水利工程常见渗漏问题及渗控措施技术分析

渗控措施历来都是水利工程广泛关注的重点,不仅能够起到防止地基渗透破坏、减少施工期基坑涌水等作用,还能起到消除砂土液化、基坑支护、增强地基承载力及稳定性等作用。实际渗漏渗控措施的选取应结合具体地质条件和建筑物型式综合考虑。从岩土体渗透性分级、微观渗透变形类型和判别标准、渗漏的危害和工程渗控措施的选择四个方面对当前常见的渗控关键技术进行了系统的梳理总结,为相关工程建设、科研和教学提供参考。

基于有限元分析的均质土坝渗控研究

均质土填筑坝应设计成具有相对平坦的斜坡,以降低破坏的风险。由于天然土壤的不均匀性和边界条件的变化,实际渗流问题很难转化为等效的数值问题。排水系统的功能至关重要,因为它可以改变潜水面并确保下游的安全。提出使用有限元方法对考虑土坝渗流和稳定性的分析结果进行研究。渗流分析可分为稳态分析和瞬态分析两类。基于参数敏感性分析,渗流和稳定性研究都表明考虑耦合效应对土坝整体稳定性至关重要。研究结果表明,耦合分析是土坝设计和性能评估中渗流和稳定性考虑的必要条件。坝体下游和上游均采用了1∶2.5的坡度。对于满水库和低水库条件,安全系数(FS)均大于1.6,但对于其他稳定性考虑,发现FS值小于规定值。结果表明,基于有限元分析的均质土坝渗控研究是有效的方法。通过有限元分析,可以对土坝的渗流行为和稳定性进行详细分析,从而指导渗控治理措施的制定和实施。此研究结果对于提高库区渗控的效果和水工工程的安全性具有重要意义。

水利工程常见渗漏问题及渗控技术分析

渗漏问题是水利工程建设中经常出现的一种质量问题,渗漏问题会对水利工程质量造成一定影响,如果渗漏问题不能得到及时解决,将会严重影响到水利工程的正常运行和使用寿命,甚至会对周边居民的生命财产安全造成威胁。渗控措施是水利工程的重点,渗控的目的是隔断水工建筑物两侧的水力联系,降低天然地基的渗透系数及渗漏量,增加水工建筑物的安全性及工程效益。水利防渗施工技术是一项复杂的系统工程,在具体应用过程中需要严格控制各项施工技术要点,以保证整个水利工程的质量,从而为社会经济发展提供坚实的保障。

水利工程常见渗漏问题及渗控措施技术分析

水利工程中渗漏问题频发,成为影响工程稳定性和安全性的重要因素。本研究深入分析了渗漏现象的主要成因,包括工程设计缺陷、施工质量问题以及土壤特性等固有因素。针对这些问题,本文提出了一系列针对性的防渗技术和措施,如应用新型防渗材料、优化设计与施工流程、改善土体性质等。通过实证分析与案例研究,我们发现这些技术和措施在实际应用中取得了显著效果,有效解决了渗漏问题。本研究不仅为水利工程建设提供了重要的理论支撑,也为未来工程实践指明了方向。综上所述,解决水利工程的渗漏问题需要综合运用多种技术和措施,其成功实施将大幅提升我国水利工程的稳定性和安全性,具有深远的实践意义和应用价值。

水利工程中常见渗漏问题及渗控措施技术分析

为满足我国现代社会经济发展以及农业生产更为多元化的需求,各类水利工程项目建设工作持续开展。但在水利工程项目施工过程当中,各类影响因素都会导致水利工程项目施工存在质量风险,威胁着项目建设单位的经济效益与现场施工人员的生命安全,在这样的情况下,要根据实际情况合理使用防渗技术,不仅可以减小渗漏现象出现的几率,还可以推动社会经济的发展。在进行水利工程施工的过程中,要重视防渗处理技术的应用,如果没有严格按照相应的规范进行处理,那么既会增加渗漏现象出现的几率,还会阻碍水利工程的发展进程。

大型水电站渗控工程施工技术

杨房沟水电站是国内首个采用EPC模式建设的百万千瓦级大型水电站工程,渗控系统是拱坝设计和施工的重点。杨房沟水电站拱坝坝基工程地质和水文地质条件复杂,拱坝运行工况复杂,帷幕防渗设计技术与质量标准要求高,其实施效果直接影响拱坝基础渗透稳定、变形稳定及抗滑稳定。渗控工程技术的实施,结果表明渗流工程运行情况正常,且运行良好,为以后类似工程施工提供借鉴。

深埋长隧洞工程全阶段渗控体系研究

基于滇中引水工程,结合隧洞工程施工过程遇到的不良地质问题,针对隧洞工程不同实施阶段地下水渗流场动态演化,建立了一套适用于基于渗流场动态演化的高外水压力条件下深埋长隧洞工程全阶段渗控体系,对隧洞开挖的不同阶段提出相应的渗控措施,并根据外水压力的大小设置不同的固结灌浆圈.将该理论应用于滇中引水工程龙泉隧洞下穿铁峰庵断裂及松林水库段,该段隧洞施工过程中洞内多以滴渗水为主,未发生涌水突泥事件,未对地下水及地表库塘造成不良影响,洞内无大规模塌方问题,隧洞围岩变形在控制范围内.该理论可以有效预见及降低隧洞开挖风险,减少工程投资,保证施工安全和工程进度.

特高土石坝首次蓄水期坝基渗控监测分析评价

水库蓄水期的坝基渗流控制效果评价是大坝安全评价的重要组成部分,总结蓄水期坝基渗流变化规律对特高土石坝工程的安全运行意义重大。以中国已建成的300 m级特高土石坝——两河口水电站砾石土心墙堆石坝为例,结合工程布置特点,利用监测成果分析、地质条件分析等手段,分析和讨论蓄水过程中的渗控监测情况,指出了相关问题和可能存在的注意事项,对渗控措施的工程效果进行了评价。首次蓄水期坝基渗流分析表明:蓄水期坝基渗压与库水位的变化存在一定相关性且相关性效应需在一定水头作用下才会显现,坝基渗压变化较库水位变化一般具有滞后性,坝基深部渗压并不一定关联反映水头或水位。相关经验可为后续类似高土石坝建设提供借鉴。

堤防垂直防渗墙渗控施工技术研究

文中以万福低闸工程为例,在垂直方向使用渗控工法,在保障渗流安全的基础上,尽可能减少工程投资,提高工程控制效果和建设质量。结果显示,经垂直防渗处理后,防渗墙后水头明显下降,防渗效果显著提升,溢出点处水力梯度均在允许范围内,整体防渗效果显著。

新疆某碾压式沥青混凝土心墙坝渗控设计及评价

新疆某工程采用沥青混凝土心墙+混凝土基座+混凝土防渗墙的形式组成坝体防渗系统。文章通过合理的渗控设计,三维绕坝渗流分析,得出各个区域渗流场分布情况及渗流成果,可知工程在各个特征水位下的渗流场分布情况合理,心墙折减水头效果明显,各个地层最大水力梯度均未超过其相应的允许比降,坝基覆盖层土体均满足渗透要求。整个坝体、坝基渗流量占全年径流量不到2.2%。研究表明渗控设计合理满足设计要求。

地下水封洞库水幕孔渗控处理及效果分析

为研究地下油气储存洞库水幕孔渗控处理方法及效果,结合实际工程案例,通过渗流计算分析,预测工程巷道充水情况及不同水位条件下的渗水量,在现场开展水幕孔示踪和渗控处理试验,分析灌浆前后围岩渗透特性。采用三维渗流数值分析方法,研究了施工期地下水封石油洞库的渗流场及涌水量受水位初始高程和水幕供水压力的影响,结果表明:主洞室洞壁(含顶板和底板)揭露的裂隙与结构面越多,涌水量越大,地下水位和水幕孔补水压力降低和水幕孔的渗控处理可以大幅减少洞库的涌水量;现场开展水幕孔示踪试验可为下一步洞室注浆及渗控方案提供依据;结构面灌浆对围岩渗透性的密封效果得到验证。

孤山航电枢纽工程坝基处理及渗控方案设计

为解决孤山航电枢纽工程坝基基础处理存在地质条件复杂、断层发育、固结灌浆与混凝土浇筑干扰强、地基处理工程量和难度大等问题,针对坝基岩体特性、吕荣线及地下水位分布以及坝高等因素,综合确定该工程坝基固结灌浆及防渗帷幕设计方案。固结灌浆布置于重力坝坝踵区、泄水闸上下游侧,孔排距为2.5 m×2.5 m,孔深为5~6 m。防渗帷幕贯穿两岸山体、重力坝段及泄水闸坝段,采用单排帷幕,防渗标准为5 Lu,帷幕后设置排水孔,帷幕灌浆孔和排水孔孔距均为2.5 m。坝基灌后检测结果表明:岩体声波和透水率满足规范要求;该方案有效地提高了坝基岩体完整性、减小了坝基变形、降低了基础扬压力、减少了大坝渗漏量,设计方案合理可靠。

双层堤基中悬挂式防渗墙渗控效果的试验研究

通过砂槽模型试验,研究了双层堤基设置悬挂式防渗墙情况下管涌发展并导致溃堤的过程和机理。试验结果表明,悬挂式防渗墙可以有效提高堤基管涌破坏的水平平均临界水力比降,降低管涌的危害程度,使堤基整体抵抗管涌破坏的能力显著提高,且布置在背水侧较临水侧更加有效。同时给出了悬挂式防渗墙的设计方法。

水布垭大岩淌滑坡非饱和渗流分析与渗控优化

根据水布垭大岩淌滑坡的地质条件,提出了水布垭滑坡渗流分析的模型。应用改进的饱和-非饱和渗流分析方法对水布垭滑坡渗流场进行数值模拟研究,得出了水布垭滑坡的地下水位因降雨和雾化雨而变化的规律。比较各种渗控措施的效果,提出了排水优化方案。

深埋洞室群围岩渗流场分析及渗控效果初步评价

采用三维有限元精细模拟技术,对某抽水蓄能电站工程复杂渗流场进行计算,重点研究了深埋高压输水隧洞和岔洞钢筋混凝土衬砌开裂状态下洞室群围岩的渗流场分布特征。研究表明,在高压岔洞下游侧高压支管区设置防渗帷幕和排水孔幕组合防渗体系,对衬砌开裂状态下的高压渗水有显著控制作用,使该区域渗控效果基本满足要求,为下游厂房长期安全运行提供了保障。

绥化市红兴水库渗漏分析及渗控方案模拟预测

为解决水库建成后渗漏较为严重的问题,依据黑龙江省绥化市红兴水库初期蓄水失败后补充的地质勘探资料,分析水库渗漏的主要原因是库区内的粘土层分布不连续。采用三维数值模拟计算,建立红兴水库区地下水流概念模型及其数学模型,运用FEFLOW软件的剖分功能对研究区进行了刻画;在此基础上,对无防渗方案和拟修4种防渗墙方案的防渗效果进行了模拟预测和对比。结果表明:有坝段防渗对渗漏总量的控制具有十分明显的作用,可以使水库渗漏总量减少约70%;渗漏量及渗透比降基本随防渗长度的增大呈线性趋势减小;南岸东侧防渗1 000 m、西侧防渗1 700 m时,为防渗效果最好的方案。

高外水压力下隧道工程的渗控措施研究

本文简要叙述了深埋富水地区隧道工程外水压力处理的两种方式,从不同角度分析了两种处理方式的优缺点。根据渗流计算的原理分析了“灌浆封堵”外水压力的作用机理。并结合工程实例,对“以堵为主、堵排结合”渗控措施进行了三维有限元数值仿真分析,得出了工程实用的渗控方案,分析结果可为工程设计施工提供参考。

洪屏抽水蓄能电站地下厂房洞室群渗控措施效果评价

洪屏抽水蓄能电站地下厂房地质条件复杂,洞室较多,为检验现有的防渗排水措施的预期渗控效果,利用改进的节点虚流量法求解有自由面的无压渗流问题,采用改进的排水子结构法模拟排水孔,通过计算正常运行工况、降雨入渗、改变排水孔间距等控制性因素,分析了不同条件下地下厂房渗流场的工作状态。结果表明,现有的防渗排水系统合理,可达到预期渗控效果。

基于代理模型的碾压混凝土坝坝体渗控结构多目标优化

针对现有碾压混凝土坝坝体渗控结构优化研究中常用的单目标、单参数的优化方法难以获得同时满足多个目标要求的渗控结构设计方案,无法充分考虑不同设计参数之间的关联性以及计算效率低的不足,提出了基于代理模型的碾压混凝土坝坝体渗控结构多目标优化方法.其主要包括:①建立以渗控结构设计参数为设计变量,以防渗层最大水力梯度、溢出点高程以及渗控结构造价为优化目标的碾压混凝土坝坝体渗控结构多目标优化数学模型;②提出基于多目标粒子群算法与代理模型的模型求解方法,其中多目标粒子群算法应用于快速求解Pareto解集,而代理模型应用于建立设计参数与优化目标之间的近似关系式,用以替代优化过程中求解耗时的渗流数值模型,从而提高求解效率,同时考虑不同设计参数之间的关联性.利用本文方法对某碾压混凝土坝坝体渗控结构进行多目标优化,并通过与传统方法进行对比验证了该方法的有效性与优越性.

南水北调中线挖方渠段渗控措施优化研究

南水北调中线工程中渗流调控是保障渠坡及衬砌板稳定的关键。为全面分析高地下水地区挖方渠段渗流调控措施合理性及优化的效果,针对典型渠段建立渗流模型,通过三维有限元数值模拟,研究渠道渗流场分布规律,比较不同措施的调控效果。结果表明:排水垫层结合逆止阀、排水板结合逆止阀、排水板结合衬砌板透水缝等3种排水措施都能有效降低渠底衬砌板下扬压力。最后比较了上述3种措施的差别,讨论了应用条件,提出了相应的建议,对类似工程有借鉴意义。