膨胀土改良技术研究与工程应用

为保障泵站工程、挡土工程和泵站取水渠及出水渠安全稳定,针对南水北调东线一期工程中的刘老涧二站等泵站位于膨胀土地区,通过室内试验研究南水北调东线江苏段膨胀土分布地区的膨胀土膨胀性,提出适用于南水北调东线江苏段膨胀土填料和天然膨胀土地基的改良方法、改良膨胀土的施工方法和改良膨胀土的施工质量控制标准。     

刘老涧泵站地基膨胀土特征及改良研究

以南水北调东线刘老涧泵站场地膨胀土为研究对象,通过试验数据收集、分析,得出泵站地基原状土、堆弃土、压实填土的物理性质、矿物组成和膨胀性特征;结合室内试验,模拟施工条件进行膨胀土改良"大型"试验研究,对比石灰和石灰+水泥为改良剂及不同掺入率时改良土膨胀性、力学强度、渗透性变化规律,提出膨胀土改良应用建议,成功解决了工程问题,为本地区水利工程建设积累了经验。     

南水北调东线徐州段泵站膨胀土地基工程性质研究

南水北调东线在徐州段共有刘山、解台、蔺家坝、睢宁、邳州五座泵站,其中刘山、解台、睢宁、邳州四座为膨胀土地基.膨胀土均为上更新统含砂礓黏土,膨胀性一般为弱-中等,局部较强,有膨胀性不均匀但膨胀速度比较快的特点,增加了泵站地基设计和基坑开挖的特殊性和复杂性.通过对各站膨胀土地基工程性质的研究,结合站址其它岩土工程条件综合分析,为其地基设计和基坑开挖提出合理建议.     

浅谈膨胀土在刘老涧二站工程施工围堰中的应用

1工程概况 刘老涧二站工程位于江苏省宿迁市东南约18km的京杭大运河上,距刘老涧老节制闸下游250m处,是刘老涧泵站枢纽的重要组成部分,是南水北调东线第一期工程第五个梯级泵站。工程采用闸站结合的布置形式,工程类别为I等1级水工建筑物,抗震基本烈度为8度设防。刘老涧二站总装机流量117．5m3／s,     

加筋挡土墙在膨胀土地区应用的研究分析

结合某变电站基础工程,对膨胀土加筋挡土墙开展了一系列的现场试验研究。试验结果表明:在填筑高度较小的情况下,墙背土压力增加较快,实测竖向土压力大于γh,土压力系数逐渐增大;而随着填土高度的增大,实测竖向土压力逐渐开始收敛并小于γh,土压力系数也逐渐降低。降雨导致竖向土压力和侧向土压力均降低,但土压力系数增大。大型膨胀土填土工程会产生较大的变形,且变形收敛速率缓慢。筋带的存在有效地抑制了挡土墙的侧向变形和竖向沉降。施工中,挡土墙的排水问题和防水处理对抑制挡土墙变形及不均匀沉降具有非常重要的作用。本文的研究对在膨胀土地区采用加筋挡土墙的合理性和有效控制影响工程质量的因素有重要的参考价值。     

南水北调东线台儿庄泵站安全监测及成果分析

安全监测是工程设计、施工和运行的重要组成部分,以南水北调东线一期工程台儿庄泵站为例,选取主泵房、副厂房、安装间、清污机闸和挡土墙为安全监测的重点部位,对建筑物渗流、地基应力和土压力、建筑物位移等进行监测,并根据监测结果计算出孔隙水压力、土压力和位移值。监测结果表明:孔隙水压力值、土压力值、位移值都在正常范围之内。     

非粘性土的击实指标与干密度

在工程建设中 ,常常遇到填土击实的问题 ,击实指标常用密度来控制。对于粘性土、非粘性土由于其微粒结构不同 ,尤其是非粘性土 ,击实质量控制仅采用干密度无法保证工程质量。本文通过对引黄渠总干渠三泵站弃水侧槽地基填土击实后 ,出现地基失稳的工程质量缺陷进行分析 ,供以后工程填土击实施工参考     

南水北调中线SG3标膨胀土施工技术

膨胀土对渠道边坡和基础稳定影响较大,也是最难解决的问题之一,常使渠坡蠕滑失稳。南水北调漳古段SG3标位于河北省永年县境内部分渠段出露膨胀土,膨胀土渠段处理方法：采用粘性土进行换填。换填过程中采取进占法铺料,连续施工不间断作业,施工时注意开蹬部位开挖出新鲜原状土,保证原状地基与换填粘性土完整结合、土的含水量控制及保护层的预留,各段完成换填后,还应注意对已完换填渠段的成品保护,保证换填质量。     

南水北调中线工程总干渠邯邢段渠道特殊地基处理技术

南水北调中线工程总干渠邯邢段渠道地质情况复杂,存在膨胀土(岩)、湿陷性土及饱和砂土等特殊地质渠段,需要采取特定的地基处理措施保证渠道安全。按照不同地基的特性,膨胀土(岩)地基采取换填黏性土方案进行处理,湿陷性黄土地基采取强夯、土挤密桩及翻压方案进行处理,饱和砂土地基采取等能量夯扩挤密碎石桩技术进行处理。根据埋设的长期观测仪器监测通水数据显示,总干渠渠道运行正常。     

有限元法在挡土墙设计中的应用

挡土墙在土建工程中应用很广。设计中主要是确定土压力，一般用库仑、郎肯或极限平衡法等进行计算。如果在岩石、砂砾石等地基条件较好情况下，挡土墙设计相对地比较简单。但在软粘土地基、荷载较为复杂，又要客观地反映问题，把挡土墙、填土、地基等作为一个整体来考虑时...     

南水北调东线工程金湖站厂房布置研究

金湖站位于南水北调东线长江至洪泽湖段输水线上，其主要任务是供水、排涝和防洪，设计流量150m^3／s，安装灯泡贯流式机组5台套。该站采用堤身式布置型式，具有挡洪水位高，机组安装位置低，单机设计流量大，供排水扬程悬殊，周边地势低洼等特点。为协调好站区内外部环境，提供良好的运行管理条件，现从金湖站工程的具体条件出发，提出了四个厂房布置方案进行研究，经技术、经济比较，选择了地下式厂房的布置方案。     

南水北调东线第一期工程淮阴三站结构设计

结合南水北调东线第一期工程淮阴三站大型贯流泵站设计的经验,充分考虑该泵站机组是我国首次采用整体吊装结构的大型直联贯流泵机组以及其水泵叶轮直径为国内目前最大的特点,着重从结构特点、结构布置和优化、侧向稳定措施、结构计算分析、防裂限裂设计、泵房设计等方面分析大型整体吊装贯流泵站结构设计应注意的问题,探讨解决上述问题以及实现大型整体吊装贯流泵机组泵站结构安全可靠、美观实用、经济合理的途径。     

深挖方溢洪道黄土地基承载力取值问题研究

深挖方溢洪道土质地基承载力的选取关系到边墙支挡结构的设计和溢洪道底板的配筋设计,对于溢洪道设计至关重要。本文结合陕西某水库溢洪道消力池的黄土地基工程,分析了几个规范的不同点认为:对于溢洪道边墙这样的支挡结构和底板,由于其受力机理不同于建筑物的整体失稳,不应该进行板宽和挖深校正;同时由于土体的卸荷再加荷模量较加荷模量大得多,而载荷试验由于载荷板尺寸较小,测定的地基承载力只能反映地基土卸荷膨胀区域的值,较实际承载力小。建议对于挖深大于5m的土质地基,在载荷试验测定地基土承载力后,应该比较该值与原上覆土体自重应力,若前者小于后者应该按照后者取值。     

膨胀土水泥改性掺灰量测定的龄期效应研究

南水北调中线工程采用水泥改性的方法对膨胀土进行改良,而水泥掺量是决定膨胀土改性质量的重要指标,因此确保掺灰量检测的准确性尤为关键,而采用EDTA(乙二胺四乙酸二钠)滴定法测定水泥掺量时存在龄期效应。为了研究水泥改性土龄期对EDTA二钠滴定结果的影响,讨论该法在南水北调中线工程膨胀土地区水泥改性土掺灰量检测中应注意的问题及解决方案,选取了南阳地区中膨胀土放置不同时间后进行EDTA滴定检测。试验结果表明龄期大于2h且目标掺灰量大于4%时,水泥改性土有效钙量明显衰减,EDTA滴定法检测结果将小于实际水泥掺量,此时需用对应时间的EDTA二钠消耗标定曲线测定或用该土样有效钙量衰减曲线校正滴定结果,以确保检测结论的准确性。     

水泥改性膨胀土干密度与自由膨胀率试验研究

掺加一定比例的水泥对膨胀土进行改性是目前处理膨胀土的主要方法之一,通过在南水北调中线一期工程总干渠膨胀土试验段工程（南阳段）施工现场进行室内不同水泥掺量比的系列试验,研究不同水泥掺量、击实试验前后掺加水泥的膨胀土放置时间对水泥改性土干密度、自由膨胀率的影响,用以更好的指导工程施工。试验表明,随着水泥掺量的增大,水泥改性土的最大干密度逐渐减小;随着水泥改性土放置时间的增长,自由膨胀率逐渐变小并最终趋于稳定,水泥对膨胀土膨胀性的改良是一个渐进的、长时间的过程。     

南水北调中线工程膨胀土渠坡稳定问题及对策

重点分析了非饱和膨胀土边坡失稳的原因,在降雨入渗的条件下,膨胀土常发生浅层滑动,这种滑动与通常饱和土的边坡失稳的原因是不同的.为了弄清膨胀土边坡滑动(主要是浅层滑动)的机理,在南水北调中线工程渠道附近进行了大型人工降雨试验,得到了有意义的结论.由此认为,采用通常饱和土边坡稳定分析方法来校核非饱和膨胀土边坡的稳定,对于深部过于保守,而对浅部则不够安全,因此是不合适的.根据非饱和膨胀土边坡失稳的机理提出了防止边坡浅层滑动的对策措施.     

簸箕形进水流道的优化水力设计

介绍了在荷兰有广泛应用、在我国刚开始得到应用的泵站箕箕形进水流道，采用紊流模型数值计算的方法，对这种形式的流道进行了优化水力计算，刘老漳泵站水泵装置模型对比试验的结果表明，经过优化的簸箕形流道的水力性能，得到了显著的改善。     

膨胀土中EPS缓冲层-悬臂式挡墙支护结构的受力变形数值模拟

针对膨胀土中墙后铺设聚苯乙烯泡沫(EPS)缓冲层的悬臂式挡墙,探究了膨胀土因降雨入渗产生膨胀时EPS缓冲层的减压效果。对南阳中膨胀土开展膨胀特性试验,确定其在侧限和竖向荷载作用下的膨胀系数;在此基础上,利用ABAQUS数值软件对膨胀土-EPS缓冲层-悬臂式挡墙体系开展数值分析,研究了EPS缓冲层的厚度与弹性模量及与墙体和膨胀土间摩擦对该支护结构受力变形特征的影响规律。结果表明:EPS缓冲层能有效减小悬臂式挡墙上的侧压力并改变墙背土压力的分布;厚度较厚、弹性模量较低的EPS缓冲层减载效果更好;EPS缓冲层与墙体、膨胀土之间的摩擦影响墙背侧压力的分布,但不影响侧压力的合力大小;EPS缓冲层的压缩刚度与其减载性能成反比。     

Vibration analysis of large bulb tubular pump house under pressure pulsations

A 3D finite element model of the Huaiyin third pumping station of the Eastern Route of the South-to-North Water Transfer is described in this paper. Two methods were used in the calculation and vibration analysis of the pumping station in both the time domain and the frequency domain. The pressure pulsation field of the whole flow passage was structured on the basis of pressure pulsations recorded at some locations of the physical model test. Dynamic time-history analysis of the pump house under pressure pulsations was carried out. At the same time, according to spectrum characteristics of the pressure pulsations at measuring points and results of free vibration characteristics analysis of the pump house, the spectrum analysis method of random vibration was used to calculate dynamic responses of the pump house. Results from both methods are consistent, which indicates that they are both reasonable. The results can be used for reference in anti-vibration safety evaluation of the Huaiyin third pumping station.     

南水北调东线泵站全站运行效率分析

基于对江苏省江水北调典型泵站近10年运行数据的分析，提出必须建立泵站全站效率的概念(η全站)，对其中各个单项效率的形成和数值进行了分析，指出目前东线工程规划取用的泵站运行效率值明显偏高，在实际运行时难以达到，据此效率测算的运行成本将明显偏低。本文结论供南水北调东线工程规划和运行参考。