基于高压压水试验的岩体透水率变化研究

在水利水电等地下工程的常规压水试验中,一般以1Lu(吕荣值)作为防渗灌浆结束的标准。近年来,随着科学技术水平的不断提高,我国的高水头抽水蓄能电站得到了迅速发展,也进行了相应的高压压水试验。对于高水头的水电工程,现场高压压水试验结果和常规压水试验结果对比发现,对于同一试验段,高压压水试验计算的岩体透水率反而比常规压水试验计算的透水率小,由此计算的岩体渗透系数也偏小,但在高压水作用下岩体渗透性会不同程度地增加。如果岩体透水率还用《水利水电工程钻孔压水试验规程》(SL31-2003)中的公式计算,则由于压力的增加计算的Lu变小,防渗的标准会相应提高。针对规范中岩体透水率的适用性问题,提出了基于高压压水试验的"高压单位吸水量"的概念,即在直径75mm、试段长度约5m的孔内高压压水试验中,围岩在设计水头(≥2MPa)作用下,单位长度上的压入流量,用DK表示,单位为L·min-1·m-1。基于这一概念,应用数值模型计算了岩体试段的压入量,通过与某抽水蓄能电站高压压水试验的实际岩体试段的压入量进行的对比,获得了最大压力为4MPa时,岩体注浆结束标准为2DK(0.5Lu)。因此,对于不同的高水头水电工程,隧洞注浆结束标准(高压单位吸水量)要根据设计水头进行调整,而不能以常水头那样始终以1Lu作为防渗结束标准。

基于GM模型的岩体透水率预测

岩体的透水性是水利水电等工程重点关注的问题,主要通过钻孔压水试验获取,其大小直接关系到工程的施工难度、相关的防渗排水措施和整个工程的工期与造价.研究显示,岩体透水性的大小与岩体内部的应力和岩体中裂隙的几何特征等因素有关,根据立方体定律、质量守恒定律以及裂隙隙宽和应力的关系,推导了裂隙岩体渗透性与岩体埋深的经验公式,它们之间满足负指数关系.由于在埋深较大时,根据经验公式预测的岩体透水率与实测透水率差别较大,因此,引入GM(1,1)模型来预测岩体的透水率.通过两个钻孔的压水试验数据,采用GM(1,1)模型预测了不同深度的岩体透水率,并与实测透水率进行比较,较小的误差表明该模型可以用于岩体透水率的预测.

复杂岩性条件下坝基岩体渗透性特征研究

岩体的渗透性研究是岩体工程的重要课题之一。本文利用钻孔声波测试和钻孔压水试验以及相关的地质编录资料,从岩体的埋深、岩性组合形式和岩体完整性程度三方面分析坝基岩体的渗透性特征,并建立了岩体完整性系数与岩体透水率之间的关系式。研究表明,岩体完整性系数和岩体透水率之间具有对数相关性。研究成果可为岩体渗透性问题研究提供参考。

小天都水电站气垫调压室洞壁围岩的高压透水性测量研究

在小天都水电站气垫调压室勘探洞内的高压透水测试结果表明 ,随着探洞向山体深部延伸 ,岩体结构愈趋完整 ,洞壁围岩的透水 (气 )性愈趋减弱。探洞最深部的 0 + 72 9m测点 ,围岩的高压 (6MPa)透水率小于 1 0Lu。因此 ,该洞段围岩具有较为理想的高压封闭性能 ,具备修建气垫调压室的基本地质条件。

近水平层状坝基岩体渗透结构及其工程意义

查明坝基岩体的渗透结构对于大坝工程防渗方案的制定具有重要意义。以黄河古贤水利枢纽工程近水平分布的红层坝基岩体为研究对象,使用“连续、高分辨率”压水试验数据处理与统计方法,分析了岩体透水率与高程、岩性及顺层剪切带的关系,阐明了坝基岩体的渗透结构,提出了工程防渗建议。研究发现,坝基岩体渗透结构表现出结构性和随机性双重特征。结构性表现为岩体透水率随高程的降低而减小;随机性表现为岩体透水率会因岩性和剪切构造等随机变化。对于河床及滩地坝基岩体,风化卸荷带底高程在450 m附近,1 Lu关键透水率指标界线的底高程位于340 m附近。对于岸坡坝基岩体,3 Lu关键透水率指标界线的底高程位于560~580 m。在坝基勘察深度范围内,350~360 m高程段连续分布具有一定厚度的软岩类岩体,剪切构造不发育且岩体透水微弱,可视为相对隔水层,对坝基防渗帷幕优化设计具有指示意义。文章提出的统计、分析方法具有一定普适性,可为类似工程所借鉴。

高峰水库右岸坝肩花岗岩坝基帷幕灌浆试验探讨

高峰水库右坝肩帷幕布置在花岗岩体内,针对风化花岗岩的特点,文章介绍了右肩帷幕灌浆试验的具体要求,分析了试验灌浆后的岩体透水率相关改变特征,为高峰水库的除险加固工程帷幕灌浆施工提出具体意见,可供类似工程参考。

BIM三维建模技术在德隆水库地质勘察中的应用

水利水电工程坝址区多位于河谷深切地形地段,两岸多山高坡陡,地形地貌、地层岩性、地质构造比较复杂。随着科技的进步以及工程的需要,三维协同设计及工程三维建模的相关技术软件带来的便利逐日突显,不仅体现内容丰富、质量好、效率高,更能从三维设计的角度反应现场的真实性,从而进行科学化工程设计。该文探讨在德隆水库工程坝址区地形、地层岩性、地质构造较复杂的情况下,对三维地质建模中的各种模型、地质结构单元建模顺序作合理的分析思考后,可提高建模精度和工作效率。

高压压水试验在呼和浩特抽水蓄能电站中的应用

对于水库大坝、深埋地下工程等水头很高的工程,常规压水试验结果不能反映实际水头压力作用下岩体的渗透特性。为了确定岩体在不同压力作用下渗透特性的变化规律,在呼和浩特抽水蓄能电站高压岔管区专门做了3个钻孔高压压水试验。通过研究压力-流量关系曲线和岩体透水率Lu值了解岩体渗透特性。现场高压压水试验按三级压力、五个阶段进行。三级压力分别为1,3,5MPa,试验段长度取为5m,3个钻孔共取35个典型区段进行高压压水试验。试验结果表明,试验区属微透水-弱透水岩体,高压压水试验能很好地反映岩体透水性的变化规律。

石台县朱冲水库坝基地质条件与渗透分析

结合朱冲水库除险加固工程,对坝基工程地质条件及渗透性进行分析,并对防渗加固措施提出建议。

东至县大板水库坝基地质条件与渗透分析

本文结合大板水库除险加固工程对坝基工程地质条件及渗透性进行了分析,并对防渗加固措施提出了建议。

钻孔压水试验采用欧洲标准工程实践——以安哥拉卡古路卡巴萨水电站为例

以非洲安哥拉卡古路卡巴萨水电站为例,介绍欧洲压水规范基本规定、测试过程以及压水试验数据处理等,并就欧洲钻孔压水试验用于大坝防渗设计与中国大坝防渗设计差异进行讨论,指出存在的一些问题,并提出一种新的钻孔压水试验方法。

水压致裂测试技术的发展与应用

水压致裂技术作为原地应力测量普遍采用的一种方法,近年来得到了长足发展。原本该方法只能进行水平主应力的测量,现已发展为广泛应用的三维原地应力测量方法。尤其是在诸如抽水蓄能电站的高压输水隧洞、气垫调压室等承压洞室工程中,在工程利用深度域的各种岩性结构层段上,采用水压致裂技术进行梯级增压测试,便可给出围岩自身承载能力的评价结果,由此为工程的科学设计提供可靠的依据。同时,由于岩体透水性是工程地质不可或缺的一项勘测内容,而低压下不透水的岩层在高压力作用下往往漏水,因此采用水压致裂技术进行高压压水测试,就可以给出工程运行条件下岩体透水性的可靠测试结果。本文仅就水压致裂测试技术的主要发展及其应用做一简介。