南水北调中线膨胀土渠道施工应注意的环节

膨胀土具有裂缝发育、遇水膨胀、失水收缩的特性,反复胀缩会破坏土体结构,其力学强度也随之降低。以南水北调中线一期工程陶岔至沙河南段总干渠工程施工为例,从膨胀土渠道开挖、施工期排水、水泥改性土生产与填筑、施工期滑坡处理、施工期安全监测等方面,分析了膨胀土地区渠道工程施工过程中应注意的环节,并结合总干渠现场施工情况,有针对性地提出了一些工程建议及处理措施,可供膨胀土地区类似工程参考。     

南水北调南阳市段工程膨胀土危害防治措施

为了减少膨胀土地区工程滑坡危害,工程通过总结南水北调南阳膨胀土试验段工程渠道开挖质量管理经验,分别从膨胀土开挖前、施工过程中和完成后系统的阐述质量控制管理措施,提出边坡渗水和滑坡应急处理等难点的处置方式,以供渠道、建筑物膨胀土开挖建设管理借鉴。土方开挖工程施工工艺简单,施工难度普遍较小,但是由于膨胀土的工程危害性,施工时要提高认识,加强预控杜绝或减少膨胀土滑坡等危害。开挖过程中重视外水引排、内水疏导,防止开挖坡面含水率反复变化,合理安排施工组织等尤为重要。     

南水北调中线总干渠邯邢段膨胀土渠道滑坡原因分析及处理措施

南水北调中线总干渠有大量膨胀土渠段,如何解决膨胀土渠道的边坡稳定,是水利工程设计的难题之一。通过邯邢段膨胀土渠道滑坡跟踪调查,分析滑坡原因,提出膨胀土渠道滑坡处理方案。     

鄂北调水工程膨胀土渠道滑坡破坏机理及处置措施研究

基于鄂北调水工程109+620—109+800段典型膨胀土渠道滑坡现场调研资料与试验数据,从裂隙、大气降雨、施工及防护措施等方面对膨胀土渠道滑坡原因进行了探讨,研究了膨胀土滑坡的破坏机理,同时采用刚体极限平衡法(M-P法)对优化设计施工前后的边坡抗滑稳定安全系数进行了模拟分析验证。结果表明:该膨胀土渠道滑坡主要受土体裂隙控制,雨水的劈裂作用起到连通贯穿裂隙的作用;上部弱膨胀土在大气降雨影响下发育陡倾角裂隙,往往形成滑坡体后缘下挫变形;坡脚及基底中等膨胀土发育无规则缓倾角长大裂隙,为边坡滑动提供软弱滑动面或滑动带,形成滑坡前缘;久强降雨软化边坡表层土体,降低其强度,同时雨水进入裂隙中对土体起到破裂作用;多次干湿循环贯通土体各向异性裂隙,生成深层软弱滑动面或滑动带;施工不当与防护措施不足是导致此次膨胀土滑坡的人为因素。为保障工程后期膨胀土边坡稳定,应遵循快速施工、地质预测、动态设计、及时封闭、尽早回填的原则,选择合理边坡坡比,建设有效排水系统并硬化顺延覆盖一级边坡,对边坡垮塌或滑动进行实时监控量测。     

深挖方膨胀土渠道变形破坏形式及成因探讨

深挖方膨胀土渠道在施工开挖过程中及渠坡基本成型后的一段时间内,时常出现渠坡变形破坏现象,影响到正常的工程施工及工程后期的安全运行。为了研究深挖方膨胀土渠道的变形破坏形式,以南水北调中线工程为例,从膨胀土性质、地质成因入手并结合开挖揭露的地质情况及渠坡变形的长期监测成果,对深挖方膨胀土渠道变形破坏形式进行了分析研究,总结出了失水干裂-吸水崩解、冲蚀雨淋沟、脱坡及土溜、滑坡等变形破坏形式,有针对性地提出了膨胀土渠道加固处理的措施建议。     

改性土在渠道膨胀土处理中的应用

渠道改性土处理是用弱膨胀土添加水泥对渠道上膨胀土进行改性,使其自由膨胀率20%。文章结合工程实际具体介绍了改性土的工作原理、方案设计、施工工艺流程、施工注意事项和质量控制措施等。南水北调中线一期工程膨胀土段实践表明,膨胀土改性在处理膨胀土中,既能保证工程质量,又能提高施工效率,是一种处理渠道膨胀土的有效工程措施。     

陶岔-沙河南渠段膨胀土试验成果统计分析

南水北调中线一期工程总干渠陶岔-沙河南渠段沿线大部分为膨胀土地区,工程地质条件复杂,由于膨胀性土具有胀缩性、裂隙性、超固结等特殊的工程特性,对渠道边坡的施工及工后运营影响极大.针对南水北调中线一期工程总干渠陶岔-沙河南渠段膨胀土的工程特性,进行了大量原状膨胀土的物理、力学及胀缩特性试验,试验内容丰富、系统,试验规模大,具有较大的工程实用价值,为南水北调中线一期工程膨胀土渠坡段的设计施工提供了科学依据.     

抗滑桩在南水北调中线工程磁县段滑坡中的应用

<正>南水北调中线工程河北省磁县所经渠段地质条件复杂,其中膨胀土渠段长度约15.43km,膨胀土开挖卸荷后,裸露边坡遇强降雨易产生边坡失稳,依据膨胀土失稳渠段的膨胀土特性、失稳原因,采取了抗滑桩方案对滑坡进行处理,经连续3年的位移监测,变形已趋于稳定,处理效果满足设计要求。1.膨胀土滑坡段设计情况南水北调中线一期工程总干渠河北省磁县段总长40.056km,其中膨胀土渠底线以上分布长度15.43km,滑坡     

膨胀土滑坡机理与防治技术研究应用

淠史杭灌区膨胀土渠道总长约1400km,滑坡总处数198处,长度超过16km,为有效控制滑坡的发生、发展和整治,2004年10月安徽省水利厅立项开展了"膨胀土滑坡机理与防治技术研究应用"的科研课题。项目由安徽省淠史杭灌区管理总局和合肥工业大学共同承担。课题组对淠史杭灌区渠道滑坡进行了系统的调查研究,通过室内和现场试验、理论分析,剖析了膨胀土河渠滑坡机理,研究了河渠滑坡防治技术,提出了膨胀土滑坡治理的计算方法,为工程设计提供技术支撑。通过野外调查和现场勘测,收集了灌区膨胀土边坡资料,开发了淠     

南水北调中线膨胀土试验段滑坡分析与防治

南水北调中线工程膨胀土渠段长,处理技术难度高,制约因素多,通过在南阳膨胀土试验段对渠道破坏机理进行研究,分析了膨胀土产生滑坡的原因:土性差是内因,水文条件、施工工艺、渠坡荷载等是外因.为有效防治滑坡,应重视膨胀土膨胀性的确定,合理编制土方开挖计划,施工时避开雨季等.     

基于DDA 的膨胀土边坡破坏过程模拟

采用非连续变形分析方法 DDA 模拟膨胀土边坡的破坏过程。根据膨胀土边坡浅层破坏特征和 Mohr-Coulomb 准则,设置了 3 组潜在剪切破坏面,它们互相切割形成块体系统。基于试验数据,假定了土体变形参数和抗剪强度参数与含水量的关系。土体的吸湿膨胀作用按初应变考虑。计算结果表明,膨胀土边坡在吸湿膨胀和强度降低后发生浅层顺坡向滑动破坏,与工程实际破坏现象吻合。建立的计算模型,为进一步研究膨胀土边坡的稳定性和加固措施奠定了基础。     

降雨型滑坡浅层滑动对土体含水率变化的响应

降雨是滑坡的重要诱因,以往的研究通常以滑体含水率达到饱和作为滑坡发生的判别指标,实际上多数滑坡发生时仍处于非饱和状态。因此,有必要研究滑坡变形对含水率变化的响应,进一步揭示降雨型滑坡致灾机理。通过野外现场监测、现场模型试验和室内土柱入渗试验等多种手段深入研究土体含水率与降雨型滑坡的相关性。结果表明:①含水率变化速率是降雨型滑坡致灾的关键指标,降雨对滑坡的影响体现在降雨引起滑坡内部含水率增加速率达到峰值进而引起滑坡失稳破坏。②前期降雨过程是含水率变化速率的重要影响因素。久旱后发生高频降雨,易使土体含水率迅速增加。③强降雨是含水率变化速率增大的关键影响因素。在相同初始条件下,降雨强度越大,含水率变化速率越大,且含水率变化速率到达峰值速度越快。     

偏转型滑坡滑动与堆积影响因素研究

高速远程滑坡不仅具有运动机理复杂、危害大、发生突然等特点,而且滑坡在运动中经历了斜坡加速、坡脚碰撞、偏转持速效应、减速堆积的过程。通过室内滑坡模型试验,研究了岩土体类型、偏转角和下垫面对高速远程滑坡运动特征的影响。试验结果表明:滑坡体的运动距离受控于岩土体类型,随着偏转角的增大,滑坡运动距离减小,最大堆积厚度增加,同时偏转角对滑坡体有明显的颗粒筛分现象。下垫面摩擦类型对滑坡运动参数具有明显的作用,影响滑坡体最终的堆积形态。试验结果为深入研究滑坡运动速度、运动距离及堆积形态提供了重要的参考依据。     

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。      

滑带土长距离剪切强度及对滑坡启动的影响

滑带土的长距离剪切强度及其变化规律是滑坡启动的主要控制性因素之一,但是目前的常规直剪和三轴剪切试验还无法实现长距离剪切。为了研究滑带土的长距离剪切强度变化规律及对滑坡启动的影响,以四川省达县青宁乡滑坡为例,取其滑带土进行环剪试验,获得滑带土的长距离剪切强度变化规律,并与滑坡过程和运动特征进行对比分析。结果表明,滑带土长距离剪切强度变化规律与滑坡的启动过程较为吻合,滑坡首先受到降雨等因素触发开始变形和缓慢滑动,此时滑带土受到滑体的剪切,由于剪缩效应孔隙水压力迅速增大,导致剪切强度迅速减小,当小于某一临界值时,滑体开始加速并快速滑动。研究结论对类似的研究有一定的参考价值,可以为滑坡的预测预报和防治提供理论依据。      

尾矿库坝体溃决演进规律的模型试验研究

本文结合实际工程,在自主研发的尾矿库模型试验平台上完成了尾矿库模型的搭建,进行了由于坝体排渗系统失效致使浸润线持续升高而诱发的尾矿库溃坝模型试验。利用坝体位移跟踪测量系统对尾矿库坝体溃决的演进过程进行了观测,总结了整个试验过程中的溃决模式及破坏形式。结果表明,坝体整体呈逆流牵引型溃决模式,溃决破坏形式大致经历三个阶段:坝面沼泽化诱发张拉裂缝、流土与局部塌落、较大范围崩塌与滑坡,其中前两个阶段是崩塌与滑坡的诱发阶段。在流土破坏出现前会出现堆积坝局部渗水、坝体裂缝等现象,此时若采取有效措施迅速降低浸润线,可避免发生大范围流土破坏。崩塌与滑坡过程溃决量大、持续时间短,一般难以防范。将模型试验结果与数值模拟结果和尾矿库溃坝原型资料对比,三者吻合良好。本文提出的模型试验方法可以预测尾矿库溃坝过程以及对尾矿库溃坝事故进行反演分析。     

硫酸盐渍土降温过程中的盐胀与冻胀特性

为研究降温过程中硫酸盐渍土盐胀与冻胀的内在联系,以冻结温度作为土体盐胀与冻胀的分界点,通过改变降温过程中盐渍土的水盐含量,控制盐胀与冻胀变形相对大小,开展了一系列盐渍土冻结变形试验,分析了水盐变化过程中,土体盐胀与冻胀的变化规律。结果表明降温过程中的盐胀与冻胀存在叠加效应,即总变形与总结晶体积之间不满足正相关关系,总变形受盐胀与冻胀强弱关系的影响,满足盐胀与冻胀的均势规律,即在盐胀变形与冻胀变形相等时,盐、冻胀总变形最小,总变形与盐胀比之间满足“M”形变化规律。研究结果对深入理解盐、冻胀变形的机理,建立盐、冻胀变形计算模型,以及开展盐、冻胀变形病害防治具有积极意义。     

EN-1离子土壤固化剂对滑坡滑带土扰动样的改性机理研究

采用原子吸收和红外光谱技术分析了EN-1离子土壤固化剂(ISS)的主要作用成分,以黄土坡滑坡滑带土扰动样为研究对象,分别对原土及经ISS处理后的土样进行了一系列物理化学试验。试验结果表明:当ISS配比(ISS与水体积比)为1∶150时,处理后土样的阳离子交换容量、可交换阳离子含量、塑性指数及比表面积降至最低。结合物理化学试验结果,分析了ISS与土体的作用机理。该作用机理为通过润湿、离子吸附、联结包裹等复杂的表面物化反应,降低土体的水敏性,提高土体的水稳定性。由于黏性土的力学性质与黏土矿物的水敏性及水稳定性关系紧密,通过ISS改善黏性土的水敏性及水稳定性为滑带土的改性和滑坡的治理提供了新思路。     

钢渣微粉改良膨胀土室内试验研究

钢渣微粉是钢渣加工产生的副产品,一直未被有效利用。Ca2+含量占40%~60%,考虑是否可以用来有效改良膨胀土。分别对膨胀土、素土和不同钢渣微粉掺量的改良土进行液塑限试验、直剪试验、干湿循环试验,得到结论:钢渣微粉的掺入使得膨胀土液限下降,塑限上升,且掺量大于3%时液、塑限符合路基规范要求;钢渣微粉的掺入对于膨胀土强度具有很好的改良效果,且钢渣微粉的最优掺入比例为5%;钢渣微粉对干湿循环后膨胀率的下降以及强度的增长均有很好的改良效果。试验结果表明膨胀土通过钢渣微粉的改良后符合工程规范要求。     

三峡水库蓄水初期某库岸边坡的失稳机理探究

通过对GEO-SLOPE数值模拟软件计算结果的分析,推求出千将坪滑坡为一渐进推移式滑坡,且降雨是诱发其整体抗滑失稳的主要因素,同时得出降雨及三峡水库初期蓄水耦合作用下该滑坡体的塑性区及水平位移的发展规律。设计了一系列降雨模型试验,以进一步探求千将坪滑坡滑体土的降雨产流-入渗规律、地表冲刷及裂缝发育规律等。文章综合以上数值模拟计算及试验研究的结果,并参考有关文献资料,总结出了水环境作用下千将坪滑坡的失稳机理。