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。

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。

丹江口土石坝砂卵石坝壳静压注浆渗控效果研究Ⅰ:二维渗流计算

在对前期大坝各渗透性分区填料的试验结果进行分析整理的基础上,选取代表性断面1+180进行了二维渗流计算分析,确定了不利计算参数组合;针对不利计算参数组合,分析评价了心墙无缺陷条件下静压注浆体的渗控效果;并对心墙产生水平裂缝的渗流状态以及静压注浆体的渗控效果进行了计算分析。计算结果表明,静压注浆弥补了老坝心墙局部尺寸不够的情况,在心墙出现裂缝等极端情况下,静压注浆体能够有效控制裂缝渗漏带来的影响。同时,计算还揭示了下游砂卵石坝壳料局部渗透比降偏大的情况,建议通过在排水棱体和下游挡墙前设置合理的反滤层以提高下游坝壳料渗透稳定性。

丹江口土石坝砂卵石坝壳静压注浆渗控效果研究Ⅱ:三维渗流计算

在对丹江口左岸土石坝二维渗流计算分析的基础上,重点考虑了土石坝与混凝土坝连接段尚存的40m防渗墙缺口段,采用三维渗流有限元计算程序,针对二维渗流分析得到的不利参数组合情况,对心墙有无横向垂直裂缝的渗流状态以及静压注浆体渗控效果进行了计算分析。计算结果表明,静压注浆体弥补了老坝心墙局部尺寸不够的现状,在心墙出现横向垂直裂缝等极端情况下,静压注浆体能够有效控制裂缝渗漏带来的影响。同时,对心墙底部与基岩接触以及心墙与混凝土接触部位的渗透稳定性进行了评价。

缅甸伊江上游某水电站坝基渗控效果研究

对于有断层带存在的坝基,其防渗帷幕和密集排水孔幕的效果是水利水电工程安全的关键问题之一。针对伊江上游某重力坝基础,利用三维渗流场有限元精细求解技术,建立了伊江上游某坝基渗流场计算模型,分析了断层带范围内防渗帷幕失效和坝基排水孔不同间距条件下的渗控效果。成果表明:断层带范围内防渗帷幕失效,坝基渗流量增大,但扬压力折减系数仍满足设计要求;排水孔幕间距扩大1倍,渗控效果并无明显变化。成果可为类似坝基渗控设计提供参考依据。

白鹤滩水电站蓄水过程左岸厂区渗控效果评价

白鹤滩水电站左岸地质条件复杂,发育层间错动带、层内错动带和柱状节理玄武岩等软弱地质结构。左岸厂区布置大规模的防渗排水系统,合理有效地评价其渗控效果对水电站的安全运行有着重要的指导意义。结合2021年4月—2022年3月蓄水过程的监测成果分析白鹤滩水电站左岸厂区渗流规律,评价渗控效果。结果表明:左岸厂区最大渗流量为1249.14 L/min,总渗流量明显受上游水位变化影响,第3、7层排灌廊道渗流量占总渗流量的69.5%。防渗帷幕部位的压力水头随高程的降低而增加,C_(2)位置压力水头明显增大。结构面C_(3)、C_(3-1)、C_(2)和LS_(3152)是渗透薄弱部位,其渗流量较大,渗压水位随上游水位变化明显,容易成为渗漏通道。从整体上看,厂区的排水孔幕能有效消减压力水头,总渗流量维持在合理范围内,总体渗控效果良好。

蓄集峡水利枢纽放空洞排水系统渗控效果比选

蓄集峡水利枢纽工程放空洞埋深厚,运行期压力水头高。为解决冬季出口闸附近排水系统冻结造成压力放空洞的外渗水在出口附近积聚无法排出,对出口闸室造成不利影响,需在放空洞段采取有效的排水降压措施。对蓄集峡水利枢纽放空洞在不同排水系统条件下的渗流分析结果表明:后置排水孔方案相比前置排水孔方案的渗控效果较好,且排水孔的渗控效果与长度成正比。在进行排水系统的设计优化比选时,应在满足渗控目标的前提下,选取经济、高效的方案。

地下水封洞库帷幕灌浆试验与渗控效果分析

以某地下水封洞库为背景,针对工程区内导水构造发育引起的洞室渗涌水问题,引入帷幕灌浆技术进行封堵,并通过现场试验和数值模拟等手段研究帷幕灌浆对岩体渗透性的影响规律及其在洞库工程中的渗控效果。结果表明:帷幕灌浆分序实施过程中,经Ⅰ序孔灌浆后,Ⅱ序孔部位岩体的渗透性减弱,灌前透水率和单位耗灰量的分序递减规律较好。岩体渗透性较大时,其可灌性好、耗灰量大,在Ⅱ序孔灌浆时透水率和单位耗灰量降低明显,岩体降渗效果较显著。帷幕灌浆Ⅰ序孔的灌前透水率与灌浆孔段埋深有关,在爆破影响范围以外,应适当提高灌浆压力,增大耗灰量,达到更好的灌浆效果。渗流场分析揭示防渗帷幕对于降低灌浆范围内导水构造的渗透性具有积极作用,可以部分截断天然地下水沿主要导水构造向洞室内渗漏,在一定程度上控制洞室整体渗水量。

汉南长江干堤防渗排水相结合的渗流控制措施研究

汉南长江干堤某堤段管涌险情整治工程受到西气东输穿堤管线影响,全封闭防渗墙被分隔而不连续导致端部出现绕渗问题。针对防渗墙未封闭段渗流控制问题,提出防渗排水相结合的渗流控制思路,堤防主体采用全封闭防渗墙防渗,西气东输管线穿堤段采用减压井排水控制地下水头。为综合评价防渗排水相结合的渗流控制措施效果,基于MODFLOW构建了汉南长江干堤三维渗流数值模型,通过数值模拟方法对比分析了无渗控措施、仅采用全封闭防渗墙以及考虑防渗墙端部绕渗影响下防渗墙与减压井相结合的渗控措施对堤防渗流场状态及渗透稳定的影响,研究了减压井井口高程对汉南长江干堤渗流控制效果的影响。研究结果表明:天然状态下和仅采用全封闭防渗墙措施时,汉南长江干堤堤内薄弱处汛期存在渗透破坏风险,且仅采用防渗墙措施时防渗墙缺口处绕渗明显。在防渗墙未封闭段设置减压井,采用全封闭防渗墙与减压井复合措施后,堤防渗流控制效果受减压井井口高程影响显著。当井口高程逐渐降低,堤内压力水头差随之增大,减压井汇流能力增强、排水减压效果明显提升,建议在设计阶段充分考虑减压井井口高程影响。

某碾压混凝土坝“有限渗控”措施及效果分析

针对某碾压混凝土坝坝基岩体具强透水性,高角度断层,裂隙和裂隙密集带等断裂构造发育,高角度裂隙面,层面及缓倾角裂隙面中泥质充填,且浅部没有相对隔水层这些工程地质难点,结合水库长期运行监测资料,对采取悬挂帷幕、坝基排水与水平铺盖相结合的封闭渗流控制措施的有效性进行分析。评价认为目前渗控措施有效,渗漏量不大,防渗效果较好。在当前过度防渗、凸显垂直封闭的大环境下,通过对该水库垂直防渗和水平铺盖成功结合的实例,针对性提出"有限渗控"的设计理念,可以较好地解决无限(深)透水边界渗控难题。

高水位条件下边坡渗流控制及变形特性研究

高水位条件下边坡渗流控制计算必须考虑最经济可靠的渗控措施。结合工程实际情况,应用GEO-Studio软件中的Seep模块,考虑最高水位情况下,对水泥土截渗墙截渗情况进行计算,研究高水位条件下的渗控效果。由于水位变化,边坡土体含水量变化,边坡稳定性以及截渗墙变形情况都会产生变化。

某抽水蓄能电站输水发电系统渗流场与渗控措施研究

抽水蓄能电站输水发电系统在地下水、复杂地质条件、众多的地下洞室结构及多种渗控措施等因素的共同作用下,常形成复杂渗流场.某抽水蓄能电站厂区探测出24条断层,为研究其输水发电系统设计渗控方案的渗控效果,建立了集主要断层于一体的三维有限元模型,并基于此模型提出了输水发电系统的渗流特性、最大渗透坡降和外水压力分布,分析了断层灌浆处理前后引水系统混凝土衬砌段渗透流量变化情况和地下厂房洞室群各洞室渗透流量.计算结果表明:采用钢筋混凝土衬砌、钢板衬砌、多层排水廊道和排水孔幕相结合的渗控措施具有良好的防渗、降低地下水位和引排渗水效果,可为厂房内部机电设备的安全运行提供保障.

深厚覆盖层住宅工程渗控有限元分析

为合理解决位于深厚覆盖层上河网交汇区某住宅工程建筑群地下室渗水问题,分析了地下室渗水的原因,针对该小区的地形地质条件,建立了三维有限元模型,提出了垂直防渗、水平防渗和排水措施三种方案,考虑到渗控范围并结合经济性进行比较分析.结果表明:垂直防渗方案只有将垂直防渗墙深度打到50m以上(不透水基岩处),并向上下游延伸100m才能控制地下水位到预定高程(46.5m),但经济性较差;排水措施能够控制地下水位至46.32m,但是渗漏量较大,每天超过12万m^3,需设置较强的抽排系统,经济性一般;水平防渗措施有效的降低了小区的地下水位至预定高程(46.5m),且经济性最好.研究结果为具有类似条件的地下水位控制工程的设计和施工提供参考.

高侧渗条件下大型渠道边坡渗控措施研究

江河堤防必须考虑河水涨落的非稳定渗流计算来设计最经济可靠的渗控措施。现结合工程实际情况,考虑洪峰水位,拟对15m深水泥土截渗墙截渗为主,辅以反虑层保护出口的方案,研究高侧渗条件下方案的渗控效果。

大西沟沥青心墙坝防渗处理和渗流分析

大西沟水库的安全直接关系到下游乌拉泊水库和乌鲁木齐市的安全,为此对大西沟水库沥青心墙坝进行了三维稳定渗流计算分析,结果表明:①F126,F130等组断层穿过心墙坝基,对渗流场的影响较大,使通过坝基的渗流量增大,心墙底部渗透坡降也增大,这将加大渗流对心墙底部的冲刷,因此,心墙底部断层处,防渗处理非常重要。②灌浆帷幕的渗透性与所在岩基的渗透性相差不大,灌浆帷幕的防渗作用不明显,两岸用延伸帷幕灌浆长度来增加防渗效果不明显;同样心墙底宽的灌浆帷幕的防渗效果也不明显,而心墙底宽的大小却对心墙底部渗流场的影响变得明显。

雅砻江锦屏二级深埋隧洞围岩渗流特性初步研究

研究目的:锦屏二级工程地质条件复杂,4条长达17 km的引水隧洞具有超埋深,大直径特点。为更全面分析锦屏二级隧洞围岩渗流特性,采用有限元方法,建立渗流简化模型,重点研究深埋引水隧洞不同条件下的渗流场特征。研究结论:研究表明,不同灌浆圈厚度及渗透性对围岩渗流特性影响较小,运行期施工排水洞及A,B线辅助洞封堵会引水隧洞围岩渗压增加明显;成果可为锦屏二级深埋隧洞的设计及施工提供参考依据。

龚咀电站坝基渗流变化分析

简要介绍了龚咀电站运行20多年来坝基渗流变化情况,分析了其原因,作出了评价,提出了对策。