碧湖水利工程左岸导流洞施工涌水模拟研究

选取隧洞导流作为碧湖水库工程施工期导流泄水方案,考虑坝址区左岸水文地质条件动态模拟预测其涌水量变化特征。考虑导流洞内边界条件的不断变化,采用TOUGH2软件和渗流场数值模型模拟预测涌水量变化特征,为达到较好的模拟效果模拟时可配合实现混凝土衬砌措施。研究表明:地层Zaj的渗透性较好,导流洞揭露的涌水量较大;涌水量在未考虑开挖过程时被严重低估,且断层处易突发涌水;构建的渗流场数值模型具有修改方便、操作简单和精确度高等优点,可较好的模拟不同施工方案下导流洞的动态涌水过程,为水利工程防渗排水和导流洞施工方案的优选提供科学指导。

基于涌水仿真模拟对公路隧道反坡排水系统研究

以六盘水隧道ZK15+577~ZK13+000标段为工程实例进行涌水仿真模拟,计算了隧道底板压力、近掌子面处底板局部压力以及各标段涌水量情况。基于各标段涌水量大小设计了公路隧道反坡排水系统共得出以下几点结论:隧道左线累计一般涌水量为2 920.3 m^3/d,累计雨季最大涌水量为16 425.7 m^3/d,右线累计一般涌水量为2 581.1 m^3/d,累计雨季最大涌水量为14 422.2 m^3/d;隧道左右线同时涌水时流速在涌水隧道横断面中心处最大,涌水在经过横洞时,流速较低,在交叉口处出现不规则的回旋流动;根据涌水数据算得在隧道左右线分别设置三台型号为200ZW300-18排水泵,左线设置两个集水坑,右线设置一个集水坑(尺寸均为1.5 m×1.5 m×5 m),采用分时抽水方案可顺利完成排水工作。

广东地区某公路岩溶隧道水害分析及其数值模拟研究

结合岩溶区公路隧道的实际情况,研究隧道涌水量计算的关键因素,并通过降水量、降水强度和入渗强度定量分析隧道涌水量。文章根据大宝山的实际情况,采用降水入渗法和地下径流模数法计算隧道两侧洞口段雨季涌水量,针对强降水过程,分析隧道可能出现的最大涌水量。研究结果表明:隧道排水能力理论上可满足降雨的排水要求,但实际排水能力受工程施工材料、工程的不均匀性以及长期的淤堵等因素影响。文章明确了广东地区公路岩溶隧道水害影响因素,考虑临界状态和破坏状态的水压力建立岩溶隧道涌水模拟模型,水压力临界值随隧道衬砌结构厚度的增加逐渐增大。

地下工程突涌水物理模拟试验系统的研制及应用

基于流固耦合模型试验研究现状及其所存在的问题,探讨了突涌水物理模拟的关键技术难题,研制了新型流固耦合模拟试验系统.选用砂和滑石粉为骨料,以石蜡为胶结剂,通过大量配比试验,研制出新型流固耦合两相相似材料,采用高强PVC材料研制出组合式三维流固耦合试验台架,可实现不良地质体和含水层的自动生成;采用光纤光栅技术研制出突涌水前兆信息监测系统,传感器具有体积小、精度高和防水的特点,能够实现应力、位移以及渗压等多元信息的实时并行在线采集和分析.采用该试验系统对巷道涌水进行了物理模拟,试验结果表明该系统稳定可靠,具有良好的应用价值和工程实用意义.

采动覆岩涌水溃砂灾害模拟试验系统研制与应用

为研究煤层开采过程中覆岩涌水溃砂灾害的演化特征,研制采动覆岩涌水溃砂灾害模拟试验系统。该系统由主体承载支架、试验舱、承压水仓、模拟采煤装置、储能罐、水压水量双控伺服系统和位移应力双控伺服系统组成,具有模拟空间大、可视度优、密封性好、加载方式多样、数据精度高等特点。以西部地区煤炭赋存地层为工程背景,利用研制的低强度非亲水相似材料对煤系地层进行模拟铺设,并对其进行模拟开采,较好地再现了覆岩涌水溃砂灾害孕育、发展及发生的全过程,获得工作面开采过程中覆岩变形破坏、裂隙发育扩展、水砂通道形成及水砂突涌参数和特征。试验结果表明该试验系统稳定可靠,研究方法及结果对进一步认识采煤工作面涌水溃砂灾害的形成机制具有指导和借鉴意义。

天平线关山隧道涌水量预测技术研究

在富水位地区建设特长隧道中通常会发生涌水灾害,因此准确预测隧道涌水量能科学指导隧道的设计和施工。新建关山隧道处于关山褶皱带,地下水循环强烈,岩体节理发育,对工程施工的安全影响较大。基于此,文章对关山隧道水文地质情况进行分析,采用不同涌水量计算方法对隧道各研究区段涌水量进行预测。通过对比分析,发现地下径流模数法预测结果较为符合实际。同时,采用FLAC3D软件对关山隧道各区段进行了平面涌水模拟,并对地下水位线高度进行了反演分析,获得了与实际相符的地下水位线高度。然后,根据反演得到的参数对关山隧道施工涌水量进行三维数值模拟预测,获得的施工涌水量可为实际工程提供参考。