| 标题 | 水电站地下厂房开挖过程中的渗流分析 |
| 范文 | 摘要：为了解厂房坝段地下水运动规律、渗流控制措施作用，根据水库电站厂房坝段工程的地质情况，对电站厂房坝段进行了三维渗流计算分析，结果认为：电站厂房段渗流控制措施的选择和布置，从整体上看比较合理；从孔隙水压力分布图上可以看出，由于主厂房受断层影响其渗流量增长比较快，穿过断层其增长仅受过流面积影响，增长较缓慢趋于平稳，最大渗流量达到258.3m3/d，建议在断层穿越处做好防护排水措施。未经断层穿过的主变室，尾水闸，母线洞和尾水闸渗流量变化不大，仅仅受过流断面积的影响，最大渗流量在10 m3/d，对工程没有多大影响。 关键词：地下厂房；开挖；渗流；分析 1 厂区围岩地质情况 围岩的渗透参数是以厂房的工程地质特性和参考类似工程的文献为基础，并综合考虑开挖施工步序确定的。根据提供的地质剖面图和洞室围岩任务书可知整体围岩分为六种岩石，分别为：左1强风化粘土岩；左2中风化砾岩；左3弱～微风化二长岩；右1砾质土层；右2中风化砂岩；右3微风化～新鲜砂岩；包括其中的断层 2 渗流计算及结果分析 2.1 渗流稳定分析 分析工况：按最危险工况下荷载组合进行计算，有一个时间段出现连续降雨情况，即岩体均处于饱和状态。 2.2 计算结果 整理分析结果，可得到总水头，水压力，孔隙水压力和各过流断面的渗流量。按照厂房的开挖步序可依次计算出各截面的渗流量，通过绘制曲线可以得出主厂房，主变室，尾水闸，母线洞，尾水洞和总体的渗流量变化。其渗流量变化曲线见图1： 3 结果分析 从整体上看渗流量以增长的趋势变化，对于主厂房来说，1～3步的渗流量变化不大是因为每一步的开挖断面基本相等，所以其出现微增长趋势，第4步开挖渗流量突增到111.5 m3/d，是由于第4步的开挖断面约为上一步主厂房开挖断面的1.5倍，因为第5步没有开挖主厂房，主厂房渗流量的变化仅仅是受到主变室和尾水闸开挖影响，所以变化不大，出现了一段的平台。第5步到第6步每天的渗流量增加了100多方，其主要原因是因为第6步开挖受到了断层的影响，断层中的裂隙水向开挖洞中涌流导致的。第7，8步开挖的渗流量出现平稳增长，只是由于开挖断面增加，断层穿过的面积增加所致。主厂房9，10，11步开挖的渗流量有微量的降低是由于尾水洞的一次开挖引起的，这五部分之间有相互影响的关系，出现此消彼长的形式，但总体上的渗流量呈增长趋势。从11步的开挖直至最后一步开挖渗流量均成缓慢增长的趋势，断层对厂房的影响一直在持续。 主变室，尾水闸，母线洞和尾水洞的变化量不大，基本呈直线变化，是因为这四部分不受断层影响，而且围岩类别以Ⅱ类为主，渗透系数较小，所以这四部分的渗流量基本以平稳微量增长变化。 4 小结 该厂房分十五步开挖完成，根据提供的地质剖面图和洞室围岩种类可得各类岩石的渗透系数，主要依据渗透系数k进行渗流计算。按最危险工况下荷载组合进行计算，有一个时间段出现连续降雨情况，即岩体均处于饱和状态。按照厂房的开挖步序可依次计算出主厂房，主变室，尾水闸，母线洞，尾水洞和总体的过流断面的渗流量。综合计算分析可得结论，由于主厂房受断层影响其渗流量增长比较快，穿过断层其增长仅受过流面积影响，增长较缓慢趋于平稳，最大渗流量达到258.3m3/d，建议在断层穿越处做好防护排水措施。未经断层穿过的主变室，尾水闸，母线洞和尾水闸渗流量变化不大，仅仅受过流断面积的影响，最大渗流量在10 m3/d，对工程没有多大影响。 参考文献： [1]峰屹，邹荣华，林祖锴.南水北调工程粘土岩基本物理性质试验研究[J].路基工程，2010，（6）：551553. [2]陈群策，祁英男，毛吉震，等.利用压力脉冲试验测定某地花岗岩体的渗透系数[J].岩土力学，2005，26（9）：14691472. [3]李遠耀，陈刚，王旭生.紫平铺坝区砂岩渗透性空间变化规律[J].华南地质与矿产，2002（2）：2936. [4]翁朝阳.砾质土防渗的工程特性[J].浙江水利科技，2008，（3）：6971. [5]毛昶熙.渗流计算分析与控制[M].北京：水利电力出版社，1990. [6]杨静熙，张俊霞.三向稳定渗流有限元法及程序设计[R].郑州：黄河水利科学研究院，1985. 作者简介：章朝峰（1988），男，硕士，主要从事水工边坡，岩土工程。 |
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