南水北调中线一期工程膨胀土渠坡处理措施.pdf

《南水北调中线一期工程膨胀土渠坡处理措施.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第41卷第l6期人民长江Vo1．41．No．162010年8月YangtzeRiverAug．，2010文章编号：1001—4179(2010)l6—0065—04南水北调中线一期工程膨胀土渠坡处理措施陈尚法，温世亿，冷星火，龚伟强(1．长江勘测规划设计研究院工程技术研发中心，湖北武汉430010；2．南水北调中线干线工程建设管理局，北京100038)摘要：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

2、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0．6～1．0m、中膨胀土换填厚度1．0—1．5m、强膨胀土换填厚度1．5～2．0m。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。关键词：膨胀土地基；大型渠道；边坡处理；水泥改性土；南水北调中线一期工程中图法分类号：TV67文献标志码：A的破坏模式，主要发生在大气影响深度范围内，并主要1概述受胀缩裂隙控制，滑体厚一般2～6m，呈牵引一叠瓦膨胀土矿物成份主要由蒙脱石、伊利石和高岭石式

3、破坏型式。浅层滑坡发生前，有时可见到明显的渠等组成。土体的膨胀性取决于蒙脱石、伊利石含量的坡蠕变现象。多少，蒙脱石含量越高，膨胀性越强。膨胀土主要的工(3)深层滑动。深层滑动主要受层间软弱结构面程地质特性表现为：胀缩性、裂隙性和超固结特性。膨或软弱带控制，加上后缘张拉裂隙发展，在地下水的作胀土吸水时体积扩胀，失水时体积收缩，反复胀缩的结用下，沿软弱带产生大规模的推移式滑动。果使得土体结构发生破坏，力学强度随之降低。一般(4)土体胀缩变形引起渠道衬砌破坏。由于膨胀根据自由膨胀率的大小来判定粘性土的膨胀潜势。

4、按土的膨胀性和超固结性，渠道在施工开挖期或衬砌期，照《膨胀土地区建筑技术规范》(GBJ112—87)，自由膨当含水量发生变化时，易出现渠底鼓起和衬砌破坏现胀率6低于40％为非膨胀土，40％≤6<65％为弱象。膨胀土，65％≤占<90％为中膨胀土，90％≤6为强南水北调中线总干渠全长约1432km，穿越膨胀膨胀土。针对膨胀土的工程特性及膨胀土边坡处理，土(岩)区渠段累计长约386．8km。其中强膨胀土渠国内外学者开展了大量的研究”。。膨胀土渠坡破坏段长5．69km，中等膨胀土渠段长103．5km，弱膨胀土主

5、要有以下几种类型：渠段长170．5km。开展膨胀土渠坡处理措施研究，对(1)冲沟(雨淋沟)。由于表层土体在干缩湿胀指导南水北调中线工程膨胀土渠道的设计与施工具有循环后变得较为松散，坡面受雨水冲刷极易形成冲沟重要的意义。(雨淋沟)，这种冲沟密度较大，而且有时较深。坡面2膨胀土渠坡运行环境及防护要求冲刷不但破坏渠坡表部的防护设施，而且会导致排水沟和渠道淤积。膨胀土对水非常敏感，土中含水量变化是导致工(2)浅层滑动。浅层滑动是膨胀土渠坡较为常见程出现危害的重要原因。南水北调中线工程膨胀土渠收稿日期：2010—0

6、6—30作者简介：陈尚法，男，博士，高级工程师，主要从事水工结构与岩土工程方面的设计与研究工作。E—mail：chenshangfa@cjwsjy．com．cn66人民长江道一级马道以上边坡暴露于大气中，气候条件加剧了满足边坡稳定外，还需控制渠坡变形，考虑到膨胀土体膨胀土的胀缩特性，对渠道施工与运行具有较大的影的不均一性(弱膨胀土体内夹有一定的中膨胀土)，为响。因此，膨胀土渠坡坡顶及坡面均需做好防排水处安全起见，推荐采用非膨胀土或水泥改性土换填。理，以减小降雨和地下水对渠坡的影响，避免渠道发生中膨胀土胀缩

7、性较强，裂隙发育，土体含水量对土滑坡。一级马道以上渠坡的防护要求如下：体强度影响很大，边坡稳定性较差。图1为换填非膨(1)表面防冲刷措施。在渠坡表面布设闭合混凝胀土后，一级马道以上渠坡不同高程处土体的含水量土六方格、拱形或方形格构、植草等，防止渠坡表面产情况；图2为采用土工袋后，一级马道以上渠坡不同高生剥落、冲蚀(雨淋沟)、泥流、溜塌等破坏。程处土体的含水量情况；图3为采用土工袋后出现滑(2)换填非膨胀性粘土或改性土。膨胀土渠坡常坡后的变形情况。从图1及图2可以看出，采取换土见的破坏型式为浅层滑动，主要发

8、生在大气影响深度方案，原状膨胀土的含水量基本为土体的天然含水量；范围内，并主要受胀缩裂隙控制，滑体厚一般2～6m，而由于土工袋袋问透水性较强，导致土体含水量较大，呈牵引一叠瓦式破坏型式。为避免或减少浅层滑坡，基本成可塑一软塑状态，土体强度降低，不利于边坡稳可在渠坡表层换填一定厚度的非膨胀性粘土或改性定土，并采取坡面及坡内排水措施，以防止外部环境对膨l46。胀土产生损害作用以及形成大气影响带，避免膨胀土l455体含水量发生较大的