南水北调中线膨胀土渠道安全监测成果分析.pdf

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1、第46卷第3期人民长江Vo1．46．No．32015年2月YangtzeRiverFeb．，2015文章编号：1001—4179(2015)03—0005—04南水北调中线膨胀土渠道安全监测成果分析吴瑕，方涛(长江勘测规划设计研究有限责任公司，湖北武汉430010)摘要：为给膨胀土变形机理研究提供准确的监测数据，在南水北调中线工程膨胀土渠道设置了试验区，选取多个监测断面，结合渠道结构布置监测项目，对渠坡和渠基进行安全监测。对渠道施工期的安全监测成果分析表明，渠道的外部变形、内部变形、应力应变、渗流渗压等变化规律基本正常。监测成果可为膨胀土变形机理研究提供数据支撑。关键词：膨胀土渠道；变形；应力

2、应变；渗流渗压；安全监测；南水北调中线工程中图法分类号：TV67文献标志码：ADOI：10．16232／j．cnki．1001—4179．2015．03．002“南水北调中线工程总干渠明渠段涉及到膨胀土一”值表示无渗透压力。(岩)累计长度约340km。膨胀土因其特殊的工程属(2)测斜管监测成果。a向临空面(渠道中tk,方性，易造成渠坡失稳，对工程安全运行影响很大，因此，向)位移为“+”；b向下游位移为“+”；反之向渠道外膨胀土的处理是南水北调工程的主要技术问题之一。和上游方向为“一”。长江勘测规划设计研究有限责任公司针对这一难题，(3)钢筋计监测成果。“+”值表示处于受拉状承担了“十二五”国家

3、科技支撑计划“深挖方膨胀土渠态，“一”值表示处于受压状态。道渠坡抗滑及渠基抗变形技术”项目课题研究。(4)垂直位移监测成果。“+”值表示下沉，“一”选定典型中强膨胀岩土渠道T595段作为试验区，值表示抬升。并设置了3个监测断面，桩号分别为：TS94+950、1．2基准值和观测频次TS95+100、TS95+200。在各监测断面处布设了各种(1)基准值。①选取渗压计埋设前处于完全水监i贝0仪器，主要有测斜管、含水率计、渗压计、钢筋计、饱和状态时的测值作为基准值；②测斜管安装回填后土压力计、垂直位移监测计等。监测内容包括大气环连续观测2次，且测值稳定，取其平均值作为基准值；境量监测、变形量监测、渗

4、压监测、抗滑桩部位应力监③钢筋计全部被覆盖，混凝土终凝固化后，钢筋计能测。够与其周围材料一道受力变形时的测值作为基准值，目前，TS95试验区渠道土建施工已结束，并取得了部分监测数据。本文主要对该试验区施工期渗压、一般取混凝土覆盖后12～24h的值。④渠基沉降监应力、变形、含水量等监测资料进行初步分析，探索膨测点于测点埋设后一周，连续观测2次，取其平均值作胀土渠道在施工期的安全性状变化过程和分布规律。为基准值。(2)观测频次。观测频次一般为每7d一次；出1监测成果分析现大雨险情或按设计要求紧随施工进度加密观测。1．1监测数据符号说明1．3土体渗压监测(1)渗压计监测成果。“+”值表示有渗透压力，

5、在TS95试验区3个监测断面共布设15支渗压收稿日期：2014—10—2O基金项目：“十二五”国家科技支撑计划“深挖方膨胀土渠道渠坡抗滑和渠基抗变形技术”(2011BAB10B03)作者简介：吴瑕，女，工程师，主要从事水利水电工程安全监测设计、科研和技术管理方面的工作。E—mail：时wjcgs—wx@126Com6人民长江计，其中TS94+950断面3支，TS95+100断面6支，1．4．1边坡土体内测斜管监测情况TS95+200断面6支。观测数据显示，截至2014年7月，渠坡土体内的截至2014年5月，各部位渗压计观测成果显示，测斜管最大位移量在一18．6～45．2mm之间，其中测透水或孑

6、L隙水压力累计值位于0～94．6kPa之间。变斜管IN03DM7的孔口位移为45．2mm。经现场查看化趋势主要分为以下3个阶段。发现，该测斜管孔口裸露于地表外部，故造成孔口位移(1)2012年经历一次完整的雨季(7～9月份)，量误差较大。但该年度降雨量较小，地下水位变化也不大，渗透水压边坡土体内测斜管测得的位移主要表现为向渠道主要受地下水变化影响，水压变化较小。中心线方向移动，且由下至上呈逐渐增大的趋势。(2)2012年11月份以后，渠道土体的开挖进度测斜孔沿孔深位移分布图显示，TS95+100断面较快，地表降雨量较少，地下水位下降，水压变小，且减测斜管IN01DM7在孔深17ITI以下有轻微

7、滑动，孔口小幅度较大。随着2Ol3年雨季的到来，部分测点渗透处受施工影响比较明显，表现为向反渠道中心线方向压力略有增大。的偏移，见图2。(3)2013年6，7月份，实验区开始进入雨季，降1475雨量较多，地下水位开始回升，渗透水压主要受地下水145．5位变化影响，主要表现趋势为渗透水压力逐渐增大。8143．5月份实验区以高温晴朗天气为主，期问雷阵雨较多，但I41．5L395降雨时间较短，降雨量较少