川中排水井MXX210井井口装置安全评价技术

随着龙王庙组气藏开发工作的推进,水侵风险日益明显,部分井区采取主动排水的治水对策。排水井因产水量大,井口装置因冲蚀造成壁厚减薄;且流体流动形态较为复杂,井口装置受到复杂载荷作用。为保障排水井井口装置的安全运行,利用FLUENT流场分析软件、ABAQUS有限元软件开展研究,以寻找不同产水量工况下,排水井井口装置疲劳失效规律。在FLUENT流场分析软件中,建立井口内流道三维模型、设定边界条件,找出内流道流动速度、压力变化规律以及流体对壁面作用力变化规律;根据流场分析结论,在FLUENT流场分析软件中,建立井口装置模型、设定边界条件以及工况载荷,揭示不同产水量下井口应力、应变情况;求解应力应变、疲劳寿命关系。结果表明,排水井最大应力、最大应变随产水量呈线性变化趋势,日产水量800方时,井口最大应力小于材料屈服强度,井口装置满足安全要求。

尾矿库框架式排水井拱板管理现状及结构安全提升措施

尾矿库框架式排水井拱板事故频发,极大地影响了矿山企业的正常生产。在全面分析拱板施工、安装及运行等环节安全隐患的基础上,对现有监管措施进行总结。在此基础上,从结构安全角度,针对现行拱板所存在的受力模型易改变、承载能力偏低、易松动脱落、易引发立柱继发垮塌等结构弱点,提出拱板结构安全升级的一系列措施,可为框架式排水井安全管理提供有益支撑。

竖向排水井地基粘弹性固结解析理论

本文基于Merchant模型分别推导了自由应变条件和等应变条件下打穿软粘土层的竖向排水井地基粘弹性固结问题解析解,同时考虑了井阻和涂抹作用的影响.并将两种形式的解编制成相应的计算程序,据此对粘弹性参数的变化进行了大量的计算,探讨了竖向排水井地基粘弹性固结的一般规律.最后利用本文的解对杭甬高速公路试验段塑料排水板软基沉降进行了计算,结果表明粘弹性固结理论较现有线弹性固结理论更加接近实际.

初始孔压非均布竖向排水井地基固结方程的解析解

推导了等应变条件下初始孔压任意分布的竖向排水井地基固结一般解,并具体给出了初始孔压为梯形、正三角形、倒三角形分布时的相应解。现有等应变条件下打穿竖向排水井地基固结理论解为本文解的特例。根据所得一般解编制了计算程序,以分析初始孔压非均布条件下的竖向排水井地基的固结性状,并结合工程实例进行计算分析,与实测数据作了比较。结果表明,初始孔压分布形式对竖向排水井地基固结性状有重要的影响,并且对地基中超静孔压的影响比对固结度的影响更为显著;在单面排水条件下,初始孔压为倒三角形时竖向排水井地基固结最快,初始孔压为正三角形分布时固结最慢;在双面排水条件下,竖向排水井地基固结速率不受初始孔压分布形式的影响;考虑初始孔压非均布的本文理论与实际接近。

成层竖向排水井地基固结分析

实际工程中竖井地基具有成层性,有时竖井也并未完全打穿软土层。在竖井打设区满足竖井等应变固结理论、下卧层满足一维太沙基固结理论假设的基础上,将现有竖井地基固结理论推广到成层未打穿竖井地基情况。利用边界条件和竖直向连续条件,确定该系统的正交关系,并给出了其固结解答,该解具有广泛的适用性。通过对竖井打设区和下卧层层数的变化,即可获得现有关于简单未打穿竖井地基的固结解答。将该解答编制成应用程序,对一算例进行了分析。结果表明,平均固结度按孔压定义和按变形定义是不相同的,硬表层的存在会加快其下土层的固结。

竖向排水井地基工后沉降预测

预测工后沉降是排水固结预压加固软土地基的关键问题之一。根据等应变竖向排水井地基固结理论,提出了沉降曲线的近似计算方法。通过实测沉降资料与近似理论曲线的拟合,获得竖向排水井地基的最终沉降量和平均固结度,从而预估其工后沉降量。将该方法分别应用于真空预压和堆载预压处理的竖井地基,进行工后沉降预测,结果表明该方法是可行的。

未打穿竖向排水井地基固结理论

研究了单面排水条件下未打穿竖向排水井地基的固结问题,通过在排水井底面以下土层中设置虚拟排水井,得到了能考虑该土层三维渗流的解析解,这也是迄今与实际情况最接近的未打穿排水井地基固结解。根据所得解编制了计算程序,分析了未打穿竖向排水井地基的固结性状。并基于此解,对现有相关近似计算方法和解作了较完整的比较和讨论。

考虑影响区真实形状的竖向排水井地基固结解

针对现有竖向排水井地基固结解析理论对影响区一律采用圆形等效假定的缺陷,研究了影响区真实形状为正六边形的按梅花形布置的竖向排水井地基的固结问题。通过建立新固结方程和引入新的边界条件,并考虑土体水平渗透系数变化,得到了相应的解析解。对于土体水平渗透系数的3种变化模式,分别给出了各种模式下的特殊解。在此基础上,分析了3种模式下3个主要的无量纲参数对地基固结性状的影响,并比较了计算结果和现有理论结果。分析结果表明,影响区和涂抹扰动区范围越大,固结越慢;土体的最大与最小水平渗透系数之比越小,固结越快;在相同条件下,考虑扰动区渗透系数线性变化的模式2固结最快,而假定扰动区渗透系数不变的模式1的解与现有理论解相当接近,验证了现有竖向排水井地基固结解析理论中对影响区采用圆形等效假定的合理性。

半透水边界的竖向排水井地基粘弹性固结分析

研究了具有半透水边界的竖向排水井地基粘弹性固结问题 ,给出了相应的解析解 ,并根据该解析解通过编程计算 ,探讨了半透水边界及土的粘弹性参数对竖井地基固结过程的影响。

变荷载下竖向排水井地基粘弹性固结沉降解析解

就实际工程中荷载逐渐施加情况下的竖向排水井地基粘弹性固结问题进行了研究 ,给出了相应的解析解 ,根据该解 ,通过编程计算 ,探讨了变载下竖井地基粘弹性固结的一般规律。并应用本文提出的理论对工程实例进行了分析。

基于三维有限元法的基坑排水井渗流量计算方法

准确分析基坑渗流场、预测排水井渗流量,对合理布置基坑工程防渗排水系统,确保基坑渗流稳定和工程安全有重要意义。根据实际工程应用的需要,研究了基于三维渗流有限元法任意断面渗流量计算方法,提出了采用任意柱面网格,计算复杂基坑井群排水量的数值计算方法,研制了基于三维有限元法的基坑排水井渗流量计算程序,并应用于某水电站厂房基坑开挖施工的排水量计算分析中。结果表明,该计算方法具有良好的适用性和准确性。

抗液化排水井(桩)间距确定方法的研究

运用土力学、土动力学以及地下水向集水建筑物运移的非稳定流理论等的有关原理，提出了一种确定防止饱和砂土液化排水井（桩）间距的计算方法，并通过试验对这一方法进行了验证。

塑料插板排水井软基加固机理研究

塑料插板排水井能传递真空度 ,但其固结效果与等效直径的排水井相近。本文经过微观、宏观分析竖向排水井软基加固的机理 ,并通过算例得出结论 :塑料插板与砂井不一样 ,它的软基加固效果主要受涂抹层的影响 ,井阻影响微弱 ,可忽略不计。

渗流场有限元计算中排水井的处理方法

应用有限元计算设有排水井的渗流场时,为便于与单元衔接和减少单元数量,须对排水井做某些计算上的处理。列出了两种处理方法:一是转化为等效的多边形井,以便于与邻井单元衔接;二是沿用李祖贻等于1984年提出的转化为等效的n个含井单元,但改进了其对四面体含井单元流量计算中的一面积系数,从1/4提升为1/3。算例均先求出其理论解,以便和井不同处理方法的计算结果比较,可据以选择最佳的井处理方法和估算其误差大小。

某水电站厂房基坑排水井抽排效果三维有限元渗流分析

提出了将基坑周边间隔分布的排水井简化为连续分布的排水槽的简化模拟计算方法,同时,通过在排水井井底施加抽排速度边界条件,对某水电站厂房基坑施工期排水井的抽排效果进行了三维有限元数值模拟。计算表明:地下水水头在排水井两侧明显折减,基坑内渗压降低;随着排水井排水量加大,基坑内自由面逐渐下降;基坑底面和基坑边坡上的浸润区也逐渐减小;地下水向基坑渗水量显著减小;同时有排水措施时,上下游边坡渗透比降相比天然地基有显著下降。

示踪剂法测排水井漏水点位置

本文通过试验和实践综合介绍了用盐做示踪剂测水库砼拱坝排水井漏水点位置的方法和技术。通过对原始井液进行不同位置的电阻率测量,了解井水离子浓度分布的大致情况,再对井液投放示踪剂,立即测井内不同位置井液的离子浓度。如果排水井的某处有水排出,该处的离子浓度因溶剂增加就会逐渐减小,并随着时间的推移也将影响漏水点井段上部的离子浓度分布情况。通过对投放示踪剂后不同时间段实测井液电阻率曲线的变化情况进行分析、判断漏水点的位置。

渗流场有限元计算中排水井的处理方法

应用有限元计算设有排水井的渗流场，为便于和单元衔接和减少单元数量，须对排水井做某些计算上的处理。论文列出两种处理方法：其一，由论文作者提出的转化为等效的多边形井，以便于和郝井单元衔接；其二，沿用李祖贻、陈平提出的转化为等效的n个合井单元，但改追了其对四面体合并单元流量计算中的一面积系数。文中算例均先求出其理论解，以便和井不同处理方法的计算结果比较，可据以选择最佳的井处理方法和估算其误差大小．

竖向排水井对北疆膨胀土渠道稳定性的作用分析

北疆输水渠道是周期性供水渠道,渠水渗漏会使得渠基土经历"干湿"循环作用,将显著降低膨胀性渠基土的强度,进而影响渠道的稳定性。为了降低渠水渗漏对渠坡稳定性的威胁,建管部门对渠道进行了渗水速排系统改造。其中,竖向排水井的主要作用是将渗水集中抽排;此外,还可能发挥类似抗滑桩的作用。因此,针对该问题开展了数值分析,结果表明:若竖向排水井抽排作业将渗漏断面的膜后水位降低至0 m,可以确保渠道断面在最危险工况下稳定性系数Fs大于1.35,渠坡处于稳定状态;若不进行渗水抽排,膜后水位大于1 m的断面在运行10年以上时,Fs将小于1.05,渠坡处于欠稳定或不稳定状态。仅分析竖向排水井作为抗滑桩的作用,排水井在当前位置(桩心距离渠沿6 m)起到的抗滑作用基本可以忽略,滑弧将会出现在排水井前方;将排水井向靠近渠坡的方向移动至渠沿时,单根排水井对渠坡抗滑保护范围最大,为44 m。

压缩空气排水井在填埋场滑移控制中的应用及分析

在西北某失稳填埋场设置34口平均深度为15 m的压缩空气排水井开展滑移控制。对比控制前后的表面位移、深层水平位移和渗滤液水位,分析压缩空气排水井的滑移控制效果。结果表明:采用压缩空气排水井治理后,表面位移最大速率从237.3 mm/d降为78.7 mm/d;压缩空气排水井的最大导排速率为255 m^3/d,平均导排速率为132 m^3/d,单口排水井导排速率为3.88 m^3/d。压缩空气排水井造价低、工期短,对填埋场滑移治理效果好,可为各地填埋场滑移控制提供参考。

排水井结构设计中风荷载的计算

排水井是尾矿库“井-管”式排水系统的进水构筑物,是确保尾矿库安全的重要设施,因此需要合理地计算和设计排水井结构,而风荷载是排水井结构计算和设计中的一个关键荷载,所以本文针对排水井所受风荷载的计算进行了分析和探讨。