富水隧道虹吸式反坡排水施工技术

开云高速龙缸隧道为富水隧道,两端掘进,出口工区为反坡排水,施工过程中单洞最大出水量达9 072.0 m3/d,根据现有反坡排水技术,需要设置集水井与排水泵站,从而导致长期反坡排水产生高额处治费用。该文研究一种利用虹吸原理,设置可移动集水箱、虹吸水管和洞外沉淀池构成的自动虹吸排水系统,可显著降低富水隧道反坡排水的处治成本,可为同类富水隧道施工提供参考和借鉴。

南水北调工程主要输水建筑物的水力学研究

阐述了南水北调中线工程主要输水建筑物多年来进行的水力学试验成果,其项目有:水源工程丹江口大坝加高,引水枢纽陶岔渠首水闸扩建工程,输水总干渠的漳河渡槽等6项。研究内容包括泄水能力、消能防冲、水流形态、压力、水头局部损失等。还介绍了国内混凝土渠道的糙率调研及3条渠道糙率的原型观测成果。这些成果为设计提供了可靠的依据,并指出其中的有些问题应进一步研究。

船坞虹吸灌水廊道驼峰压强计算及最优半径的确定

针对近年来广泛应用的虹吸灌水廊道中的驼峰负压和虹吸段半径.通过在柱坐标系下建立虹吸段水流运动方程,推导出了驼峰断面流速和压强的解析表达式,并用水力模型试验结果验证了压强表达式的准确性.在此基础上提出了廊道虹吸段最优半径的确定方法,对比分析了已有方法得出的最优半径下的断面压强分布,并对某廊道的虹吸段半径进行了优化试验,均验证了最优半径确定方法的有效性.

圆梁山隧道毛坝向斜深埋大型充填溶洞及其形成机制分析

研究目的:圆梁山隧道施工开挖揭示,毛坝碳酸盐岩向斜核部和东翼在隧道洞身附近发育3个罕见的大型深埋充填溶洞,其中2#溶洞多次发生涌砂突水灾害,3#溶洞还发生过粘性土爆喷型突出灾害;通过对3个溶洞发育充填的基本特征及灾害特征的综合分析研究,阐明3个溶洞的形成机制,为整治设计提供地质依据。研究方法:采用地表与隧道洞内超前物探、洞内超前水平与斜向钻探、充填物测试和理论分析等方法。研究结果:通过综合勘探和理论分析,查明了3个溶洞各自发育充填的基本特征及灾害特征,初步阐明了溶洞的形成机制,目前3个溶洞已完成整治。研究结论:初步综合分析认为,毛坝向斜、特别是核部与东翼的层间滑脱和纵向张裂隙被NW^NWW向横张断裂所交切,为岩溶水的深循环提供了较通畅的原始空间与通道,岩溶水在此通道中形成倒虹吸循环,长期溶蚀及溶蚀裂隙流转化为管道流,强烈冲刷与顶板坍塌导致核部与东翼的层间滑脱和纵张裂隙部位发展为大型溶洞,后因深部径流条件改变而被逐渐充填,发育形成现今这种罕见的深埋大型充填溶洞。

倒虹吸形成深饱水带大型充填溶洞的典型实例——圆梁山隧道毛坝向斜深饱水带特大型充填溶洞的形成及充填物成灾机制分析

圆梁山深埋特长隧道是渝怀铁路越岭线路方案的关键性控制工程,隧道总长11.070km。隧道穿越四周被志留系和泥盆系泥岩包围的二叠系及三叠系碳酸盐岩构成且受众多NW～NWW向横张断裂切割的毛坝紧密向斜。穿越毛坝向斜碳酸盐岩长度约2.2km。地表多为岩溶洼地及槽谷,岩溶泉、泉群、暗河多出露于横张断裂端部碳酸盐岩与下伏泥岩接触带。泉出露高程,亦即向斜岩溶水局部排水基准面,多在850～900m以上。隧道高程低于局部排水基准面400～450m。隧道施工开挖揭示,向斜核部和东翼在隧道洞身附近当地地下水位400m以下发育有3个罕见的特大型充填溶洞。其中平切面积达6000m^2充填有紫红色粉细砂的2^#溶洞多次发生涌砂突水灾害,总涌砂量高达6×10^4m^3。3^#溶洞则发生过极其特殊的黏性土爆喷型突出灾害。初步综合分析认为：向斜核部的层间滑脱和纵向张裂隙以及东翼茅口碳酸盐岩中部的层间错动带,被NW～NWW向横张断裂所交切,为岩溶水的深循环提供了较通畅的原始通道;横断层间的水头差,导致岩溶水在此通道中做倒虹吸循环;长期差异溶蚀使原始导水能力强的裂隙或断裂发展为溶洞,其中的水流转化为管道流。强烈溶蚀冲刷与顶板坍塌导致向斜核部吴家坪组碳酸盐岩中的层间滑脱与纵向张裂隙分别发育为1^#、2^#溶洞,东翼茅口碳酸盐岩中的层间错动带则发展为3#溶洞;后因深部径流条件改变而被充填,形成现今这种罕见的深饱水带特大型充填溶洞。

赵山渡引水工程初设与施工阶段勘察工作探讨

温州赵山渡引水工程是国家重点水利工程,该工程线路长,输水渠系建筑物多,型式多样,沿线地质条件复杂,为保证工程的顺利进行,重点阐述了初设阶段主要勘察内容及施工阶段主要工作,在综合分析各项勘察成果及施工地质成果基础上,为设计及施工提供了合理建议.

富水区隧道渗漏病害虹吸排水处置方法模型试验研究

针对隧道渗漏水病害问题,提出了一种新型隧道虹吸排水处置方法。通过室内物理模型试验,分析了虹吸排水作用对隧道围岩地下水的影响。结果表明:虹吸排水系统对地下水位的分布影响较大,虹吸管处地下水位变化尤为明显。降雨强度是影响虹吸排水流量的重要因素,降雨强度增大,虹吸排水流量先增大后维持最大流量不变,降雨所需疏干时间增长。围岩渗透系数与虹吸管径是影响地下水位分布与虹吸排水效果的重要因素,围岩渗透系数与虹吸管径越大,地下水位整体降深越大,虹吸排水流量维持在最大流量的稳定时间越短,地下水疏干时间越短,虹吸排水效果越好。

倒虹吸隧道智能排污结构构想与数值分析

为减少甚至解决倒虹吸隧道中污物沉积和堵塞问题,提出一种新型倒虹吸隧道工作井智能排污结构。利用SolidWorks软件对隧道及工作井进行建模和数值模拟优化,并进行物理模型试验验证。研究结果表明:1)外加辅助块体有助于降低湍流位置,而在一定范围内改变入口处水流流速对引水结构的影响不大; 2)在工作井内加入矩形三角块和在入口区加阶梯双三角块、出口区加矩形三角块是倒虹吸隧道较优的智能排污结构方案; 3)雨水方沟断面尺寸大小会对水流湍流位置和流速分布有所影响,但添加适当的辅助块仍具有较好的智能排污效果。

杨柳溪水库灌区渠系建筑物优化设计

针对杨柳溪水库灌区地形地貌、地质条件较复杂,沿线部分渠段边坡稳定性较差、易形成高陡边坡等问题,经现场踏勘结合河渠交叉建筑物方案比选原则,优选渠系整体布置方案和渠系建筑物结构形式.经水力计算、应力计算等论证分析,结果表明渠系建筑物结构、型式、过流能力和防洪特性等,均满足SL482—2011规范要求,优化设计方案具有较高的技术可行性和经济合理性.

引黄入晋工程北干线总体设计概述

引黄入晋工程是从黄河万家寨水库取水,分别向太原、平朔以及大同3个能源基地供水的大型跨流域调水工程。引黄北干线自下土寨分水后向大同地区供水,沿线设有隧洞、倒虹、泵站及调节水库。对北干线工程进行整体概述并对各建筑特点、难点进行重点说明。目前我国正在大规模进行跨流域调水工程的建设,引黄北干线的建设,可为长距离输水工程的建设提供很好的参考和借鉴。

杨柳溪水库灌区渠系建筑物优化设计

针对杨柳溪水库灌区地形地貌、地质条件较复杂,沿线部分渠段边坡稳定性较差、易形成高陡边坡等问题,经现场踏勘结合河渠交叉建筑物方案比选原则,综合考虑工程占地、施工难度及工程投资等因素,优选渠系整体布置方案和渠系建筑物结构形式。经水力计算、应力计算等论证分析,结果表明渠系建筑物结构、型式、过流能力和防洪特性等,均满足SL482-2011规范要求,优化设计方案具有较高的技术可行性和经济合理性。

中条山供水工程设计综述

中条山供水工程是小浪底库区一项移民补偿项目 ,输水线路总长 13 .35 9km ,总投资 1.1亿元。该工程主要由取水口、输水隧洞、桥式倒虹吸、渡槽、渗渠等建筑物组成 ,黄委会勘测规划设计研究院为工程总承包单位。工程于 2 0 0 0年 6月竣工并交付使用。实践证明 ,该工程设计的主要指标均达到了目前国内同类工程的先进水平。

浅谈湟中县云谷川东干渠主要单项工程施工方案

云谷川东干渠全长25.464km,由于运行时间长,对东干渠进行改造。渠道改造断面为矩形拉杆渠,新建隧洞衬砌类型为锚杆喷射砼与钢筋砼组合式,改建倒虹吸拆除原管道,更换新管道。

交叉隧道倒虹吸工程设计及施工探索

铁路隧道工程勘察偶尔会出现部分纰漏,例如既有输水隧道和涵洞等没有及时发现,给施工和后续运营带来安全隐患,特别是出现隧道平面内近距离交叉的情况,需要进行原位倒虹吸迁移工程。文章依托卓歧隧洞原位倒虹吸迁移工程,通过科学的分析,制定了合理的施工方案和技术措施,包括:施工前地质超前预报,施工过程中加强支护、做好防水设施和加强监测相结合,为类似工程提供技术参考。

公路隧道渗漏水成因及新型排水材料现场试验研究

按渗漏水量和水源补给情况对公路隧道渗漏水进行了分类,并从设计理念、施工质量控制和养护水平3个层面研究了公路隧道渗漏水病害的成因;公路隧道渗漏水的治理措施主要包括封堵和引排,针对目前传统排水管易堵塞的缺点,首先介绍了新型排水材料毛细透排水管的基本构造及安装方式,然后通过排水试验研究表明,毛细透排水管的排水能力随着渗水压力的增大而增大,排水能力能够满足公路隧道渗漏水处排水需要,且抗淤堵试验的结果显示了通过毛细透排水管排出的渗水较为清澈,无泥沙淤堵,排水量稳定,具有良好的抗淤堵能力。最后,工程实例的跟踪监测结果验证了毛细透排水管治理公路隧道渗漏水的适用性和有效性。

浅丘地形多舱综合管廊工程设计方案

以泸州市二环路综合管廊为例,分析了浅丘地形下多舱管廊的设计要点。依据规划用地性质、道路沿途障碍物分布及设计坡度等因素,确定了管廊线位走向,明确了玉杨路-渔子溪路为污水管线入廊段。通过分析入廊管线的种类及数量,明确了管廊标准断面分为综合舱、高压电力舱、燃气舱及污水舱四个舱室,且确定了各舱室布局和断面尺寸。通过分析浅丘地形障碍物的特点,提出了采用多级倒虹的形式避让深、宽大断面下穿隧道;采用管廊桥的形式避让下穿隧道、河流及绿道的连续障碍物;采用"上游出舱-减小坡度通过障碍物-跌水降低标高-接入下游"的形式,有效解决管廊污水管线入廊段与直埋段的衔接问题。

江门体育馆屋面虹吸雨水系统设计

结合江门体育馆异型屋面的特点,探讨了雨水排水系统的比选、暴雨重现期及流量校正系数等设计参数的选取。大型异型屋面宜采用虹吸雨水排水系统,暴雨重现期宜取100年,重点区域屋面流量校正系数宜取1.2。对某已建体育馆的分析结果表明,焊接点处点状腐蚀是钢制天沟漏水的主要原因,因此该工程提出了雨水斗与天沟采用相同材质、设置下沉式集水井及挡水板、搭接处理天沟伸缩缝的组合优化方案。采用曼宁公式对屋面直立锁边系统排水安全性进行了校核,系统排水量满足重现期条件下的降雨量。在淤泥质土条件下设置管沟,提高了管线安全性及检修维护的便利性,为类似工程设计提供参考。

热力管道对综合管廊及相关设备的技术要求

结合两项综合管廊工程实例,在综合管廊敷设有热力管道条件下,对设计阶段遇到的问题进行探讨。对于这两项综合管廊工程,热力管道与通信电缆、中水管道、给水管道同舱布置,电力电缆为独立舱室布置,由于热力管道的技术要求高于其他管线,因此综合管廊的设计应满足热力管道的技术要求。在综合管廊弧形布置、设置倒虹段时,热力管道宜采取自然补偿方式。保温管及其管件的性能应符合相关标准规范要求,补偿器宜采用套筒补偿器,应设置温度、压力等运行参数的监测装置,关断阀门宜选用具备本地与远程操作功能的电动蝶阀。