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。     

膨胀土渠坡破坏机理及处理措施研究

膨胀土渠坡失稳破坏频率大,是渠道运行的最大安全隐患。通过对膨胀土渠坡破坏机理深入分析认为,土体膨胀性及结构面发育程度是控制渠坡稳定的内因,雨水、地表水、渠水入渗是引起渠坡失稳的主要外因。结合国内外大量工程实例分析,特别是南水北调中线南阳段膨胀土试验成果,指出了针对膨胀土渠坡不同的破坏机理与地质环境条件,所采取的坡面防护、工程抗滑、坡顶防渗等综合措施,以及加强观测与反馈分析,深入进行工程研究的建议。     

南水北调中线一期工程膨胀土渠坡处理措施

根据南水北调中线工程南阳段膨胀土的工程地质特性,对膨胀土渠坡的运行环境、处理措施、处理厚度及应注意的问题进行了现场试验研究。研究成果表明:采用换填非膨胀土或水泥改性土是处理膨胀土边坡行之有效的方法;弱膨胀土渠坡的换填厚度0.6~1.0 m、中膨胀土换填厚度1.0~1.5 m、强膨胀土换填厚度1.5~2.0 m。研究成果可用于南水北调中线工程膨胀土渠段的设计与施工。经处理的膨胀土边坡可以较大程度减轻其工程危害。     

膨胀土(岩)渠道破坏机理和处理技术研究

通过多种研究手段综合研究了南水北调中线工程总干渠膨胀土（岩）渠坡破坏机理,提出了适合的膨胀土（岩）渠坡稳定性分析方法;针对性地研究了膨胀土（岩）渠道的处理措施,主要措施在试验渠段进行了现场验证比较,提出了经济可行的处理方案。研究成果不仅为南水北调中线工程膨胀土（岩）渠坡处理提出更为可靠合理的解决方案,其研究思路和成果也可供类似研究和工程应用参考。     

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。     

水泥改性土碾压试验技术分析

利用渠道开挖弱膨胀土掺加适量水泥进行均匀拌合,改良土粒性质,选择合适机械碾压,对渠段强膨胀土和淤泥质土进行换填压实,改善渠坡结构,提高地基承载力,是膨胀土地段地基基础处理的有效措施。文章通过生产性试验对水泥改性土换填现场施工提出了可靠的技术参数,在南水北调方城段地基基础处理施工中得到了验证,对类似工程具有一定的借鉴意义。     

南阳盆地膨胀土工程特性研究

膨胀土作为一种特殊的黏性土引发了许多地基与边坡方面的问题.通过野外勘探及室内外测试,揭示膨胀土的结构和力学强度具有分带性和时效性,依此提出了膨胀土边坡设计中分带取值和试验方法.并对渠坡表面采取置换措施后,土体参数取值作了探讨.     

膨胀土渠道坡面风化特征及处理措施探讨

膨胀土渠道边坡开挖后,若裸露时间过长,渠坡坡面土体会遭受不同程度的风化破坏。若不及时采取防护或处理,风化渠坡的破坏范围会不断扩大,很有可能会危及到渠坡的稳定。结合南水北调中线深挖方膨胀土渠道开挖所揭露的实际情况,对渠坡坡面风化特征进行了分析,并提出了膨胀土渠坡施工开挖、防护及处理措施。着重指出,渠道开挖后应及时回填改性土封闭,对于不能及时封闭的坡面,可采取防雨材料覆盖、设置排水沟、改变开挖方式等,避免或减小坡面土体遭受风化破坏的风险。     

干旱和局部渗水对膨胀土渠堤稳定性影响研究

为探究膨胀土渠堤表面风干、地下水位升高和侧坡渗水等因素对其稳定性的影响,防控由此引发的现场灾害,开展了填方渠坡室内模型试验,研究了南水北调渠堤膨胀土含水量波动对渠坡变形和裂缝发育规律的影响,分析了边坡变形值、裂缝长度宽度与含水率、时间和渗水位置的关系,揭示了膨胀土含水量波动的致灾过程和时空发育规律。试验结果表明：(1)旱季坡面水分蒸发导致渠坡表层200 mm深度内首先产生垂直坡表面的“V”形簇状纵向裂缝,后逐渐水平发育,坡面最大沉降值为4 mm, 15 d后沉降趋于稳定;(2)雨季渠堤下部地基水位抬升使渠堤底部膨胀土发生显著膨胀,渠堤整体抬升3.32 mm;(3)在渠堤侧坡渗水中心点附近土体含水量上升8%以上,坝堤内自由水沿纵横向不均匀扩散而引起土体各向不均匀膨胀变形,并在右坡坡脚处产生长400 mm、宽14 mm的宽大裂缝;(4)基于膨胀系数的地基变形计算公式可以较好地预测渠坡浸水后各位置的变形量,有助于依据土体含水量判别各点的变形状态,为渠堤稳定性分析提供参考。     

深挖方膨胀土渠道边坡变形特征分析与预测

膨胀土边坡滑坡具有长期性和反复性特点,加固处理后渠坡的长期稳定性仍值得关注。某长距离调水工程一膨胀土渠段渠坡虽采取了表层换填措施,但仍未阻断膨胀土与外界水汽交换,在通水运行两年后发生了较严重变形,采取了伞形锚加固和排水孔增设等处理措施。基于加固处理后的监测数据,通过主成分聚类分析法对渠坡变形测点分区,进而分析渠坡时空变形特征;在此基础上,选取典型测点,应用指数平滑法、自回归移动平均模型和多因素非线性回归模型对变形进行了分析和预测。结果表明:伞形锚加固处理后的渠坡变形经过近2个月调整后趋于平稳,现阶段主要表现为受外界环境影响下的波动;渠坡变形存在空间不均衡性,以原变形体为中心向两侧减小;渠坡变形主要受时效影响,降雨、地下水位和温度也有一定的影响。鉴于膨胀土变形滑坡的长期反复等特点,后续应继续加强巡查。     

深挖方膨胀土渠道边坡变形特征分析与预测

膨胀土边坡滑坡具有长期性和反复性特点,加固处理后渠坡的长期稳定性仍值得关注。某长距离调水工程一膨胀土渠段渠坡虽采取了表层换填措施,但仍未阻断膨胀土与外界水汽交换,在通水运行两年后发生了较严重变形,采取了伞形锚加固和排水孔增设等处理措施。基于加固处理后的监测数据,通过主成分聚类分析法对渠坡变形测点分区,进而分析渠坡时空变形特征;在此基础上,选取典型测点,应用指数平滑法、自回归移动平均模型和多因素非线性回归模型对变形进行了分析和预测。结果表明:伞形锚加固处理后的渠坡变形经过近2个月调整后趋于平稳,现阶段主要表现为受外界环境影响下的波动;渠坡变形存在空间不均衡性,以原变形体为中心向两侧减小;渠坡变形主要受时效影响,降雨、地下水位和温度也有一定的影响。鉴于膨胀土变形滑坡的长期反复等特点,后续应继续加强巡查。     

南水北调中线一期工程膨胀土渠坡稳定分析

膨胀土渠坡由于膨胀土的胀缩性、裂隙性、超固结性,渠坡滑动破坏模式与一般土质边坡有很大差别。膨胀土渠坡的滑动通常沿结构面发生,并且大多为浅层滑动,采用常规的土质渠坡稳定分析方法不能完全反映膨胀土渠坡破坏的特性。根据膨胀土的工程特性,并针对南水北调中线工程膨胀土渠坡的8种典型工况,分析了其破坏模式。对常规分析方法进行改进,提出了适合膨胀土渠坡稳定分析的方法,计算结果有助于南水北调中线工程膨胀土渠段的边坡设计。     

南水北调中线南阳段工程水泥改性土施工探析

南水北调中线南阳段工程大部分为膨胀土渠段。膨胀土含有较多强亲水性矿物质,强度受土体含水量和结构面发育程度的控制,一旦含水量发生变化土体迅速膨胀变形和开裂。如处理不好,会导致局部渠坡浅层边坡失稳和深层滑动失稳现象,影响渠坡稳定性和建筑物安全,给施工带来极大的技术难度。膨胀土处理设计方案多为换填水泥改性土及设置抗滑桩,文章主要针对南阳段水泥改性土施工中存在的问题及采取的对应措施进行了阐述。     

引江济汉工程重要地质问题及对策

针对南水北调中线一期引江济汉工程存在的重要工程地质问题,较为系统地论述了工程的水文地质条件及分段地质构造,分析了裸露砂基、软基、膨胀土对工程渗透变形和基础稳定等方面的影响。提出了对裸露砂基段采取渠底防渗、渠坡衬护措施,浅埋砂基段在施工时采用明沟排水措施降低地下水;膨胀土渠段采取换土、坡顶防护、坡面排水等处理措施,以保证工程的安全稳定性。     

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。     

南水北调中线膨胀土边坡变形破坏类型及处理

南水北调中线工程干线有387 km为膨胀土或膨胀岩渠段,施工期间累计发生有一定规模的滑坡超过100处。通过对工程施工期滑坡的大量解剖、变形位移监测、土体水理指标原位观测,揭示膨胀土渠坡变形破坏主要有浅表胀缩型和较深层结构面控制型滑坡破坏两类。采用水泥改性土换填覆盖处理可以有效减少渠坡膨胀土受大气环境改造的作用,采用地面截渗和地下引排措施可以减少水对土体及结构面的不利影响。当坡体存在长大缓倾角结构面或层间软弱带时,为防止沿结构面产生滑动并维持渠坡长期稳定,必须采取结构抗滑措施。     

"动态设计"是提高膨胀土(岩)段明渠渠坡处理措施设计质量的关键

中线总干渠膨胀土(岩)段渠坡处理措施设计研究是正在建设中的南水北调工程的重大关键技术之一.中线总干渠初步设计阶段膨胀土(岩)段渠坡处理方案充分借鉴国内外已有工程经验和新乡潞王坟膨胀岩、南阳靳岗膨胀土两试验段的试验成果,因国内外类似已有工程经验不多,且新乡和南阳两试验段地下水位相对较低、并且无强膨胀土(岩)渠坡,对于地下水位或上层滞水高于渠底以及强膨胀土(岩)渠段渠坡情况,初步设计阶段膨胀土(岩)段渠坡处理设计方案是否可保证渠坡的稳定是关注的问题.2010年汛期,正在施工中的安阳膨胀岩渠段出现了换填土体的失稳现象等表明,确保中线总干渠膨胀土(岩)段渠坡处理设计质量的关键是在施工过程中实行"动态设计","动态设计"可有效保证因地制宜实施适合于膨胀土(岩)段开挖渠坡的处理方案.     

输水明渠膨胀土(岩)渠段渠坡处理措施有关问题的探讨

输水明渠膨胀土(岩)渠坡处理是南水北调中线一期工程总干渠的关键技术问题之一。施工开挖揭示,膨胀土(岩)渠段存在着不同程度的裂隙、软弱结构面以及高地下水位等,对渠坡稳定性产生极为不利的影响。本文介绍了针对南水北调中线一期工程总干渠膨胀土(岩)渠段渠坡处理中存在的这些不利因素进行研究和探讨的主要成果,并概要介绍了在原初设渠坡处理方案基础上所需调整的处理措施。     

南水北调中线膨胀土（岩）地段渠道破坏机理和处理技术研究

南水北调中线工程总干渠穿越膨胀土（岩）地段累计长约 386.8 km ,膨胀土（岩）的处理是南水北调中线工程的主要技术问题之一。国家“十一五”科技支撑计划课题“膨胀土地段渠道破坏机理和处理技术研究”项目,通过多种研究手段综合研究了膨胀土（岩）渠坡破坏机理,提出了适合的膨胀土（岩）渠坡稳定性分析方法,并针对性地研究了膨胀土（岩）渠道的处理措施,在试验渠段进行了现场验证比较,提出了经济可行的处理方案。较为系统地综述介绍了该课题的研究内容、技术路线、取得进展和主要结论,研究成果不仅为南水北调中线工程膨胀土（岩）渠坡处理提出更为可靠合理的解决方案,其研究思路和成果也可供类似研究和工程应用参考。     

潞王坟膨胀岩试验段工程设计与施工研究

文章介绍了南水北调中线一期工程新乡潞王坟膨胀岩试验段工程设计与试验研究的重点内容,重点论述了膨胀岩不同渠坡处理措施的施工要点,指出了不同处理措施的适用条件,为南水北调中线工程膨胀岩渠坡处理措施的可靠性、经济合理性以及施工工艺控制等方面提供了依据和技术指导。