富水卵石层冻结法施工联络通道突发涌水应急处置及分析

人工地层冻结技术已成为地铁联络通道施工的核心工法之一,其具有封水性好、环境影响小、可控性强、适用范围广等优点。地下水高速渗流引起冻结壁交圈时间延后,平均温度和有效厚度不及预期,进而造成涌水、涌砂事故,严重制约冻结工程的顺利推进。本文主要介绍了北京地铁某联络通道冻结施工过程中突发的涌水过程及处置措施,分析了险情发生的原因,采用纵向测温法查明了冻结壁的“开窗”位置,总结了抢险成功的经验,以期为在联络通道冻结施工过程中发生类似涌水事故的处置方法提供参考。

高压内置型高阻抗变压器励磁涌流特性分析及工程计算

提出了一种兼顾剩磁和励磁电感非线性变化情况的高压内置型高阻抗变压器励磁涌流计算方案。构建了高压内置型高阻抗变压器励磁涌流模型,深入剖析了其幅值、衰减以及谐波特性。搭建符合工程实际的高压内置型高阻抗变压器仿真系统,探究了该变压器励磁涌流模型及其特点,提出了能够迅速且有效计算励磁涌流的仿真及工程计算方法,并依据现场录波图的波形对仿真和工程计算方法的峰值及衰减时间进行验证。全面探讨并总结了在诸多因素影响下高压内置型高阻抗变压器的励磁涌流特性,为投运策略及保护整定优化提供了一定的参考依据。

干河泵站地下厂房岩溶涌水量计算及防渗设计

干河泵站枢纽地处岩溶山区,岩溶发育,岩体内赋水介质以裂隙型为主、间夹管道型,具有明显的不均匀性,泵站地下厂房埋深大且位于地下水位以下,厂房区岩溶涌突水预测及防渗处理值得认真研究。本文通过计算地下厂房岩溶涌水量,评判施工期岩溶涌突水风险等级,并针对厂房区岩溶及围岩透水性特征,提出合理可行的防渗设计方案,取得了良好的灌浆效果,可以为类似工程提供参考。

河湖水系连通对城市河道生态修复水动力作用效果——以猎德涌为例

为探讨河湖水系连通对再生水补给型城市河道生态修复水动力作用效果,以猎德涌为例,采用四级架构建立河湖水动力和污染物输移数学模型,分析“水系连通-调蓄-水质”驱动响应规律。研究显示,猎德涌河床平均坡降达到1.95‰,具有典型山溪性河道特征;猎德涌口水闸调度主要影响闸前约1/3长度河道的水深,中、上游河段水深主要受上游补水流量控制;因此,上游补水流量恒定时,水面率和湿周率变化主要集中在下游1/3河段内。水系连通后,人工湖的调蓄能力可维持猎德涌当前补水流量时长约20.1 h,并将污染物滞留于人工湖内约3.2 d,进入猎德涌的污染物经过约10 d后抵达涌口,可有效缓解长虹湖泵站直接补水带来的生态冲击。结果表明,通过水系连通优化再生水补给型城市河道的水动力条件,可显著改善河道水质及水生生物栖息地环境,从而促进生态修复。

考虑铁心结构的三相变压器励磁涌流和角型绕组环流分析

基于三相组式、五柱式和三柱式铁心结构变压器的磁路特征和运行方程,首先,提出运用星形侧零序电流和电压来拟合角型绕组环流的数值方法,并进一步研究不同铁心结构变压器的角型绕组环流和励磁涌流的特点;然后,进行软件仿真和现场录波以验证该数值方法的有效性,可判断三相组式和五柱式变压器的各相绕组差流即为对应相的励磁涌流,而三柱式变压器某相的绕组差流并不是对应相的励磁电流;最后,进一步的理论分析与仿真验证表明,在3类铁心结构的变压器从星形侧空载合闸时,星形侧任意两相的线电流之差可以认为是这两相等效磁路的励磁涌流之差。研究结论可以为不同铁心结构三相变压器的励磁涌流识别提供依据。

励磁涌流引起换流变瓦斯继电器误动的振动及油流特性研究

在实际直流输电工程中,换流变压器在空载合闸时产生的励磁涌流导致其瓦斯继电器误动的事故频发,由于对励磁涌流下换流变压器振动及其油流特性的研究不足、故障机理不明确,瓦斯继电器误动等事故时有发生。为此,本文以某实际换流站中换流变压器网侧绕组空载合闸为例,搭建换流变压器励磁涌流电磁暂态模型,分析不同剩磁及合闸角下的换流变压器励磁涌流波形;搭建换流变压器电磁-力-流耦合的有限元模型,研究涌流作用下换流变压器的振动特性,箱体及油管内油流压强及流速特性。研究成果可为换流变压器瓦斯继电器在励磁涌流下的误动故障机理的分析提供有效参考。

隧道突涌水灾害缩尺物理模型试验研究综述

随着我国经济的快速发展,隧道工程建设越来越多地面临着大埋深、高地应力、高地温、高渗透压力等复杂地质环境,运用物理模型试验开展复杂环境下隧道突涌水灾变机理与安全防控研究已成为岩石力学的热点问题。结合近年来国内外针对隧道突涌水灾变缩尺物理模型试验开展的研究工作,重点对该类物理模型的流固耦合相似理论、相似材料研制、渗透压加载方法等内容进行了系统梳理,并对下一步的可能发展方向进行展望。参考部分文献和突水典型案例后,总结了流固耦合相似准则和高地应力下的相似准则、相似材料选用方案及材料配比、试验中的水压加载方案,认为未来关注的重点包括考虑温度场的物理模型试验相似准则的研究和涌水涌泥与突水突泥间渐变过程的研究2个方面。

富水裂隙围岩隧道涌水量计算方法与规律分析

富水裂隙区隧道涌水量预测精度较差,涌水问题尚未得到较好的解决。针对此问题,视裂隙围岩及注浆区为非均质各向异性介质,初期支护及二次支护结构为均质各向同性介质,构建了裂隙围岩下隧道涌水简化计算模型,基于地下水力学理论及流体质量守恒定律推导了富水裂隙区隧道涌水量计算公式。通过退化分析及案例工程现场实测数据验证了构建富水裂隙区隧道涌水简化计算模型的合理性及涌水量计算式求解的正确性,最后基于解析解揭示了各特征参数对富水裂隙区隧道涌水的影响规律,探讨了富水裂隙区隧道涌水机制。结果表明:理论计算值与现场实测值最大相对误差为8.1%,验证了构建模型的合理性及公式推导的正确性;隧道涌水量随裂隙最大宽度的增加而增大,受堵水结构的联合制约,两者近似呈线性关系;注浆区厚度与隧道半径比值在2倍以内时,隧道涌水量受注浆区厚度的影响显著;富水裂隙区隧道涌水受裂隙分布规律及支护结构的制约,应重视对裂隙分布的调查。

隧道富水断层破碎带突涌预报与工程对策研究

为解决高原隧道断层破碎带易发突泥冒顶灾害的问题,采用现场调查、地面物探、洞内地震波反射法、瞬变电磁法、超前钻孔等超前地质预报方法,推广洞内物探三维分析,对富水断层破碎带突泥灾害特征、超前地质预报综合成果和工程应对加固措施进行研究。结果表明:三维物探成果能快速精准查明富水破碎带空间形态,成果直观,有效指导风险判识和工程处置措施;对富水断层带预报应充分结合勘察期成果,宏观初判断层分布特性,洞内采用物钻结合、长短结合的方法;首次提出按照“探明破碎带规模形态,查明破碎带物质组分性状,观测地下水特征变化情况”的思路,研判突泥涌水风险;施工处置应按照“探泄结合,先固后进,回堵再泄”的总体原则有序开展。研究成果和手段可为类似突涌灾害超前地质预报和工程应对措施提供参考。

岩溶隧洞突涌水灾害风险评价研究

受复杂地质条件的影响,岩溶隧洞在施工过程中极易发生突涌水灾害。为准确评估岩溶隧洞突涌水风险等级,将结构方程模型(SEM)与改进的模糊综合评价法(FCEM)相结合,构建岩溶隧洞突涌水风险评价模型。从地形地貌、气象水文、地层因素、地质构造、岩溶水文地质、施工因素6个方面深入研究;利用SEM确定各指标标准化路径系数并求得其权重,运用改进FCEM法对岩溶隧洞突涌水风险等级进行评价;以滇中引水工程昆呈隧洞为应用实例,利用Crystal Ball软件验证模型的有效性。结果表明:昆呈隧洞有90%的几率处于52~73分值区间范围内(Ⅲ级风险),与现场实际情况一致,表明基于SEM-改进FCEM法构建的岩溶隧洞突涌水风险评价模型具有一定的适用性;其中岩溶水文地质、地质构造、气象水文是该隧洞的主要影响因素,施工中应加强对这几方面的监控和量测,避免发生突涌水灾害。研究成果可为类似岩溶隧洞工程提供参考。

基于正弦同源-概率空间协同互补的涌流闭锁方案

为了取消正弦相似性原理中的最小二乘法等中间环节,获得直接固定标准正弦波形所需要的能量信息。借鉴时域概率分布的方法论,从优势互补的角度出发,设计了一种基于Wasserstein距离算法的变压器励磁涌流闭锁方案。该方案采用特征离散化的方式,提取目标对象和模板信号并转化为状态向量作为样本标签,以此来判别两者之间的能量分布差异,从而达到正弦场景同源识别的效果。理论分析与仿真结果表明,该方法实现简便,不需要频域计算。相比于现有正弦相似性原理,降低了保护流程的复杂程度,具有更强的实际应用价值和速动性能。通过PSCAD/MATLAB平台对现场合闸的录波数据进行测试分析,验证了所提方案对促进变压器保护性能的积极意义。

岩溶凹陷式露天矿山大流量涌水治理技术

我国岩溶地质分布广泛,岩溶突涌水已成为石灰石矿山安全生产的巨大灾害与挑战。以广西某岩溶凹陷式露天矿山大流量涌水为研究对象,针对该矿山地质条件复杂、集中涌水量大、流速高等特点,利用岩溶发育特征、资料分析与地球物理探查等方法初步圈定矿山径流带区域;进一步通过钻探、跨孔CT和示踪联通试验等精准查找到矿山Y01特大涌水点岩溶管道的具体位置,在此基础上研究并实施了矿山涌水治理技术与工艺。研究表明:(1)针对复杂岩溶凹陷式露天矿山大流量、高流速的涌水特征,提出并实施了“非连续帷幕截流+关键通道探查与封堵+止浆垫控流降速”的岩溶矿山涌水综合治理体系。依据岩溶发育的不均匀性,提出了非连续帷幕封堵裂隙型涌水区域的思想;对大流量岩溶管道型集中涌水设计采用止浆垫控流装置,通过控流能有效降低关键过水通道内水流速度,为注浆材料的有效留存沉积和工程的成功封堵提供了重要条件。(2)关键孔联合注浆工艺是岩溶管道型涌水成功封堵的保证,关键孔是指直接揭露岩溶涌水管道或与涌水管道联通性极强并对注浆堵水起主要作用的钻孔。针对矿山Y01岩溶管道型特大涌水精准查找到2个关键孔,均在矿坑南部:一个是距涌水点直线距离约50 m的近距离钻孔(以下简称“近孔”),另一个是距涌水点直线距离约150 m的远距离钻孔(以下简称“远孔”)。现场采用近孔、远孔2个关键孔联合注浆工艺:近孔以粗骨料和自主研发的可控凝结新型材料进行注浆,远孔仅注水泥浆液;近孔粗骨料和新型材料既能降低管道内的水流速度为远孔浆液起到更好的留存沉积作用,又能作为封堵材料起到增强的功能,远孔因其离涌水点距离长、辐射范围广、浆液扩散充分而能确保封堵长度和效果。近孔、远孔协同配合同步注浆是封堵管道型大流量涌水的有效组合工艺。(3)涌水口止浆垫控流降速装置的合理有效调控,配合关键孔联合注浆工艺的同步实施,进一步确保了注浆浆液的有效快速留存和沉积,是岩溶地区封堵管道型大流量涌水的创新性技术和方法。项目实施后,彻底封堵矿坑内集中涌水量达7.12万m^(3)/d的Y01特大涌水点,实现总减水量8.43万m3/d(含非连续帷幕注浆封堵),保证了矿山的正常安全开采,大幅降低了抽排水费用,同时保护了周边环境和地下水资源,具有显著的经济效益和社会效益。研究成果可为我国矿山涌水灾害治理提供理论价值和经验借鉴。

高承压水地层深基坑抗突涌技术

为了防止高承压水地层深基坑突涌破坏,以韩江-榕江-练江水系连通后续优化工程GX12号井深基坑为依托,采用有限元软件建立三维数值模型,对考虑地连墙深度以及布设减压井的5种技术方案进行模拟分析,研究各方案的抗突涌效果,并通过综合考虑基坑抗突涌效果及地连墙施工技术难度和工程造价等,确定基坑工程抗突涌的优化方案。结果表明:1)地连墙深度可由原设计的91.8m优化为78m;2)坑内增设减压井可有效减小坑底隆起和地连墙水平位移,但是增加了基坑周边地表沉降,而增加地连墙深度可显著减小基坑周边地表沉降和坑底隆起;3)增大地连墙深度的抗突涌效果优于增设减压井的效果。本文成果可为类似高承压水地层深基坑工程抗突涌技术提供一定的借鉴。

超深基坑岩溶超大突涌水封堵抢险治理技术

在岩溶地区开挖超深基坑,当岩溶埋深较小且地下水较丰富时,基坑易发生底部突水、涌泥、涌砂等险情,严重时可造成基坑坍塌,直接影响周边环境安全。在地质条件复杂、岩溶发育、突涌水量大且险情紧急的情况下,外围帷幕注浆结合内部突涌水点反压封堵的常规封堵抢险方法见效慢、耗时久、成本高,突涌水无法快速封堵,险情无法快速排除。为此结合广州市综合交通枢纽地铁车站35m深基坑底部岩溶发生1000m3/h超大突涌水抢险工程,采用双液浆2层囊袋式内封堵注浆技术,在基坑内对突涌水点直接进行钻孔注浆封堵,利用囊袋保证双液浆可快速凝固,第1层囊袋封堵钻孔和涌水点,第2层囊袋封堵钻孔旁的岩溶孔洞、裂缝等,上下层囊袋互相补充,并对溶洞底进行双液注浆堵漏,防止浆液流失。工程实践表明,治理大涌水量、高水压的基坑岩溶突涌水时,双液浆2层囊袋式内封堵注浆技术具有易操作、直接、快捷、针对性强的特点,可实现快速有效注浆、快速抢险的目的。

天津某地铁车站深基坑突涌事故分析

基坑施工过程中渗漏、突涌水灾害时有发生,地下水处理不当是引发基坑事故的重要影响因素之一。突涌事故往往发生于土方开挖等施工阶段,具有突发性、难以可视化的特点。基于分析天津市某地铁车站基坑工程的突涌水事故的现场实测数据、处理措施等内容,回溯事故发生原因,主要是开挖基底下的承压层减压降水效果不明显,通过围堰反压、注浆、混凝土封堵等措施,配合启动基坑外承压层降水井进行减压降水,有效控制了突涌水事故。基坑开挖施工期间,须严格监测基坑内外水位,发现异常须及时排查原因解决,现场人员须加倍重视。当基坑采用悬挂式止水帷幕且坑内没有条件进行减压井施工时,可利用基坑外观测井进行降水减压,但应避免引发周边环境的地层大范围沉降、土层不均匀沉降等,必要时采取相应措施加以保护。

机载雷达开关电源新型防浪涌电路设计

针对机载雷达开关电源防浪涌电路在瞬态频繁开关机情况下失效率高的问题,研究了一种新型防浪涌电路。通过将栅源驱动电路和主功率充放电回路分离,分别对两个充放电时间常数独立设计,消除相关性,实现开关电源在瞬态频繁开关机状况下的有效防冲击保护。文中对常规和新型两种防浪涌电路进行了对比分析,仿真和试验结果证明了新型防浪涌电路的有效性。该电路同时具备输入防反接功能,已广泛应用于机载雷达开关电源设计。

骨架颗粒组成对散粒土管涌规律影响的试验研究

利用改进的渗透装置试验研究了细颗粒(0.075~1 mm)含量相同时骨架颗粒组成含量不同对散粒土的管涌发生临界条件以及颗粒侵蚀流失规律的影响,结果表明:不同颗粒级配的试样在管涌发生前,水力梯度与渗流速度呈线性关系,基本符合达西定律;骨架颗粒1~2、2~3、3~5 mm 3个粒径段对管涌发展起到了阻碍作用,其中1~2 mm粒径段颗粒对管涌孔隙的堵塞作用强于另外两个粒径段颗粒;对于不同级配的骨架颗粒,其不均匀系数越大,试样的下限临界水力梯度值就越大,细颗粒越不易起动,发生管涌的时间越晚,而不同级配的骨架颗粒对试样的上限临界水力梯度影响较小。

蒙陕接壤区煤层顶板涌水水源智能判别方法

蒙陕接壤区煤炭高强度开采诱发的煤层顶板水害问题日益凸显,高效智能地判别煤层顶板涌水水源是顶板水害防治的关键。以蒙陕接壤区3个典型矿井为研究对象,将无机指标K^(+)+Na^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)、Cl^(-)、SO_(4)^(2-)、HCO_(3)^(-)、TDS和有机指标UV_(254)、TOC、溶解性有机质(DOM)的荧光光谱作为判别指标,利用主成分分析法(PCA)对80组地下水水样数据进行主成分提取,提出一种人工鱼群算法(AFSA)改进随机森林(RF)的PCA-AFSA-RF顶板涌水水源智能判别方法。首先,建立PCA-RF判别模型,其准确率(A_(c))、精确率(P_(r))、召回率(R_(c))和F-measure指数(f_(1))分别达到了83.00%、83.17%、80.42%和79.57%;其次,通过AFSA对PCA-RF判别模型中决策树数目、树深和内部节点分裂所需的最小样本数进行寻优,在AFSA中引入遗传机制以避免陷入局部最优,建立基于PCA-AFSA-RF的煤层顶板涌水水源智能判别模型,该模型A_(c)、P_(r)、R_(c)、f_(1)分别达到92.18%、91.11%、87.58%和88.82%,较PCA-RF分别提高9.18%、7.94%、7.16%和9.25%,回代准确率达到97.50%;最后,利用该模型对12个矿井水水样进行判别,结果与现场实际相一致,表明AFSA改进后的PCA-RF模型具有更好的准确性和泛化能力。研究结果可为煤层顶板涌水水源的准确判别提供新方法。

基于围岩监测的隧道施工期突涌水风险预测

突涌水灾害的频发对隧道安全施工和生命财产构成严重威胁,因此精准预测并有效控制隧道施工中的突涌水风险尤为重要。本研究旨在提出一种适用于隧道施工期的突涌水风险预测方法,通过反馈施工现场监测数据确定风险概率并预测水量范围。首先,在分析施工期突涌水事故案例的基础上,综合考虑地质构造和水文地质条件,并引入开挖支护、动态监测围岩以及渗压信息,建立了包含10个指标在内的突涌水评估指标体系;其次,采用博弈论组合赋权法优化主客观权重向量,构建改进功效系数模型以计算各风险等级下的综合功效系数,并在归一化处理后确定风险发生概率;最后,根据最大隶属度原则确定风险等级并预测水量范围。以鸡公岭隧道和跃龙门隧道为例,应用该方法对施工中的突涌水风险进行了预测。结果表明:所提出的基于博弈论组合权重和改进功效系数的隧道施工期突涌水灾害风险预测方法与现场开挖结果吻合较好;该方法综合考虑评估指标和风险等级之间非线性关系使预测结果更接近实际施工情况,在评估风险等级的同时实现了风险概率和涌水量范围的预测。

涌吐泻下汤联合大黄导泻抢救急性药物中毒患者的临床研究

目的分析涌吐泻下汤联合大黄导泻抢救急性药物中毒患者的临床研究。方法非随机选取2022年9月—2023年9月菏泽市立医院收治的86例急性药物中毒患者为研究对象,根据治疗方法不同分为对照组和观察组,每组43例。所有患者均进行常规补液、吸氧,对照组采用涌吐泻下汤治疗,观察组采用涌吐泻下汤联合大黄导泻治疗,对比两组临床疗效、临床相关指标、昏迷量表评分、血清酶及肝肾功能指标。结果观察组治疗总有效率为93.02%(40/43),高于对照组的74.41%(32/43),差异有统计学意义(χ^(2)=5.406,P<0.05);观察组临床相关指标优于对照组,差异有统计学意义(P均<0.05);观察组抢救4、6、8 h后昏迷量表评分高于对照组,差异有统计学意义(P均<0.05);抢救后,观察组血清酶及肝肾功能指标优于对照组,差异有统计学意义(P均<0.05)。结论涌吐泻下汤联合大黄导泻相较于单一用药,可以加快急性药物中毒患者临床指标恢复正常,改善血清酶和肝肾功能。