渗透系数各向异性对地下水封洞室涌水量影响的数值模拟分析

为了分析洞室涌水量,本文运用数值模拟技术建立了研究区地下水的三维数值模型。在模型中综合考虑了基岩裂隙含水介质渗透系数(K)的各向异性,应用水均衡计算分析了不同Kv/Kh比值条件对洞室涌水量的影响。结果表明:随着Kv/Kh比值增加,洞室涌水量也相应有所增加;Kv/Kh比值的变化对洞室涌水量的变化趋势影响不明显;不同Kv/Kh比值条件下,初期涌水量平均增加速率较为一致,而后随着时间的推移,增加速率出现分异,Kv/Kh比值越大,涌水量增加速率越小;运营期Kv/Kh比值的增加对涌水量的影响较施工期明显。

断层破碎带与洞室间距对地下水封洞库洞室稳定性的影响研究

地下水封洞库通常在花岗岩等硬质岩体中开挖形成,其库区地质构造多发育有断裂构造、节理裂隙等不良地质结构。为了探究断层破碎带对地下水封洞库洞室稳定性的影响,依据湛江地下水封洞库库址区地质构造及地应力实测资料,基于FLAC3D有限差分软件,分析了断层破碎带距洞室不同距离时的围岩位移及模型断面典型位置的位移。结果表明:(1)断层破碎带位置对洞室近边墙围岩稳定性影响较大,对远边墙围岩稳定性影响较小;(2)当断层破碎带距离近边墙的距离超过1/2洞室跨度时,断层破碎带对洞室围岩稳定性影响可忽略。研究成果对于类似洞库工程选址及安全距离的选择具有良好的指导作用。

地下水封储油洞室断面及间距的数值模拟

地下水封储油洞室是大断面地下洞室,其洞室断面的大小对于整个洞室的稳定性起着关键作用。在洞室拱顶高度一定的情况下,对尺寸为18 m×25 m、19 m×28 m及20 m×30 m的3种断面方案进行了数值分析,结合地质条件、地应力等情况,得到最优断面为18 m×25 m。地下水封储油洞室是由多条平行的洞室组成的多组洞罐,每组洞罐间不允许串油,相邻洞室的间距对于洞室的稳定性和阻隔油品互串具有重要作用。采用Hoek-Brown模型在3种断面方案的情况下,分析相邻洞室间距分别为2倍洞宽、1.8倍洞宽及1.5倍洞宽时,两相邻洞室间的相互影响,给出了开挖后洞室直墙处的塑性区深度,进而判断洞室间距的合理性,对工程实践具有一定的指导意义。(图4,表1,参20)

地下水封储油库围岩间距的FLAC3D数值分析

为了使储油库设计洞距能够确保围岩稳定、施工运营安全以及经济上的合理,采用Hoek和Brown提出的地质强度指标(GSI)法,应用Hoek-Brown经验公式确定岩体力学参数。以辽宁某地下水封储油库工程储油洞室为研究对象,借助FLAC3D软件对围岩间距进行数值分析,利用位移判据对数值分析结果进行解释,进而判断洞室间距的合理性。最后指出:60 m间距方案可以满足工程整体稳定安全的要求,对工程实践具有一定的指导意义。