- 陈大松;宋明元;陈凯;
针对生态敏感区料场禁采与运输成本高昂难题,提出以现场弃料为主材的零料场胶结砂砾石坝建造方案。依托西江水库工程,采用多源骨料复掺、动态配合比优化、现场工艺试验与智能质量监控,系统验证材料性能、碾压参数及层间处理技术。研究结果表明:成功实现“零料场开采”;C_(180)8胶结砂砾石180 d抗压强度达11.8 MPa;防渗面板与富浆层形成可靠防渗体系;节省工程投资23%;减少碳排放1.2万t。该技术体系有效解决生态敏感区筑坝约束,为胶结砂砾石坝推广提供关键技术支撑,兼具显著经济与环境效益。
2025年04期 v.44;No.202 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1491K] - 逯鹏;姜源清;杨辉;李静;蒋忆东;
针对大型灯泡贯流式水轮机尾水管里衬安装效率低、精度控制难的问题,笔者研究钢支撑与混凝土支墩两种典型支撑结构对安装质量与工期的影响。以岷江犍为航电枢纽工程为例,对比分析钢支撑与混凝土支墩在里衬安装中的设计效率、施工工艺及精度控制差异。通过实测支撑制作工期、调整用时、进口法兰垂直度偏差及经济性参数等,量化评估综合效益。结果表明:钢支撑制作工期缩短71.4%,调整耗时减少67%,首节进口法兰垂直度偏差达1.5 mm,单台机组总工期缩短约40%,且二期混凝土浇筑后变形无显著差异。钢支撑通过螺母-螺杆调节实现高精度调整,大幅提升安装效率与经济性,推荐作为大型贯流式机组尾水管里衬的首选支撑方案,并为抽水蓄能机组提供技术参考。
2025年04期 v.44;No.202 7-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1873K] - 杨刚;裴光倩;
针对贵州岩溶山区无实测水文资料小流域的径流计算难题,笔者以黑水河马蹄水库为研究对象,探索可靠的水文分析方法,为区域水资源规划与水库调度提供数据支撑。通过综合应用水文比拟法与参数等值线图法,优选木孔水文站和泮水雨量站作为参证站,分别计算天然径流与设计径流;结合枯水期实地测量验证与两种方法的交叉比对,评估计算结果的可靠性。结果表明:1)木孔水文站还原后的多年平均流量为13.50 m~3/s; 2)马蹄水库天然径流量分别为4310万m~3(水文比拟法)和4320万m~3(参数等值线图法),相对误差仅为0.23%;3)经验证,水文比拟法更符合岩溶小流域的水文特性,推荐其设计径流量为3930万m~3;4)枯水期流量模数与省级调查成果高度吻合。研究表明,双方法耦合验证可有效解决无实测资料岩溶小流域的径流计算问题,其中水文比拟法在类似地质条件下更具适用性。研究成果可为西南喀斯特地区水利工程规划与水资源管理提供科学依据,后续建议结合水库实际运行数据进一步校验与优化。
2025年04期 v.44;No.202 12-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 1608K] - 吴宇;李广德;
针对大化水电站右岸进水口检修闸门在长期运行中出现的锈蚀和结构强度下降等安全隐患,笔者开展了闸门结构加固设计及有限元静力分析。依据NB 35055—2015《水电工程钢闸门设计规范》及相关安全检测报告,采用平面体系法对闸门主梁、面板、次梁等关键构件在补强前后的结构性能进行了验算,确定加固部位与具体方案。通过ANSYS软件建立闸门三维有限元模型,模拟其在设计水头下的静力响应,验证加固后结构的强度与刚度是否满足规范要求。结果表明,加固后主梁与面板的应力水平显著降低,结构变形控制在允许范围内,启门力与吊耳连接等关键部位均满足安全运行要求。该文所提出的加固方案合理可行,可为同类水工钢闸门的维修改造提供技术参考。
2025年04期 v.44;No.202 17-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1891K] - 赵英博;
在“双碳”目标约束下,构建水利工程全生命周期成本与碳排放协同优化框架,以解决传统造价管理中忽视运维成本及环境影响的局限。基于全生命周期成本理论与低碳经济模型,系统分析规划、设计、施工、运营维护及退役五个阶段的成本现状及碳排放特征,提出绿色选址、节能设计、预制装配、设备更新与资源回收等优化路径,并结合水库与泵站实际案例进行验证。结果表明:该协同优化方法可有效缩短工期,减少建筑垃圾排放,提升拆除材料回收率,降低能耗及生态修复成本。该方法可显著降低综合成本与碳排放,可为推动水利行业绿色低碳转型与实现“双碳”目标提供技术支撑。
2025年04期 v.44;No.202 23-26+31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1473K] - 谢华东;
针对深厚覆盖层边坡支护中预应力锚索施工的技术难题,笔者以老鹰岩二级水电站左岸高边坡工程为依托,通过锚索生产性试验与位移监测,系统分析特殊地质条件下的锚索施工关键技术。结果表明:1)采用偏心钻头跟管钻进技术,有效解决了堆积体塌孔问题,成孔率达100%;2)1000 kN级无黏结锚索实施“分级-分组-单根”分束张拉,实测伸长值偏差不大于10%;1500 kN级有黏结锚索采用整束分级张拉,偏差不超过0.8%,锁定力均高于设计值的3%;3)将承压板及导向帽直径由130 mm减小至110 mm,显著提升覆盖层段下索效率;4)边坡位移监测显示累计水平位移小于13.47 mm,沉降小于4.66 mm,变形趋于稳定。研究成果可为深厚覆盖层边坡锚索支护提供工艺优化方案与质量控制标准,具有重要的工程推广价值。
2025年04期 v.44;No.202 27-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1602K] - 姚通永;
针对水库石料场边坡稳定性监测与灾害预警的实际需求,构建一套基于物联网的智能监测系统。以古皂水库石料场为例,该系统集成GNSS位移监测站、土壤含水率传感器及气象站等设备,通过4G/5G与北斗通信传输数据,并运用边缘计算与大数据分析技术处理多源信息,建立多参数分级预警模型。监测结果表明:在强降雨条件下,地表最大垂直变形量达6.38 mm,场顶区域含水率最高达39.8%,系统能精准捕捉其时空变化规律;在实际应用期间,预警准确率达到93.8%,成功实现了风险的早期识别。该系统可实现石料场稳定性的全天候智能监控与精准预警,为水利工程地质灾害防治提供有效的技术支撑。
2025年04期 v.44;No.202 32-36+42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1943K] - 刘枭伟;李朝建;周东兴;
为解决传统竖向排水板真空预压法在处理疏浚淤泥过程中出现的淤堵、弯折及真空度衰减等技术难题,笔者系统综述了水平排水板真空预压技术的研究进展。通过系统分析现有试验研究、数值模拟及固结理论成果,结果表明:水平排水板真空预压技术能有效提高真空度传递效率,减少不均匀沉降,并增强深部土体的加固效果与排水效率;该技术与电渗法或增压法等联合使用可进一步改善处理效果,但存在成本增加与污染风险。然而,该技术仍面临井阻时空演变规律不明确、设计方法不完善、数值模型缺乏及固结理论尚未系统化等问题。未来研究应结合多尺度试验与数值模拟手段,深入揭示其机理,以推动该技术在实际工程中的广泛应用。
2025年04期 v.44;No.202 37-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1328K] - 潘峰;
针对滨海老旧堤防抗灾能力不足、生态性能薄弱等问题,提出钢筋混凝土与土工合成材料协同加固体系,以提升堤防多灾害韧性及长期服役性能。以总江围海堤为工程载体,集成钢筋石笼护脚、生态互锁护坡砖及预制混凝土防浪墙构建加固体系;通过现场三轴试验、潮汐冲刷模拟与有限元分析验证力学性能。结果表明:1)协同加固后堤脚土体变形模量提升80%,水平位移降低41.1%;2)护坡体系潮汐位移抑制率达86.5%;3)洪峰超载流量降低75%,地震剪应变小于0.006;4)防浪墙安全系数达4.46,湿热循环作用下裂缝面积占比仅为0.15%。该体系通过材料-结构-生态功能的协同作用,显著提升滨海堤防的力学稳定性与多灾害韧性,为类似工程提供技术范式。
2025年04期 v.44;No.202 43-45+54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1451K] - 王健;
针对传统堤防护岸结构在滨海严酷环境下存在的耐久性不足与抗冲击能力较弱的问题,以广西合浦总江围海堤工程为例,采用高强度钢筋混凝土材料,通过掺入硅灰、粉煤灰及聚丙烯纤维改善其抗渗与抗冻融性能;结合有限元数值模拟,对防浪墙结构进行抗倾覆、抗滑移及抗剪力学性能优化设计;并系统阐述从钢筋笼制作、模板安装到混凝土浇筑与养护的关键施工工艺。研究形成了一套适用于滨海环境的高强度防浪墙结构设计方法与施工技术体系,显著提升了结构的耐久性、整体稳定性及抗风暴潮冲击能力。实践表明,该优化方案能有效延长工程寿命、降低维护成本,可为类似滨海区域的堤防工程建设提供重要的技术参考与实践依据。
2025年04期 v.44;No.202 46-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1493K] - 王超;
针对地震高发区库岸边坡失稳问题,以云南某水库滑坡为研究对象,基于现场监测数据与动力时程分析法,建立有限差分数值模型,揭示地震动力响应下边坡稳定性的演化机制。研究结果表明:1)坡体上部加速度峰值达到1.6g(下部仅为0.4g),速度变化值相差达11倍,证实地震波能量随坡高递增;2)地震作用下边坡下部最大位移达79.18 cm,安全系数降至0.883,诱发牵引式滑动破坏,位移量较正常工况增加约9倍;3)速度时程响应差异导致坡体运动不协调,上部高速运动土体(速度约0.60 m/s)持续牵引下部岩土体,造成接触面摩擦力衰减;4)失稳高风险区集中于边坡上部,建议采用抗滑桩等针对性支护措施以抑制牵引式滑移发展。该研究为强震区库岸边坡抗震设计提供理论依据。
2025年04期 v.44;No.202 50-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1922K] - 夏扬;赵宇;杨周;
针对高流速堤防决口抢险中传统方法效率低、风险管控薄弱的问题,笔者以安徽固镇镇西汲河决口为例,提出一种机械化双向立堵技术与FMEA风险管控的集成方法。通过设计“石渣料-混凝土四面体-大块石”三层抛填工艺,增强戗堤结构的抗冲刷性能,成功在67 h内实现合龙,并将材料损耗率降低至9.6%。同时,构建FMEA风险量化模型,识别出物料供应中断与水文条件突变等核心风险,并配套建立“1+3+N”弹性供应链与“空-天-地”一体化监测体系,使二次溃决概率由15%降至4.7%。实践表明:该集成方法使单位时间抢险效率提升25%,成本降低18%,并实现了零人员伤亡。该方法可为高流速工况下的堤防抢险提供技术与管理协同优化的实践范式,对构建韧性应急体系具有重要推广价值。
2025年04期 v.44;No.202 55-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1428K]
- 刘会超;王光生;郭歧强;
针对极寒地区地下洞室通风供暖系统存在的能耗高、低温冻害严重、难以适应动态施工要求等问题,笔者提出节能优化与温控关键技术,保障洞室环境安全与人员舒适性。通过建立动态通风网络模型,研发变频风机与红外加热协同控制技术,并结合CFD模拟与现场监测验证系统能效。结果表明:1)系统综合能耗降低20%~30%,温度均匀性提高66.1%;2)洞室内空气质量显著改善,CO_2浓度下降62.6%,PM2.5含量降低67.1%;3)有效抑制围岩蓄冷效应,洞内温度维持在10℃~15℃。该研究成果为类似严寒地区地下洞库工程的通风供暖系统设计与实施提供关键技术支撑与工程实践参考。
2025年04期 v.44;No.202 108-111+133页 [查看摘要][在线阅读][下载 1659K] - 王光生;刘会超;
针对寒区地下水封洞库工程中因低温环境导致的注浆材料流动性下降、水化反应迟滞及界面微裂隙发育等技术难题,通过研发低温适应性材料,并对注浆工艺参数开展协同调控与优化,创新提出分段注浆与压力-速度-温度多参数协同控制方法,集成高压注浆与动态保温技术,有效优化浆液的扩散与固化过程。工程应用结果表明:优化后的低温适应性浆液显著提高裂隙填充率,注浆后岩体波速达到3100~3500 m/s,较注浆前提升20.7%~34.8%;分段注浆工艺有效提升了浆液利用率及施工效率。该技术体系成功解决了冬季施工中的低温适应性问题,为极端环境下的地下工程建设提供关键技术支撑。
2025年04期 v.44;No.202 112-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 1569K] - 李朝建;刘枭伟;
为了解决水工隧洞传统钻爆法施工所面临的高人力成本、安全风险及环境污染等问题,并填补三臂凿岩台车在定额编制领域的空白,笔者采用案例分析与实证测定相结合的方法,选取三条特长水工隧洞工程案例,系统分析三臂凿岩台车的施工工艺流程,并测定其定额基价。研究结果表明:与传统钻爆法相比,采用三臂凿岩台车的机械化施工可使综合基价平均降低约22%,其中人工费降幅显著,达88%,尽管机械费用有所增加,但综合经济效益仍然显著;三臂凿岩台车在深埋、大断面水工隧洞建设中表现出高效、环保与经济的技术优势。该研究可为隧道工程施工组织设计、成本控制和机械化推广提供可靠的技术经济依据。
2025年04期 v.44;No.202 116-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 1450K] - 王嘉伟;梁钦;
针对复杂地质条件下洞室开挖中的超欠挖控制难题,笔者提出融合智能优化技术的光面爆破动态控制方法。基于Ⅱ~Ⅴ类围岩特性,构建爆破参数协同调控体系:采用电子雷管毫秒延时起爆技术与空气间隔装药结构,优化爆炸能量分布;结合岩体分级差异化的爆破设计及高精度钻孔定位技术,建立信息化动态反馈与优化机制。工程实践表明,采用该方法施工的断面面积平均超挖率为1.08%,轮廓平整度显著提高。研究的创新点主要包括:1)构建了“参数优化-智能施工-动态调控”闭环控制框架;2)揭示了电子雷管与低爆速炸药在控制超欠挖方面的协同抑制机制。未来研究将重点深化机器学习算法在爆破参数自适应优化中的应用,并积极推进绿色爆破材料的研发与应用。
2025年04期 v.44;No.202 121-124+128页 [查看摘要][在线阅读][下载 1437K] - 钟裕斌;乔凯龙;
针对深埋破碎围岩大断面洞室施工中高占比Ⅳ/Ⅴ级围岩所导致的稳定性差、事故风险突出等问题,笔者提出一套融合风险预控与动态管理的安全管控体系。通过建立施工安全风险预控机制,集成地质超前预报与实时监测技术,精准识别塌方、岩爆等潜在风险源;围绕围岩稳定性控制目标,创新应用“上兜下防”支护、光面爆破及应力释放孔等技术,显著降低开挖扰动。在实施过程中,依托动态安全管理策略,根据实时监测数据动态优化支护参数与爆破方案。同时,全面推行标准化作业规范,覆盖高处作业、临时用电、吊装运输等关键环节。工程实践表明:该体系有效解决了破碎围岩大断面洞室施工安全控制难题,实现了重大事故零发生,保障了工程安全与高效推进。相关经验可为类似地质条件的地下工程提供技术参考和借鉴。
2025年04期 v.44;No.202 125-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 1321K] - 谭邦宁;刘正洋;
针对软弱破碎围岩地下洞室开挖过程中围岩自稳能力差、变形控制困难的问题,开展超前支护选型研究,以保障施工安全、控制围岩变形并提升工程效率。以某大型地下洞室工程为依托,采用理论分析与现场试验相结合的方法,系统比选超前管棚、超前小导管、超前锚杆及预注浆等常用超前支护技术的优缺点与适用条件,并在典型地质区段进行应用验证。结果表明:在洞口及关键衔接段,超前管棚支护效果最佳;在渗水或成孔困难段,超前小导管注浆可有效实现快速止水与加固;超前锚杆适用于岩体完整性较好的预加固工况;当掌子面渗水量大于30 L/min时,需采用全断面超前预注浆。研究表明,基于具体地质条件与工程要求开展精准的超前支护选型,是确保软弱破碎围岩地下工程安全高效施工的关键,研究成果对类似工程具有重要参考价值。
2025年04期 v.44;No.202 129-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 1615K] - 李玉强;夏扬;赵宇;
针对长三角冲积平原区高水位、软土地层及狭窄场地条件下农村污水治理工程深基坑施工中面临的稳定性与控制难题,研发一套安全高效、低生态扰动的深基坑综合施工技术体系。通过现场试验与数值模拟相结合的方法,创新性地提出并应用“屏风式打入法”钢板桩施工工艺、双排桩复合支护结构以及“分层分段、先支后挖”的动态开挖与支撑技术;同时,构建集桩体位移、支撑轴力与地下水位于一体的实时动态监测与三级预警系统。工程应用结果表明:该技术体系成功将钢板桩锁口渗漏量控制在0.5 L/(m~2·d)以下,基坑变形量较传统工法减少40%,施工效率提升25%以上,有效保障了基坑稳定性与周边环境安全。研究成果证实了所提技术在高水位软土深基坑中的有效性,可为类似地质条件下的工程建设提供重要的理论依据和可推广的实践经验,具有显著的社会经济效益与应用价值。
2025年04期 v.44;No.202 134-138+146页 [查看摘要][在线阅读][下载 1486K] - 农超宇;王亮;昝金林;
针对地下洞室施工中存在的智能化应用不足、多源数据融合度低以及防控措施动态适应性较弱等问题,笔者系统探讨施工风险识别与防控策略。以国内大型地下水封油库项目为例,从材料设备、施工环境、技术操作与组织管理等多个维度开展风险识别,并提出相应的防控措施。通过引入超前地质预报与多源监测技术,实时感知地质-技术耦合风险;创新研发“智慧洞库”系统,实现爆破作业与通风管理的动态优化;建立“业主-第三方管理-监理-EPC总承包-施工方-检测机构”六位一体协同管理模式。该体系有效提升了地下储库施工风险防控的动态适应能力与智能化水平,为同类地下能源工程的安全管理提供可借鉴的系统解决方案。
2025年04期 v.44;No.202 139-141页 [查看摘要][在线阅读][下载 1164K]