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1、河南南阳抽水蓄能电站高压渗透试验摘要：随着工程建设的发展,抽水蓄能电站的高压输水隧洞等内部承压的洞室工程相继出现,深入研究承压洞室围岩的自身承载力问题,最大限度地降低衬砌设计要求,可以科学地优化工程设计,降低工程投资,缩短建设周期,从而创造出巨大的社会效益。本文简要介绍了河南南阳抽水蓄能电站高压渗透试验的方法及试验成果，探讨了岩体劈裂扩展的渗透破坏特性，分析了在高压水作用下岩体的稳定性和渗透性等特性，阐述了高压渗透试验在高压输水隧洞建设上的重要意义。关键字：高压渗透实验;水利劈裂;临界压力;渗透性;地应力Abstract:withthe
2、developmentofengineeringconstructionofpumpedstoragepowerstation,theinternalpressureofthehighpressurewaterconveyancetunnelcavernprojectappearsinsuccession,in-depthstudyofthebearingcapacityofsurroundingrockpressure,minimizingtheliningdesignrequirements,canscientificallyopt
3、imizingengineeringdesign,reduceprojectinvestment,shortentheconstructionperiod,thuscreatinga6hugesocialbenefit.ThispaperbrieflyintroducedtheHenanNanyangpumpedstoragepowerstationhighpressurepermeabilitytestmethodandthetestresultsofrocksplitting,extendedseepagefailurecharac
4、teristics,analyzesthestabilityofrockundertheactionofhighpressurewaterandpermeabilitycharacteristics,expoundsthehighpressurepermeabilitytestinhighpressurewaterconveyancetunnelconstructionsignificance.Keywords:highpressurepermeability;hydraulicfracturing;criticalpressure;p
5、ermeability;stress中图分类号：[TM622]文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）一、工程概况6河南南阳抽水蓄能电站位于河南省南召县城东北的邱庄村内，电站总装机容量为120兆瓦，输水系统承受的最大静水头为450m。高压输水隧洞下平段的岩性主要为中细粒花岗岩，岩石较完整，在0+152等几个位置发育有断层和节理带。进行高压渗透试验的主要目是为了揭示引水系统高压隧洞的围岩在高水头压力作用下的稳定性和渗透性，通过试验论证高压隧洞，特别是岔管部位进行钢筋混凝土衬砌及高压灌浆的可行性，并为设计允许水力坡降、渗水量、
6、地应力参数及工程措施提供依据。二、高压渗透试验1、试验孔布置：试验孔孔位布置在引水发电系统下平段的底部，桩号0+154-0+300.5范围内，根据岩石情况布置了四组共17个试验孔。钻孔方向与洞轴线方向成30度角，孔深为基岩下5m，对孔深1m-5m的基岩段进行压水试验。2、试验方法：此次高压渗透试验进行三种方式的压水试验。第一种方法为快速法即水压力按1MPa、2MPa、3MPa、4MPa、5MPa、6MPa分级施加，每级压力维持5min，最高压力6MPa，约为最大静水头压力的1.3倍。第二种方法为中速法，每级压力维持30min，第三种方法
7、为慢速法，每级压力维持120min，压力分级同快速法。三、岩体水利劈裂的相关原理正确认识试验过程中得到的流量压力曲线所反映岩体物理力学本质，有助于更加清楚地理解岩体在高压水作用下岩体的稳定性和渗透性，从而才可能提出合适的渗透特性参数。为此，在分析高压压水试验结果前，先对岩体水力劈裂相关原理进行整理。岩体在高压水作用下，存在一个使岩体产生大量漏水或渗透破坏的极限水力坡降(i0)，当实际水力坡降i大于6i0时，岩体将发生大量漏水甚至遭受渗透破坏。从岩体力学角度分析，对于裂隙岩体，高压水直接进入岩体裂隙中，只要内水压力高于岩体初始应力，裂隙就
8、会发生扩张，从而产生水力劈裂。从地下水动力学的角度分析，高压水在有裂隙的岩体中运移时，总是要受到岩体的阻力作用，使作用水头大大衰减。但岩体的阻力作用是有一定限度的，当实际高压水渗透力大于岩体阻力时，岩体就要
