伞形锚技术在鄂北工程膨胀土边坡治理中的应用

以鄂北地区水资源配置工程中某膨胀土边坡治理为研究对象,采用现场原位试验、CT扫描及三轴压缩试验确定该边坡的膨胀特性及数学物理参数,并利用数值模拟将膨胀土体强度和裂隙强度加入边坡模型中进行稳定性分析,确定伞形锚排布方式及锚固深度。在采用伞形锚锚固技术对其治理后,通过对边坡进行安全监测,验证该技术是可行的,为后续膨胀土地段边坡的治理提供了安全可靠、经济合理的技术方案。     

膨胀土渠道滑坡治理的探讨

膨胀土中粘粒成分主要由亲水性矿物组成,是同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性的粘性土。膨胀土在我国分布甚广,有许多水利工程建筑在膨胀土中,昭平台灌区也有部分膨胀土渠道工程。这些渠道的膨胀土特性、力学性能都存在差异性,建设运行中,渠道边坡的变形、破坏形式也不尽相同,因而相应的治理方案也不相同。经治理,现时多数渠道工程处于稳定或基本稳定状态。文章对昭平台灌区膨胀土渠道边坡失稳原因与治理措施、以及使用情况等进行调研分析并提出意见和建议。     

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。     

膨胀土渠道边坡稳定性研究

边坡稳定性是岩土工程中的一个难点,其中膨胀土渠道边坡稳定性更是一个世界公认的难题。膨胀土在我国的分布范围十分广泛,许多工程建设项目都需要涉及到膨胀土的处理,膨胀土具有吸水膨胀失水缩小的特性,在经过反复干湿循环后会导致膨胀土内部出现裂隙,进而造成膨胀土强度降低,引起失稳现象。对此,文章分析了膨胀土的特性,阐述了膨胀土边坡失稳机理,最后对膨胀土边坡稳定性进行了实验分析。     

伞型锚在鄂北调水工程膨胀土临时边坡加固中的应用

膨胀土地层具有深层裂隙发育的地质特征,导致膨胀土高边坡在开挖过程中出现边坡稳定问题。常用的加固或防护措施对膨胀土临时高边坡的变形适应能力较差,且经济性较低,新型预应力伞型锚加固技术是一种新的解决途径。针对鄂北地区水资源配置工程中膨胀土渠坡开挖过程中出现的工程问题,开展了预应力伞型锚加固膨胀土高边坡现场试验及应用推广评价。结果表明:预应力伞型锚施工快速且抗拔力大,可有效地控制边坡变形发展趋势、保证边坡临时稳定;结合推广应用段边坡的安全监测数据,验证了伞型锚在膨胀土临时边坡快速加固中具有较好的推广应用价值。     

鄂北调水工程长倒虹吸事故水力响应及应急调度

以鄂北水资源配置工程中的孟楼-七方倒虹吸(全长约72 km)为研究对象,建立事故工况的一维非恒定流数值计算模型,仿真分析事故工况下长倒虹吸的水力响应过程。结果表明:事故工况下闸门同步异速调度相较于异步同速调度更利于倒虹吸安全;同步异速调度规则下,延缓倒虹吸进口以及上游闸门开始关闭时间、延长进口以及上游闸门关闭时长,或快速关闭倒虹吸出口以及下游闸门,都会抑制倒虹吸内部压力水体释放过程,增大压力超限风险;针对鄂北水资源配置工程,建议倒虹吸进口及上游闸门至少不晚于出口及下游闸门开始关闭后的30 min开始动作,倒虹吸出口及下游闸门关闭时长不宜短于30 min,倒虹吸进口及上游闸门关闭时长不宜超过30 min,并最终提出一组可供参考的节制闸应急调度组合。主要结论对于鄂北水资源配置工程的应急调度具有一定参考价值,也对类似含有大型倒虹吸工程的运行调度有一定的借鉴意义。     

鄂北调水工程PCCP管道安装测量监理质量控制

根据鄂北地区水资源配置工程生产性试验项目大型PCCP管道施工特点,结合管道安装测量中常见问题,重点阐述了测量监理质量监督与检测方法,在监理过程中,理论与实际检测相结合,有效地控制了管道施工中沟槽深度、坡度、管线长度、安装高程等测量限差,使得管道安装各项质量指标得到了有效地保证。为后续全线PCCP管道安装测量积累了实践经验,亦可为同类输水工程的测量监理质量控制所借鉴。     

膨胀土渠道衬砌面板裂缝形成机理研究

本文以江西省内南水北调工程中膨胀土南昌试验段为例,研究渠道衬砌面板裂缝成因及防治措施。通过统计分析各个试验区内渠道衬砌面板裂缝产生时段、裂缝性状、裂缝数量等情况,选取具有代表性的试验区结合工程实践分析裂缝形成原因。依据试验段裂缝成因分析,在实际工程中选择相应防治措施,取得了良好的施工效果。本研究可为膨胀土渠道衬砌面板裂缝病害防治提供参考。     

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。     

膨胀土渠道边坡稳定性离心模型试验及有限元分析

采用离心模型试验和有限元分析方法对南阳膨胀土渠道边坡稳定性进行分析研究,研究表明,对于南阳弱膨胀土渠道边坡,坡高在35 m以内,采用坡比1∶2.4,边坡是稳定的.     

总干渠膨胀土渠坡处理措施探讨

从膨胀土的基本特性出发,探讨了南水北调中线总干渠膨胀土渠段的工程处理措施,提出了以解决膨胀土的裂隙性、膨胀性为主要目的的处理思路.     

南水北调中线工程浅层滑坡综合防治研究

为研究南水北调中线工程膨胀土渠坡浅层滑坡的问题,以淅川深挖方膨胀土渠道一级马道以上渠坡为研究对象,分别开展了现场边坡破坏调查、室内试验、数值模拟,对膨胀土渠坡的破坏特征和机理进行了分析。在此基础上,研究提出并实施了边坡土工格栅加筋结合内部排水的综合支护方案,并通过渗流分析、边坡稳定性分析以及模型试验分析了该结构的有效性。研究结果表明,地下水是造成膨胀土渠坡内部土体孔隙水压力增大、有效应力降低以及边坡浅层滑坡的主要原因之一,从而综合支护结构基底和背部排水垫层能有效疏排地下水,降低坡体孔隙水压力。     

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.     

引江济汉工程膨胀土处理研究与实践

在大量试验研究的基础上,建立了适合工程区域地质特点的膨胀土判别与分类方法。借鉴其他工程成果,按照样本数量1/3的方法划分渠道膨胀土的膨胀潜势等级。针对不同类型渠段,制定了相应的工程处理措施,对工程后续设计与施工具有重要的指导作用,取得了良好经济效益与社会效益。     

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。     

非饱和土力学理论在南水北调工程中的应用

简要回顾了非饱和土力学的研究历史及研究意义.结合南水北调中线工程中的膨胀土问题,探讨了非饱和土理论在渠道工程设计中的应用前景,重点论述了非饱和土抗剪强度理论及其简化计算方法,并从膨胀土的破坏机理、变形特点和强度特征出发,探讨了膨胀土渠坡工程处理措施和处理原则,为南水北调中线工程膨胀土渠段的设计和施工开拓了新的思路.     

南水北调中线工程总干渠渗流与蒸发损失研究

为了正确评价南水北调中线总干渠1 000余km渠道的渗漏损失,找出产生渠道渗漏的主要影响因素以及控制这些影响的方法,进行了总干渠渗流输水损失分析研究.在开展国内外调研和全面分析南水北调已有地质资料的情况下,对南水北调中线总干渠进行分类,确定计算模型,选取适当参数,进行适当假定,采用有限元方法对总干渠输水损失进行了计算和合理性分析.计算结果表明:在采用全线衬砌情况下,衬砌完好时的渗漏量很小,渠系水利用系数很高;衬砌有一定破损时,渠道渗漏量与渠基渗透性关系密切;同时,还得出了3种破损率条件下的总干渠渗流、蒸发损失.     

南水北调中线京石段应急供水工程水土流失特点及防治对策

通过分析南水北调中线京石段应急供水工程工程所经区域的地形地貌等自然环境、工程总体设计等方面的情况,提出工程水土流失类型多样化、发生集中化、强度大等特点,针对存在的问题提出水土保持防治措施。研究成果为今后建设南水北调市内配套工程以及其他输水工程提供参考。     

南水北调渠道工程移民安置关键问题与对策

通过对南水北调渠道工程特征和征地特点的分析,提出渠道工程移民的特征,指出南水北调渠道工程移民安置将面临人口界定、城乡接合部移民安置和临时占地三大关键问题,并根据已建河道工程移民安置的经验和教训,提出了相应的对策.