膨胀岩渠坡处理措施现场试验研究

文章详细介绍了南水北调中线一期工程总干渠潞王坟膨胀岩试验的地质条件、模拟工况以及现场开展的试验研究工作。通过开展现场碾压试验、现场仪器埋设和监测、局部破坏试验、人工降雨试验以及原位渗透试验,获得了不同处理措施的施工碾压参数、施工压实质量控制指标;建立了一套较为完善的膨胀岩渠坡现场仪器埋设流程和监测系统,通过该监测系统,可以获取较为详细的气象资料及膨胀岩渠坡力学特性参数的变化规律,验证了不同处理措施的加固效果。研究成果为膨胀岩渠坡处理措施的选择提供了科学依据,也为膨胀岩地区类似工程提供了经验。     

膨胀岩渠坡变形和破坏特征研究

膨胀岩的边坡稳定主要受地层岩性、地质结构和构造、膨胀等级、地下水环境等因素控制,由于岩和土的生成历史不同,导致它们的矿物成分、胶结强度也有所不同。根据南水北调中线工程新乡潞王坟膨胀岩现场试验段裸坡试验区的人工降雨试验,分析了膨胀岩渠坡的变形和滑动特征。试验成果显示：膨胀岩渠坡的变形和破坏特征主要表现为雨淋沟、坡面隆起和局部浅层滑动;造成破坏的主要外在因素是施工卸荷、干旱 半干旱气候和降雨。研究成果为膨胀岩渠坡设计和破坏机理的分析提供了基础。     

膨胀岩渠坡处理措施施工工艺研究

南水北调中线一期工程总干渠新乡潞王坟膨胀岩试验段渠坡主要采用换填黏性土料、土工格栅、土工袋这 3 种不同处理措施。针对这 3 种处理措施,比选、研究了在不同碾压机具、铺土层厚、碾压遍数等条件下的压实效果。结合室内试验分析,提出了不同处理措施的施工碾压参数和施工压实质量控制指标。试验成果为合理制订设计方案,施工单位选取施工机具、碾压施工参数,以及施工质量控制等工作提供了有效的依据。     

南水北调中线总干渠膨胀岩渗透性状试验研究

为了解南水北调中线总干渠膨胀岩渠坡在处理和未处理条件下的渗透性状,分别开展了现场双环、 GUELPH 仪以及室内渗透试验。原位试验结果表明：泥灰岩的稳态渗透系数及入渗深度均大于黏土岩;格栅加筋处理场地的稳态渗透系数和入渗深度分别约为土袋处理场地的 1/4 , 1/2 。格栅加筋处理可作为一种十分有效的膨胀岩边坡处理措施。室内重塑渗透试验结果表明：天然含水率下相同干密度的重塑泥灰岩的渗透系数大于黏土岩,其渗透系数随干密度的增大而减小的速率小于黏土岩,且测得重塑膨胀岩样渗透系数均小于场地的原位渗透系数。     

上第三系膨胀岩膨胀性特征判别简析

上第三系膨胀岩在南水北调中线工程总干渠黄羑段沿线的累计分布长度约36km,其胀缩变形、崩解等特性影响总干渠渠基和渠道衬砌的稳定,且其膨胀潜势的不均匀性、无规律性给工程设计和工程处理造成了不便。文章通过对沿线上第三系膨胀岩的野外分布特征及室内试验资料分析,对膨胀岩的膨胀潜势强弱进行划分,为工程设计和处理提供参考依据。     

膨胀土渠坡降雨入渗现场试验研究

探讨了降雨入渗对膨胀土渠坡稳定的影响.研究表明,膨胀土的裂隙是控制膨胀土渠坡稳定的重要因素,降雨是诱发滑坡的直接原因.同时,还证明了降雨对膨胀土具有一定的影响范围.     

降雨入渗对膨胀土渠坡稳定性的影响研究

膨胀土是一种遇水膨胀,失水收缩的特殊岩土,水对其力学特性影响显著。以南水北调工程中线河南境内某膨胀岩渠坡为例,考虑渗流场与应力场的双向耦合作用,采用有限元强度折减法,研究降雨入渗对膨胀土渠坡的抗滑稳定性影响。计算表明,随着降雨强度和降雨历时的增加,渠坡抗滑稳定安全系数所有减小。考虑降雨入渗对膨胀土抗剪强度的影响后,渠坡安全系数显著下降。     

高地下水位膨胀岩渠坡稳定性分析研究

膨胀岩渠道边坡稳定性问题是南水北调中线工程中的关键性技术问题。膨胀岩具有吸水膨胀、失水收缩的特殊性质,反复胀缩变形导致强度衰减,易对渠道边坡造成危害。文章以南水北调中线工程安阳段为例,在强降雨导致地下水位升高的影响下,渠道边坡发生失稳破坏,在考虑膨胀岩特殊性质的基础上,运用极限平衡理论和有限元理论进行分析计算,对失稳原因做出分析。     

南水北调工程膨胀岩渠坡换填改性土现场掺量试验研究

南水北调禹州长葛段工程膨胀岩渠坡挟填改性土掺量试验,通过开展室内试验、现场碾压试验及试验后的成果总结,获得改性土处理措施的施工碾压参数、施工压实质量控制指标,为南水北调工程禹州长葛段膨胀岩渠坡踟陛土处理换填施工提供教术支持。     

膨胀岩渠坡处理土工格栅施工工艺研究

通过南水北调中线工程潞王坟段膨胀岩渠坡处理现场原型试验,对土工格栅处理措施的施工工艺进行了研究。指出影响施工质量的关键因素包括土工格栅翻包、开挖料的筛分及含水量调整、重复削坡及填筑,提出的简化翻包新方法减少了层层翻包及2次削坡和重复填筑工序,施工难度降低,工程量及投资也相应降低。     

河北磁县膨胀岩（土）现场鉴别方法研究

南水北调中线工程河北省磁县段广泛分布的上第三系中新统(N1)地层中大部分黏土岩具有膨胀性,强、中、弱、非膨胀岩(土)交错分布,可与其他地区膨胀岩(土)进行对比研究。通过野外鉴别与室内试验数据判别,对研究区膨胀岩(土)各指标之间的相关关系进行分析,总结了从颜色、结构构造、裂隙发育特点等宏观工程地质特征,得出了膨胀岩(土)膨胀等级的野外快速鉴别方法。研究结果对工程处理方法选择、施工开挖、野外施工地质工作都有积极意义。     

膨胀岩渠坡不同处理措施压实效果研究

将开挖的膨胀岩作为回填料是南水北调中线一期工程总干渠新乡潞王坟膨胀岩试验段渠坡处理措施中的大胆尝试。比选、研究了在不同碾压机具、铺土层厚、碾压遍数等条件下,土工格栅＋泥灰岩开挖料、换填黏性土料、土工袋＋泥灰岩开挖料等三种不同处理措施的压实效果。研究表明,开挖出来的泥灰岩膨胀岩用作回填材料时,压实度宜控制在90%左右,并根据不同处理措施现场碾压的压实效果,提出了相应处理措施的施工碾压参数及施工质量控制标准建议值。     

南水北调中线水源区植被恢复的产流产沙效应初步研究

选择南水北调水源区典型小流域,在坡耕地、经果林、退化矮林、荒草地和马尾松林 5 种土地利用类型上建立径流小区,观测不同土地利用类型产流产沙规律及其受不同坡度的影响。研究结果初步表明：高强度、短历时降雨过程是南水北调中线水源区水土流失的主要动力;在 5 种土地利用类型中,经果林和坡耕地产流产沙量最大,因此,除了加强坡耕地治理外,控制经果林水土流失也是南水北调中线水源区植被恢复的重点。     

引江济汉工程渠坡膨胀土分级评判量化模型及现场监测设计

介绍了正在开展的南水北调中线引江济汉工程膨胀土渠坡快速分级判定及现场监测试验工作。分析了基于未确知均值聚类理论根据多项分级指标综合判定单一土样膨胀潜势的方法,选取土样野外判别因子,根据单样品分级方法评价结果,反分析各因子分级敏感度及分级权重程度,建立膨胀土野外快速判定多因子权重专家打分系统。提出了对渠道断面整体膨胀潜势进行分级的厚度分层统计分析法。探讨了模拟不同工况下渠坡膨胀的含水量、基质吸力、土压力及侧向变形的现场监测及设计方案。