天山胜利隧道内置高位水池的消防供水系统设计研究

为解决10 km甚至20 km以上的高寒高海拔超长公路隧道消防供水系统设计中洞外设置供水系统被冻结、洞内管网严重超压等难题,通过对乌尉高速天山胜利隧道消防设计的难点,以及常规的隧道外常高压供水系统及稳高压供水系统在该隧道中难以实施等问题展开深入研究,提出天山胜利隧道内设置高位消防水池及将隧道内消防管网进行分区供水的设计方案并详细论述。对于10 km甚至20 km以上的高寒高海拔超长公路隧道消防供水系统的设计:1)隧道消防给水宜采用高位消防水池供水的常高压供水系统;2)常规的隧道外常高压供水系统及稳高压供水系统在高寒高海拔超长公路隧道中无法实施,可考虑隧道内置高位消防水池的设计;3)隧道内置高位消防水池的数量、设置间距、设置高度等应根据隧道的长度、纵坡等综合考虑并进行水力计算后确定;4)隧道内置高位消防水池的常高压供水系统能解决这类隧道消防供水系统设计中管网严重超压的难题,具有供水安全可靠、施工难度较小、经济、环保等优点。

高速铁路隧道下穿尾矿库开挖安全稳定研究

尾矿库是防止环境污染的重要环保设施,一旦发生渗滤液渗漏、溃坝等,后果极为严重。当隧道从下方穿越尾矿库时,对尾矿库安全稳定存在一定影响。依托粗铅、电锌及渣综合利用工程的配套尾矿库旁大羊山隧道穿越项目,开展隧道开挖方式及尾矿库堆载对于尾矿库安全稳定的研究。经地质预报和监控量测分析,在离尾矿库较远处隧道采用控制爆破开挖,近接范围内采用机械开挖。利用数值模拟软件FLAC 3D,分别建立隧道机械开挖数值模型与尾矿库三维数值模型以分析隧道机械开挖及尾矿库堆渣对地表沉降影响。结果表明,隧道开挖造成的地表沉降对尾矿库最大影响约2.08 mm,尾矿库堆渣本身造成的地表沉降约10 mm,隧道开挖造成的地表沉降值小于尾矿库堆渣造成的地表沉降值。因此,隧道开挖不会对尾矿库安全造成影响。

岩溶区库水渗漏涌入隧道的水动力过程模拟分析

【目的】隧道施工对地质环境造成扰动,尤其在岩溶区可能会诱发高位水库渗漏并引起库水涌入隧道的现象,需要针对这一过程的动力学解析或模拟。【方法】以重庆歇马隧道施工过程中大烂池水库渗漏引起的隧道大量涌水为案例,使用ModelMuse软件建立地下水流数值模型,采用Reservoir模块刻画水库的水位-库容变化,将水库渗漏通道概化为具有较高渗透性的强渗透带,利用PEST反演程序自动校准模型参数。【结果】结果显示:隧道涌水量模拟值与实测值拟合决定系数R~2达到0.886 6,拟合效果较好,模拟实现了隧道涌水量激增的过程;地下水流场的平、剖面均反映了库水漏失涌入隧道的水动力场演化过程,也表现了随着隧道开挖、衬砌,库水位先降落后回升的变化趋势;水均衡分析表明水库总渗漏量的30%通过强渗透带进入隧道,也验证了隧道涌水对库水变化的滞后响应。【结论】结果表明,数值模拟可较好地反映库水涌入隧道的过程,为相似地质条件的隧道涌突水防治提供参考。

深水库区急弯段航道通航能力提升方案

随着三峡和葛洲坝枢纽通航能力的提升,两坝间航道仍是制约长江干线航运发展的瓶颈,其中石牌弯段则是主要碍航段之一。针对石牌弯段采用原型观测和三维数值模拟方法,分别开展隧洞引流和通航隧洞方案的研究。结果表明,深水库区弯曲航道因分流隧洞进出口水面比降小、流速低,分流量极其有限,无法达到预期分流效果和改善急弯段通航条件的目的;采用隧洞通航方式,水力指标基本满足规范要求,可有效提升通航效率。研究成果可为深水库区急弯航道通航能力的提升提供理论支撑和技术参考。

隧道爆破施工对邻近水坝安全性影响分析

以义东高速防军隧道项目为依托,针对隧道爆破施工对邻近麻车坑水库坝体安全性影响进行研究。从混凝土损伤理论阐述了坝体的破坏过程,采用有限元软件MIDAS GTS NX建立隧道-水坝三维数值模型,通过分析坝体监测点的振速峰值、应力、位移及坝体边坡动安全系数,对其整体稳定性进行评估。结果表明,爆心距为100 m时,所产生的拉应力为0.1 kPa,此时隧道爆破对大坝的损伤几乎忽略不计;隧道爆破振动会导致坝体发生微小沉降变形,最大位移点在坝体中部,爆心距为70 m时,最小Y向位移约0.42 mm;水库大坝现场监测振速峰值为5.65 cm/s,模拟结果中振速峰值最大为2.6 cm/s,坝体边坡动安全系数最小值为1.034,结果均在安全范围内,这表明隧道出口段爆破施工结束后邻近水库坝体仍处于相对稳定状态,研究方法可为今后类似工程提供参考。

隧洞围岩稳定性与喷锚支护设计施工——以湖南椒花水库蕉溪岭隧洞为例

隧洞围岩稳定分析对工程设计与施工十分重要。蕉溪岭隧洞是湖南椒花水库供水工程的控制性工程,具有地质条件复杂,穿越多条断层带、浅埋段和破碎带,富水层多的特点。案例通过对蕉溪岭隧洞工程地质和水文地质进行分析,采用轴变理论与实践相结合的方法对隧洞围岩片帮和冒落极限高度进行预测,进而确定隧洞各段的支护设计。结果表明,根据围岩类型确定喷混凝土厚度和锚杆尺寸,结合地下水状况确定灌浆措施,效果较好。案例结果有助于为同类项目工程设计与施工提供科学参考。

渗流—应力耦合下隧道爆破开挖对邻近水坝影响因素分析

为研究隧道爆破施工作用下邻近水库大坝的安全性,以浙江义东高速公路防军隧道出口段麻车坑水库为研究对象,通过理论分析阐述了大坝的振动破坏过程,利用有限元软件MIDAS GTS NX数值模拟的手段,探讨了不同爆破炸药量、爆心距、坝前水位变化对水库大坝稳定性的影响,揭示了水库大坝应力与振速的变化规律,并进一步引入Morris筛选法对各因素的影响程度进行评价分析。研究结果表明,影响水库大坝稳定性控制变量因素的主次关系为炸药量>爆心距>坝前水位;水库大坝的应力峰值与振速峰值随着隧道炸药量的增大、坝前水位的增高、爆心距的减小而增大;隧道爆破施工时,可以采取提前排放库水、控制炸药量及爆心距等方式使水库大坝受到的损伤降到最低,研究结论可为邻近隧道爆破施工水库安全防护提供参考与借鉴。

凤山水库导流洞出口设计的优化研究

重点针对凤山水库导流洞出口设计工作展开相关分析和研究,对当地区域的工程地质条件状况进行勘测和分析,对导流洞口工程地质条件进行勘察,并且对导流洞口优化设计工作进行深入探索,全面提高导流洞出口设计的科学性与合理性,提高水库工程的整体使用效果,发挥水库工程的使用优势,推动当地区域经济快速向前发展。

某水库输水隧洞取水口设计优化

本文介绍了在某岩质边坡水库中修建输水隧洞取水口的优化设计方案。该设计方案通过水下沉管与浇筑水下混凝土的方式,施工永久性人工岩塞体与取水口;在该永久性人工岩塞体的保护下,输水隧洞安全开挖至取水口位置,实现取水头部的贯通。设计优化方案与常规围堰法或岩塞爆破法相比,具有安全性高、施工工期短、取水口水流条件好、工程难度低等优点。本文可为类似的工程提供借鉴与参考。

贵州油啥水库施工期洞式溢洪道安全监测分析

水库溢洪道作为重要泄水建筑物,其施工期健康稳定是后续正常泄洪的必要前提和安全保证。以在建油啥水库洞式溢洪道为例进行安全监测及分析,包括溢洪道洞身变形监测分析、钢筋受力监测分析、渗压及围岩-洞身衬砌之间的变形监测分析。结果表明,溢洪道洞身变形逐渐减小,结构趋于稳定,最大变形为-0.21 mm;各监测断面钢筋受力特征不同,由于结构自身重力和混凝土收缩性,导致测点钢筋主要以受压为主,但桩号Y0+276.00监测断面底板内侧钢筋受到2.57 kN的拉力;各监测断面的渗透压力及围岩-洞身衬砌间缝隙变化不大,溢洪道洞身出口处消能段基础开挖施工导致桩号Y0+276.00监测断面水压环境改变,出现负压。各监测数据正常,洞式溢洪道在施工期处于安全稳定状态。

鸿图嶂隧道并行水库段隧道围岩导水特征及工程影响分析

水库渗漏导致的隧道突涌水问题是隧道穿越水库并行段需重点关注的水文地质问题,查明隧道围岩导水特征及其与水库之间的水力联系是评价水库对隧道工程影响的关键。以鸿图嶂隧道为例,综合采用钻探、孔内测温与连通试验相结合的方法,揭示隧道围岩裂隙含水介质类型及组成,分析了油鱼坝断裂与飞泉水库的空间关系,探讨了油鱼坝断裂及围岩裂隙含水介质的导水性能。结果表明:油鱼坝断裂为飞泉水库与鸿图嶂隧道之间的重要导水通道,在隧道建设过程中可能对隧道施工运营带来不良影响。

S309省道东钱湖段隧道设计关键技术研究

S309省道鄞州区东钱湖段公路隧道穿越深厚层坡积体,上跨既有引水隧道,浅埋穿越临近水库,工程设计难度较大。文章结合实际建设过程,详细介绍S309东钱湖段隧道工程设计关键技术,提出针对性的设计方案,保证隧道在施工和后期运营维护过程中安全可靠、经久耐用。

水库放水洞闸门开度出流影响因素研究

文章针对某水库放水洞,重点评估了自由孔流流量系数的时效性及上游水位对出流的影响。通过分析最近11年的144次测流数据,发现127次测流数据的系统误差小于5%,占比为88.2%,验证了原率定成果的有效性。研究表明,闸门开度的增加会导致出流量增加,但增幅逐渐减小。智能闸门控制仪输入的预想开度与实际开度存在差异,特别在小流量条件下,会影响流量的精确控制。

水库输水隧洞钻爆施工方案的关键问题研究

探讨了东涌水库输水隧洞钻爆施工方案的难点,包括如何根据围岩类型选择钻爆方法和爆破参数、控制爆破方向和装药量以减少对围岩的震动和破坏、处理隧洞进出口与边坡衔接处的安全问题,以及在不良地质洞段施工应遵循的原则。针对这些问题,提出了一系列相应的解决方案和优化策略,以确保施工过程的安全性和稳定性,同时提升施工效率和质量。

观音阁水库北台分支输水隧洞工程地质评价及污染影响分析

观音阁水库输水工程对保障本溪市生活饮用水安全,解决本钢、北台钢厂等大型企业用水需求,具有重要意义。在分析北台分支输水隧洞工程地质条件的基础上,对该分洞污染源、污水渗流通道及影响范围开展初步评价,并提出处理建议,可为工程安全运营提供科学依据。

子威水库泄洪方式与洪水调节分析

泄水建筑物是水库枢纽的重要组成部分,是影响大坝特征水位选择和水库防洪安全的重要因素,而泄洪方式的选择和洪水调节计算是设计的重点。为解决水库枢纽所在支沟来水量不足问题,子威水库采用主坝、副坝结合的布置方式,通过库区内的连通隧洞将副坝所在主沟水量引至主坝进行补水。考虑地质条件和工程投资限制,主坝不设泄洪设施,提出了主坝泄洪采用库区内连通隧洞引洪至副坝溢流坝进行下泄的方式,同时结合了水库枢纽泄水建筑物的布置形式,提出了子威水库枢纽主坝和副坝联合洪水调节的计算方法,可为中小型水库泄洪建筑物工程布置与调洪计算提供借鉴。

驮英水库泄洪建筑物方案比选

驮英水库需进行泄洪建筑物方案布置比选,首先采用“单独溢洪道”与“溢洪道+泄洪洞”联合泄洪等两种泄洪方式从结构安全、运行调度、防汛抢险、工程投资等方面进行比选,确定“溢洪道+泄洪洞”联合泄洪的泄洪方式。从结构安全、运行调度、防汛抢险、工程投资等方面对“左岸溢洪道”及“右岸溢洪道”进行方案比选,最终确定水库的泄洪建筑物的布置方案。

驮英水库泄洪隧洞方案比选

驮英水库泄洪隧洞方案选用“龙抬头”连接型式(不共用进水口布置方案)与短斜坡连接型式(共用进水口布置方案)等两种方案。本文从结构安全、运行调度、工程施工、工程投资等方面进行比选,推荐短斜坡连接型式(共用进水口布置)方案为实施方案。

邻近水库软弱围岩小净距隧道开挖方案优化研究

以义东高速公路防军隧道为依托,对邻近水库软弱围岩小净距隧道开挖方案进行优化比选。运用有限元软件Midas·GTS·NX建立开挖方案优化前后2种方案的隧道模型,结合数值模拟结果和现场监测数据对隧道围岩应力、位移和塑性区分布进行分析对比。研究结果表明:从力学角度出发,2种方案对围岩稳定性的控制效果相差不大。围岩条件较好时,留核心土法开挖对保证施工安全、降低施工成本、缩短工期均能起到较好效果。综合考虑施工地质条件及工法特点,采用变更后的留核心土法更加符合工程实际。

驮英水库泄洪隧洞水力学计算

驮英水库泄洪隧洞由施工导流隧洞改建而成,考虑到泄洪隧洞兼有水库放空功能和冲沙功用,因此泄洪隧洞兼具三洞合一的功能。水力学计算也考虑了导流隧洞、泄洪隧洞及放空隧洞的要求。泄洪隧洞运行时,水流条件较为复杂,因此建立了水库枢纽1∶80水工整体模型及1∶80施工导流整体模型进行水工模型试验,验证了泄洪隧洞设计的可行性。