南水北调中线膨胀土（岩）地段渠道破坏机理和处理 - 长江科学院院报.pdfVIP

　 第２６卷第１１期 长　江　科　学　院　院　报 Ｖｏｌ．２６　Ｎｏ．１１　　 　　２００９年１１月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｎｏｖ．２００９　 　 　　文章编号：１００１－５４８５（２００９）１１－０００１－０９ 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 １，２ １，２ １，２ １ １ 李青云 ，程展林 ，龚壁卫 ，郭熙灵 ，包承纲 （１．长江科学院，武汉　４３００１０；２．长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室，武汉　４３００１０） 摘要：南水北调中线工程总干渠穿越膨胀土（岩）地段累计长约３８６．８ｋｍ，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。 关　键　词：南水北调中线工程；膨胀土（岩）；渠道；破坏机理；处理技术 中图分类号：ＴＵ４１１．３　　　文献标识码：Ａ 胀土地区往往缺乏换填用的非膨胀性黏性土，绝大 多数情况下需要远距离取土，不仅成本高，而且取土 １　概　述 将破坏大量农田，同时渠道开挖的膨胀土（岩）弃料 南水北调中线工程总干渠全长 １４３２ｋｍ，渠道 也会占用农田，因此，研究新的渠坡处理措施以利用 沿线地质条件复杂，穿越膨胀土（岩）渠段累计长约 开挖的膨胀土弃料是非常必要的。此外，以往在膨 ３８６．８ｋｍ。膨胀性土（岩）分布区地貌形态多为丘 胀土渠坡破坏机理、稳定性分析方法上尚缺乏合理、 陵，垄岗和山前冲洪积、坡洪积裙，渠道挖深以小于 可靠的理论，对于膨胀土（岩）渠坡处理措施、施工 １５ｍ为主，局部渠段挖深１５～３０ｍ，少数渠段挖深 质量控制、处理效果等方面的关键性技术问题也未 超过３０ｍ。膨胀土（岩）因其具有特殊的工程特性， 进行过有针对性的系统研究，对于可研阶段提出的 易造成渠坡失稳，对工程的安全运行影响很大，而且 各种处理方案的合理性、经济性和可靠性缺乏比较， 其处理难度、处理的工程量和投资也较大，因此，膨 更缺乏大规模的现场施工检验。 胀土（岩）的处理是南水北调中线工程的主要技术 鉴于此，科技部和国务院南水北调办公室在国 问题之一［１］。 家“十一五”科技支撑计划项目“南水北调工程若干 早在２０世纪７０年代，在该地区修建引丹渠首 关键技术问题研究与应用”中专门设立“膨胀土地 引渠时，就在膨胀土地段发生过 １３处大滑坡，为此 段渠道破坏机理及处理技术研究”课题，课题的任 花费了许多精力、时间和大量资金进行治理，当时所 务是研究南水北调中线膨胀土（岩）渠坡破坏机理 采用的方法以刚性支挡为主。南水北调中线工程膨 并提出膨胀土（岩）渠坡稳定性分析方法；研究膨胀 胀土（岩）渠坡规模更大、地质条件更复杂，必须研 土（岩）渠道如何进行处理并提出经济可行的处理 究更为有效的工程措施，才能确保渠道工程安全可