济平干渠主要工程地质问题及试验研究

济平干渠是南水北调东线一期工程东平湖~济南段输水渠道,自东平湖陈山口出渠首闸,经泰安市东平县、济南市的平阴县、长清区、槐荫区至睦里庄处进入小清河,全长约89·7km。据勘察,输水渠道沿线地质条件较复杂,主要穿越黄河冲积平原和山前冲洪积平原两大地貌单元。其中穿越山前冲洪积平原段,有18·75km长度内分布有湿陷性黄土状土层,约占输水线路总长的1/4。黄土状土渠道一般存在渗漏、湿陷变形以及边坡稳定等问题,并由此带来一些次生地质灾害,影响工程的正常运用。1黄土状土基本工程地质特性济平干渠黄土状土围绕泰山山脉西北部山麓坡脚分布,…     

南水北调中线河北省北段大型输水明渠工程的优化设计

南水北调中线河北省北段输水明渠长201.9km,最大输水流量240m3/s;干渠土岩体结构分为64个工程地质段,土体结构分为黄土状砂壤土、黄土状壤土、卵石、砂性土等,存在黄土状土湿陷、高地下水位、饱和砂士地震液化、河滩地成渠,渠道渗漏、冻土等问题.根据不同地质、地形地貌情况分别进行了研究,提出了相应的设计方案和施工工艺要求,确保工程安全.     

南水北调中线河北省北段大型输水明渠工程的优化设计

南水北调中线河北省北段输水明渠长201．9km，最大输水流量240m^3/s；干渠土岩体结构分为64个工程地质段，土体结构分为黄土状砂壤土、黄土状壤土、卵石、砂性土等，存在黄土状土湿陷、高地下水位、饱和砂土地震液化、河滩地成渠．渠道渗漏、冻土等问题。根据不同地质、地形地貌情况分别进行了研究，提出了相应的设计方案和施工工艺要求，确保工程安全。     

渠道穿越湿陷性黄土地区的设计措施

工程地质勘查揭示，在济平干渠湿陷性黄土渠段，除表层局部为裂隙粘土外．渠道影响深度范围内均为黄土状壤土，呈黄褐色，可塑，具有大孔隙结构、粉粒含量高的特点．其垂向裂隙不发育，含门色钙质网纹，具湿陷性，湿陷系数0．008～0．210，湿陷系数平均值0．074，远大于允许值0．015，湿陷等级为Ⅱ级．本文针对济平干渠工程穿越的山前冲积平原、山前剥蚀——溶蚀残丘第四系地层中的湿陷性黄土特性．论述了防湿陷工程设计措施。     

机械化衬砌技术在济平干渠工程中的应用

济平干渠工程是南水北调东线胶东输水干线的首段工程,干渠沿线渗水严重,必须采取防渗衬砌措施,结合济平干渠机械化衬砌成型的实践,总结了机械化衬砌施工方案及成本分析.     

南水北调中线工程石家庄段黄土状土湿陷性研究

黄土状土的湿陷性是浸水后在附加荷载作用下地基发生湿陷,使其承载力降低,并产生较大的湿陷变形,影响建筑物安全.对南水北调中线石家庄市以南渠段分布的黄土状土的试验成果进行了研究、分析,并对渠道内各段的黄土状土的湿陷性进行了论证.     

基于机械化渠道混凝土衬砌施工

南水北调济平干渠衬砌工程不仅要求外观平整,糙率小,满足设计强度、防渗、抗冻要求,同时也要经得起基土冻胀、地下水扬压力、冰压力、黄土湿陷等破坏因素的考验。为此,衬砌工程采用了适应机械化衬砌施工的新结构、新材料、新工艺。     

宁夏灌区渠道衬砌后输水损失量变化研究

衬砌渠道减少输水损失量是宁夏水权转让水量计算的关键因子,关系到节水量的计算、节水工程规模的确定等。采用动水法和静水法相结合的方式对宁夏灌区典型区衬砌渠道减少输水损失量进行估算,动水法试验结果表明:干渠衬砌后减少渗漏损失量为0.054 m3/(s·km),占未衬砌渠道渗漏损失量的55%,支、斗渠衬砌后减少的渗漏损失量占未衬砌渠道渗漏损失量的比例与干渠相当,约为56%;静水法试验结果表明:斗渠衬砌后渗漏强度是土渠渗漏强度的27%,即通过衬砌可减少73%的渗漏损失量。     

南水北调中线工程石家庄段黄土状土湿陷性研究

黄土状土的湿陷性是浸水后在附加荷载作用下地基发生湿陷,使其承载力降低,并产生较大的湿陷变形,影响建筑物安全。对南水北调中线石家庄市以南渠段分布的黄土状土的试验成果进行了研究、分析,并对渠道内各段的黄土状土的湿陷性进行了论证。     

南水北调中线河南段黄土状土地质特性研究

南水北调中线工程河南段黄土状土分布长度约330 km,沿线黄土状土中易溶盐、有机质含量较低,碳酸盐含量分布不均.对80组试验数据进行统计表明:研究区黄土状土存在渗透溶滤变形,计算湿陷变形时,对溶滤变形系数大于0.4%的黄土状土,可认为具有溶滤变形特征,应计入渗透溶滤变形量;而时溶滤变形系数小于0.4%的黄土状土,可不计入溶滤湿陷变形量.     

灌溉条件下未饱和黄土浸水湿陷性试验研究

针对输水管道工程通过黄土高原可能遇到的黄土湿陷性问题,在以往研究较少的已灌溉厚层黄土区进行黄土湿陷性试验,研究范围由以往的黄土厚度不大于20 m的一、二级阶地扩展到黄土厚度更大的(50~60 m)三级阶地。通过野外大型原位试验,对黄土的湿陷深度、剩余湿陷量进行分析研究,结果表明,黄土湿陷性的下界远不止10 m,在厚层黄土分布区黄土具有多级湿陷性。     

基于防排水措施的灰场深厚湿陷性黄土地基处理

通过对黄土产生湿陷的内、外因素分析,认为黄土产生湿陷的内因是黄土的结构性,外因是浸水与压力,因此在深厚湿陷性黄土地基处理中,通过一定的防、排水措施可以减弱或消除黄土产生湿陷的外因,从而避免黄土地基浸水湿陷。本文以山西王曲电厂灰场深厚湿陷性黄土地基的防排水处理措施为例,在分析黄土湿陷性机理的基础上,对该灰场深厚湿陷性黄土地基处理的设计思路及设计方案进行了介绍,可为今后相似工程地质条件下的工程设计提供有益的参考和借鉴。     

强夯压实黄土的工程力学性质试验研究

利用强夯法和常规击实法压实非饱和黄土时在压密过程中的相似性,分别采用上述两种方法制备土样来试验研究强夯压实黄土的工程力学性质。试验结果表明:压实黄土的压缩模量、回弹模量、粘聚力及内摩擦角随击实功的增大而增大;强夯压实黄土的干密度普遍较击实黄土低,但其压缩模量和强度较室内击实黄土明显地大。     

甘肃湿陷性黄土公路工程地质分区研究

以甘肃黄土地区17条高速公路工程的调查、勘探与测试资料为基础，从湿陷性黄土的分区地貌特征、物理组成、湿陷特性、力学性能等方面，分析工程沿线湿陷性黄土的区域变化规律，并针对公路线性工程及其构筑物的特点，提出了甘肃省湿陷性黄土工程地质分区原则、方法及指标体系。依据三级分区指标体系，将甘肃省湿陷性黄土划分为四个一级分区，九个二级分区和十个三级分区，得到甘肃省湿陷性黄土工程地质分区图，并分析不同工程地质分区内黄土的地貌特征、土层厚度、湿陷性能及其对公路工程建设的影响，为甘肃省黄土地区公路建设提供了基础研究资料。     

黄土滑坡地震液化数值模拟分析——以宁夏石碑塬滑坡为例

以宁夏石碑塬滑坡为研究对象,在工程地质测绘和试验测试的基础上建立了有限差分数值模型,对该黄土坡液化过程进行了模拟。分析结果表明：该黄土边坡在天然工况下处于稳定状态;在地震作用下,非饱和黄土几乎没有液化现象,而在地下水位附近的饱和黄土易发生液化,导致其物理力学参数降低,即使在很缓的角度下也易产生边坡失稳;地震结束之后,由于液化导致孔压比减小,黄土渗透性较之前更低,边坡的孔隙水压力消散缓慢,滑带强度恢复也缓慢,易产生长距离滑动。      

山西典型黄土崩塌破坏模式及其早期辨识

针对黄土崩塌隐蔽性、突发性的特点,旨在实现黄土崩塌的早期辨识及预判,并提出相应的应急防治措施。通过对山西典型黄土崩塌破坏模式进行分类总结,归纳了黄土崩塌不稳定界面及相应的诱发因素,提取了黄土崩塌早期辨识特征因子;通过综合指数法对崩塌危险性进行了半定量分析;按照量化评价标准,对黄土崩塌危险性进行分级;根据不同的危险性级别,采取相应的应急防治措施;突出变形迹象对黄土崩塌的贡献,实现优先判别。研究表明:①黄土崩塌的变形破坏主要集中于4种岩土体结构组合、5个典型破坏接触面;②黄土崩塌危险性可划分为高、中、较低、低4个级别,对应应急避让、临灾监测、应急调查、勘查、治理等防治措施;③变形迹象评分结果达到判定级别“危险性高”时,可直接介入地质灾害预警预报措施。     

黄土单向固结试验微观非连续变形分析

黄土骨架颗粒的架空结构体系控制着其主要力学行为,应用非连续变形分析方法可从微观揭示其力学行为的本质。采取陕西省泾阳南塬的L5(Q₂)黄土原状样,进行各种土力学试验,测定其物理力学性质参数;采用光学显微镜和图像处理软件得到土样的微观结构图像,描绘颗粒形态,建立该土样的非连续变形分析微观结构模型,并模拟了土样在1.0,12.5,25.0,50.0,100.0,200.0,400.0 kPa荷载作用下的压缩变形。结果得到:土样在压缩过程中,微观结构变化图像及压缩曲线和室内固结试验结果较为接近,说明采用非连续变形分析方法模拟黄土的微观变形特性是可行的。研究结果为分析黄土的微观物理力学性质提供了一种思路。     

湿陷性黄土地区海绵城市建设湿陷性风险模拟评估研究

在湿陷性黄土地区开展雨水集中下渗的海绵城市建设面临着湿陷变形的风险,以黄土湿陷性较为严重的西咸新区空港新城临空产业区为例,采用数值模拟的方法模拟了研究区湿陷性黄土在不同设计降雨情况下的雨水集中入渗后的湿陷情况。应用GAST模型计算雨洪过程,并将降雨量下渗过程作为边界条件输入Midas GTS/NX软件来模拟黄土基础变形情况。通过分析5个典型黄土区因降雨下渗导致的湿陷量,发现其等级为Ⅱ级及以上,其中最严重情况下的雨水下渗深度为5.02~6.51 m,总湿陷量和自重湿陷量分别为468.18~1015.56 mm和88.99~239.03 mm,湿陷等级为Ⅲ级。可见局部集中下渗会导致较高的湿陷风险,故建议在湿陷性黄土地区海绵城市建设中应进行量化评估并合理规避湿陷风险。     

甘肃黑方台黄土滑坡类型及其发育特征研究

位于黄土高原的甘肃黑方台由于近年来的农业灌溉用水使地下水位抬升,造成了大量黄土滑坡,进而给当地造成了严重损失。对滑坡体进行了现场调查,在查明黑方台基本环境地质条件的基础上,采用统计分析法和定性分析方法对滑坡进行空间分区和分类,将其滑坡分为黄土—泥岩滑坡、浅层黄土滑坡、黄土泥流和突发型黄土滑坡4类,并结合其基本地质条件对不同类型滑坡的基本特征数据进行对比分析,得出各类滑坡基本特征差异的主要影响因素。最后对黑方台滑坡的防治提出了指导建议。     

Q3与Q14黄土地基承载力确定的新方法及应用评价

为了评价基础尺寸效应对黄土地基承载力确定的影响,基于黄土地基载荷试验和地基承载力确定新方法,并对比分析了以往规范中地基承载力表存在的偏离问题,提出了适当的修正建议.研究表明:在大部分情况下,计算值与规范承载力表中的黄土地基承载力值是相符的,但在液限同孔隙比的比值较小时,规范承载力值趋于偏大,应将其适当调小;而当液限同孔隙比的比值较大时,规范承载力值趋于偏小,应将其适当调大.