变了地下水文地质条件。因此,查明该水库的地质构造特征、不同岩性的差异风化及火成岩分布对岩溶发育的影响,成为工程建设成功的关键。以张家寨水库工程区为研究对象,综合分析了该区域岩溶与火成岩复合物质条件下的建库难题,并提出了针对性措施。研究发现:该地区玄武岩分布区风化深度普遍较深,这直接影响了坝址的选择;辉绿岩侵入体与薄层灰岩的接触带差异风化明显,部分接触带闭合完整,可作为坝基持力层和地下水位低槽区帷幕灌浆下限;而局部接触带形成风化深槽,降低了岩体工程地质参数,不能满足建坝地基要求,需采取专门工程措施进行处理;此外,辉绿岩侵入灰岩料场中部,导致料场储量大为减少,对水库建设材料供应造成不利影响。研究成果可供类似工程借鉴。