大坝基岩帷幕宾汉姆浆液灌浆的三维数值模拟

发布时间：2017-10-07 17:47

  本文关键词：大坝基岩帷幕宾汉姆浆液灌浆的三维数值模拟

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【摘要】：由于灌浆工程的掩蔽性和地质条件的复杂性,如何准确地确定复杂地质条件下浆液的扩散规律是灌浆数值模拟分析的关键及难点。目前,在水利工程中灌浆数值模拟的相关研究未考虑宾汉姆浆液扩散过程中两相流特征和大坝基岩的复杂地质条件;且主要以单一裂隙或单个灌浆孔为研究对象,均未进一步涉及浆液锋面的模拟。针对上述问题,本文建立包含不同地层、不良地质体和帷幕孔的三维精细地质信息统一模型,在CFD商用软件STAR-CCM+中采用耦合VOF法的三维非稳态宾汉姆浆液气液两相流灌浆模型,实现了宾汉姆水泥浆液在大坝基岩中的多孔分序灌浆精细模拟,并分析了浆液的扩散规律和灌后帷幕搭接情况。运用该模型模拟某水电站的基岩帷幕灌浆过程,结果表明:在一定时间范围内,浆液扩散半径随灌注时间而增加,但其变化率呈递减趋势;各序孔灌注完成后,浆液锋面搭接良好;将灌浆量和灌浆时间的模拟值与现场实测值相比,平均误差分别为9.08%和6.32%,模拟值与现场实测值基本吻合,验证了该模型的可靠性。
【作者单位】： 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室;
【关键词】： 大坝基岩帷幕灌浆 宾汉姆浆液 VOF法 三维非稳态气液两相流灌浆模型 地质信息模型 多孔分序
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973计划)(2013CB035906) 国家自然科学基金创新研究群体科学基金(51321065);国家自然科学基金项目(51439005)
【分类号】：TV543
【正文快照】： 1研究背景帷幕灌浆是大坝基岩防渗处理的主要手段,对保证水工建筑物的安全运行起着重要作用。由于帷幕灌浆工程具有掩蔽性、所处地质条件十分复杂,且浆液在地层中的运动过程也极为复杂,为精确描述浆液运动规律和扩散范围带来了诸多困难,因此对帷幕灌浆过程进行数值模拟和分析,

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本文编号：989233