南水北调中线一期工程膨胀土渠坡处理措施.pdfVIP

第41卷 第 l6期 人 民 长 江 Vo1．41．No．16 2010年 8月 Yangtze River Aug．， 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。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