基于PSR模型的西部干寒地区引水明渠安全评价研究

采用PSR模型对引水明渠的安全状态进行评价研究,在国内外相关领域研究中尚属首创,以PSR模型为基础,结合项目调研成果选取了29个影响明渠安全的PSR指标,并采用AHP法确定各PSR指标的权重,将引水明渠的安全状态划分为五个等级,即非常安全、安全、基本安全、不安全和极不安全,综合评价引水明渠所处的安全状态。最后根据PSR指标及建立的评价标准对引大入秦工程引水明渠进行安全评价,得出工程明渠处于"基本安全"状态。     

引水隧洞开挖对既有铁路隧道的影响研究

随着水利水电在西部大开发中的大力发展,出现了大量的引水隧洞,部分项目在修建过程中不可避免地影响到既有铁路隧道。漫滩电站引水隧洞工程,在隧洞开挖过程中,与成昆铁路花果山下33 m处近似正交穿越,其安全性至关重要。采用数值模拟和现场试验相结合的方法,分析了引水隧洞的开挖对既有铁路隧道的影响,并采取相应措施,保障了引水隧洞的施工安全和既有铁道的安全运营。供类似工程参考。     

公路隧道爆破对邻近引水隧洞振动响应的分析与实测研究

岳西—武汉高速公路安徽段明堂山隧道下穿横河二级电站的一条引水隧洞,引水隧洞与左线和右线的最小距离为12.4~14.8 m,地质条件为中风化花岗片麻岩Ⅲ级围岩。为保证隧道近距离爆破施工下穿引水隧洞的安全和稳定,采用动力分析软件LS-DYNA建立三维有限元模型,模拟隧道开挖爆破对引水隧洞的振动影响,并在引水隧洞内布置3个爆破监测点,将数值计算结果和现场监测数据进行对比分析。计算结果表明,在均匀介质模型里,质点振动速度与质点到爆源的距离成衰减关系,爆破对引水隧洞的振速影响控制在5 cm/s以内,其中拱脚影响最大,边墙和拱顶次之,拱腰最小。实测结果与计算规律基本一致,爆破后节点振速很快达到最大,并随时间的增加快速衰减,500 ms后振动波基本消散。研究表明实际爆破采用的炸药当量和爆破方式合理,未对引水隧洞结构安全造成明显影响。     

某引水隧洞聚脲防渗施工技术

某引水隧洞的结构为双层衬砌,各层具单独受力特性,渗水的排水方式为内水内排,隧洞在试运营后渗水量偏大,增加了运营成本并且给隧洞结构安全带来很大隐患。文章首先介绍了高压引水隧洞的聚脲防渗施工处理。喷涂双组分聚脲施工部位主要为隧洞内衬分段施工的环向接缝和预应力筋锚具槽处。其次,介绍了聚脲材料和底涂材料,并对聚脲喷涂技术施工工艺和施工要求进行了详细介绍,采用压水试验检查,黏结强度、聚脲厚度监测,证明采用聚脲喷涂防渗技术对高压水工混凝土的防护、防渗、降低运营成本和高水压引水隧洞在长期安全运营具有重大意义。采用聚脲喷涂防渗技术处理后,渗水量大幅降低。     

引水隧洞与铁路交叉点段稳定性分析

文章通过对双河口水电站引水隧洞与成昆铁路交叉点段地形地貌、地层岩性、地质构造和水文地质条件调查分析,认为铁路边坡和路基目前是稳定的,但引水隧洞的开挖可能会危害铁路安全,文中提出了工程处治措施。     

基于可拓学理论的TBM掘进效率地质影响因素研究

为研究地质因素对TBM掘进效率的影响,基于可拓学理论,选择了岩石单轴抗压强度、岩石耐磨性、岩体完整性系数、结构面走向与掘进方向夹角及地下水渗流量5个指标作为TBM掘进效率地质影响因素的评价指标,将TBM掘进效率分为5个等级,进而建立TBM掘进效率地质影响因素物元模型。采用层次分析法对评价指标进行重要性排序,确定各指标的权重系数。通过对在建的厄瓜多尔CCS水电站引水隧洞待评物元关于TBM掘进效率等级的关联度计算,并与实际掘进参数和掘进情况进行对比,得出与工程实际相吻合的结论。研究结果表明： 可拓学理论能较好地评价TBM掘进效率等级,并且采用层次分析法确定评价指标的权重系数是合理的。相关研究内容和方法可为TBM设备选型、工期进度安排及工程成本预算提供借鉴。     

长大引水隧洞地下水应对措施及处理技术

随着隧洞施工技术的提高、四新技术的不断涌现,水利水电工程建设中长大引水隧洞越来越多,工程建设中必然会遇到丰富的地下水,通过对长大引水隧洞施工中对不同性质、不同施工时段的地下水处理研究,重点介绍对保证施工安全、进度、质量及后期运营安全、质量的地下水施工应对措施及处理技术,并在此基础上对地下水处理更长远的思考,以供其他工程借鉴和参考。     

厄瓜多尔CCS水电站TBM法施工引水隧洞工程地质条件及问题初步研究

TBM法隧洞施工具有快速、高效、安全和环保的技术特点,但TBM施工地质适应性差,往往由于工程地质条件原因影响TBM的掘进效率,在TBM施工之前非常有必要对工程地质条件进行研究。以厄瓜多尔CCS水电站引水隧洞为例,分析岩石单轴抗压强度、岩石耐磨性和岩体的完整性等指标,得出该隧洞的地质条件适合TBM施工的结论。并根据工程区域的工程地质条件,分析施工可能遇到的工程地质问题,主要包括岩爆、断层破碎带塌方、软岩大变形、涌水、高地温及有害气体5个方面,并针对性地提出在各种不良地质条件下的预防措施和施工对策。     

偏桥水电站引水隧洞施工全过程离散单元法仿真模拟研究

偏桥水电站引水隧洞K2＋010～+310地段位于节理发育岩体中,隧洞开挖后因没能及时支护引起岩体过度松弛,产生大量掉块现象。为保证隧洞的稳定性及基于工期的考虑,对该段隧洞的支护结构进行了优化设计,并采用国际广泛应用的离散单元法程序UDEC对该引水隧洞施工运营全过程进行了仿真模拟,探明了隧洞施工各阶段围岩内应力和位移分布,对支护结构优化设计进行了评估。同时,探讨了隧洞施工和运营全过程的离散单元法仿真技术。     

齐热哈嗒尔高地温引水发电隧洞施工影响分析及降温措施研究

齐热哈塔尔水电站工程发电引水隧洞实测掌子面温度达到110℃,对工程的建设产生严重的影响。为保证工程施工的顺利进行,对隧洞高地温的成因及对隧洞施工的影响进行分析,研究高温环境的降温措施。研究结果表明:1)本区域具有高热流值,高地温是热流密度沿断层等地质构造传导至地表的结果;2)通过采用隧洞通风与局部通风相结合,低温冷水与人工制冰相结合的降温技术,较好地解决了隧洞的高温施工问题。     

路基施工对下埋引水隧洞受力特征的影响

以某高速公路路基施工为对象，采用数值方法研究了不同工况下，填方加载、挖方卸载对既有引水隧洞的不利影响，获取了隧洞的力学特征，对比分析了填方加载后隧洞的三种加固方案，即内衬钢板、灌浆固结、灌注桩+系梁。结果表明:内衬钢板方案加固效果好，经济合理灌浆固结对软岩加固效果不佳；灌注桩+系梁框架结构将承担部分上部荷载，加固后隧洞应力值减小约50%。深挖卸载将导致隧洞底板最大拉应力由点至面分布，但应力最大值与开挖前几乎一致。最后，计算了深挖路堑爆破药量及安全距离。     

特长引水隧洞洞内横向贯通精度仿真计算和分析

为解决特长引水隧洞洞内带状平面控制网精度难以提高、横向摆动和贯通误差大等问题，结合新疆某特长引水隧洞洞内平面控制测量的实际情况，设计一种混合固定测站和自由测站观测值的隧道洞内平面控制测量新网形。首先，利用计算机模拟仿真的方法生成该平面控制测量网形的模拟观测值，经过相应处理可以估算出隧道洞内横向贯通误差； 然后，按照设计网形对该引水隧洞洞内平面控制网进行实际测量。实测结果表明，采用该网形观测得到的洞内平面控制网，各项精度指标均能满足隧道二等要求，并且根据实测数据估算的洞内横向贯通精度与仿真计算结果较为接近，从而验证了所采用的仿真计算方法用于估算隧道洞内平面控制网精度的可行性和可靠性。     

基于影响系数的高速公路行车风险评估模型

为提高高速公路行车风险评估的客观性,减少已有评价方法在指标聚合权重确定过程中的主观因素影响,准确反映高速公路和环境风险状况,针对已有评价方法在指标聚合过程中的主观任意性,提出基于影响系数确定评价指标的权重,对评价指标进行聚合,并以此建立高速公路不同状态下的行车风险评估模型。首先分析自由行驶稳定安全条件、换车道行驶状态和跟车行驶状态的车辆碰撞限制安全条件,在此基础上,利用安全条件提出风险评估基本指标及不同状态下的车辆行驶风险函数。通过相同比例的指标增量计算风险增量,利用风险函数及风险增量计算各个指标的影响系数,运用影响系数确定风险评估指标的聚合权重,从而建立高速公路不同行驶状态风险评估模型,最后提出高速公路行车风险等级划分标准。利用模型对陕西定汉线宝鸡至坪坎高速公路某长陡纵坡路段的不同行驶状态风险进行计算,确定行车风险等级,筛选出不同行驶状态下的高风险路段,通过对比验证。结果表明,运用评估模型确定的1个换车道高风险路段和2个跟车行驶高风险路段与利用现行的《公路项目安全性评价规范》确定的高风险路段一致。该模型对于高速公路行车风险的有效识别及划分,可以为高速公路交通安全管理提供有效的决策支持。     

承受高内水压力的穿黄工程盾构隧洞结构型式研究

针对对南水北调中线穿黄工程盾构隧洞内水压力较高的特点,对双衬联合受力方案、单衬受力方案及双衬单独受力方案结构型式进行了研究,分析了不同结构型式对隧洞内、外衬内力和变形以及管片接缝状态的影响,推荐穿黄工程隧洞采用结构受力明确、结构安全度高的双衬单独受力方案.     

TBM掘进隧洞施工期排水能力分析

为准确评估TBM掘进隧洞支撑轨道所用的轨排对隧洞排水能力的影响,依托某引水发电隧洞工程,将解析法和数值法2种手段相结合用于排水能力的分析,数值法算得的综合糙率代入解析公式,能准确预测在预报的涌水量条件下保证安全施工的泄流能力。该方法已在实际工程中应用,施工期间发生的数次大涌水情况下的计算过流能力与实际过流能力较符合,证明了文章所述排水能力计算分析方法的准确性与实用性。     

特长隧洞施工运输车辆调度控制系统

根据青海省引大济湟调水总干渠引水隧洞工程采用双护盾TBM快速施工和长距离运输的特点,提出了通过调度集中控制系统对隧洞内的有轨运输车辆实施远距离集中自动调度控制的措施。确定了特长隧洞采用单线运输轨线,并根据进度目标所需的运输量及运输系统的能力,每隔一定里程设一固定会车站来完成运输作业。介绍了特长隧洞施工有轨运输车辆调度控制系统的设备组成、控制原理及车站联锁控制与道岔转换实现区间闭塞的技术。提出了列车进路控制和区间闭塞接发车控制两种控制模式,提出了采用光缆传输、计算机联锁、PLC控制的现场总线式分布控制系统的方案。     

引水隧洞双护盾TBM卡机分析及脱困技术

在不良地质条件下,引水隧洞采用双护盾TBM施工时易发生卡机事故,严重制约工程进度。结合引水隧洞双护盾TBM施工实践,对不良地质条件下双护盾TBM施工中3种常见的卡机类型进行原因归纳与分析,总结出5种卡机脱困技术,并提出双护盾TBM卡机预防措施。实践证明,相应的脱困技术成功地解决了卡机现象。     

引水隧洞近接施工中爆破参数的合理性分析

文章以国外某引水隧洞为工程背景,采用理论与数值分析方法,对施工中拟定的爆破参数合理性进行了系统分析,研究表明:基于萨道夫斯基公式计算得出的Ⅱ、Ⅲ类围岩下单段最大药量均大于拟定的爆破参数值;1、4#隧洞间距为25m条件下,爆破引发的既有引水隧洞最大振速满足安全控制基准2.5cm/s的要求,说明施工中拟定的爆破参数是较为合理的,建议可按此参数进行现场施工。     

引汉济渭秦岭隧洞工程投资控制的关键问题研究

为进一步加强引汉济渭秦岭隧洞工程投资的控制,确保陕西省引汉济渭调水工程按期完成,针对水利部概算"编规"的局限性,在现有法律法规和定额的基础上,重点研究了4个关键问题的解决方法:1)"编规"对引水隧洞项目的划分较粗,无法满足秦岭隧洞工区多、费用组成复杂的要求,设计采用金字塔型分工区结构进行概算组织;2)进口硬岩TBM掘进设备购置费高、断面单一,难以反复利用,"编规"仅在石方开挖单价中计取设备折旧费将使施工单位面临巨亏,设计采用折旧费由施工单位和业主分摊的方案达到了风险共担的目的;3)秦岭隧洞最大独头通风距离达到16 km,超越了"编规"最大12 km的极限,设计采用二次曲线拟合,准确确定TBM轴流通风机调整系数;4)"编规"中隧洞排水费已包含在临时设施费内综合考虑,不单独计列,无法适应多次穿越富水层的秦岭隧洞,设计根据预测涌水量和排水方案计算排水费,使概算合理,留有余地。     

秦淮东河隧洞施工过程数值模拟分析

为保证秦淮东河工程西村隧洞的顺利实施,采用有限单元法对工程区的天然应力场进行数值模拟分析,建立三洞并线计算模型,分别从新挖河道、新建隧洞及上部覆土回填三个过程进行应力应变分析。提出分层开挖及回填的单层深度取值,监测分层开挖及回填时隧洞顶部位移及应力过程变化值。研究发现,隧洞进口处上部覆土约开挖四分之一深度时,存在边坡稳定隐患。覆土回填过程中,隧洞底部因竖向应力较大,而出现向上微拱变形。研究成果可直接应用于引水隧洞工程的设计计算和施工质量控制,可在类似工程中加以推广应用。