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膨胀土渠坡课程第1页/共27页 2 南水北调总干渠工程概况 膨胀土渠段分布情况 工程建设中需要解决的膨胀土问题南水北调总干渠膨胀土分布概况1第2页/共27页 1南水北调总干渠膨胀土分布概况 南水北调总干渠工程概况3南水北调工程总干渠自陶岔从湖北丹江口水库取水，经河南、河北两省送水至北京、天津郑州、石家庄及沿线大中城市。总干渠线路全长约1140km，渠道与沿线的河流、公路、铁路交叉处均设置渡槽、倒虹吸、桥梁或涵洞等立体交叉建筑物近2000余座，总干渠采用自流方式输水，最大输,水流量420m3/s，渠道多年平均向沿线城市年供水量约95亿m3。陶岔外环河团城湖方城垭口穿黄工程第3页/共27页 1 膨胀土渠段分布情况4南水北调中线总干渠全长约1432km，穿越膨胀土（岩）渠段累计长约386.8km。其中，分布有强膨胀岩的渠段长34.2km，分布有强膨胀土的渠段长5.69km。 南水北调总干渠膨胀土分布概况第4页/共27页 1 总干渠工程建设中需要解决的膨胀土问题5建筑物建基面开挖与保护建筑物膨胀土地基处理渠道开挖施工技术膨胀土坡面表面保护渠坡稳定分析与加固设计建筑物基坑回填材料选择膨胀土地区渠堤填筑材料选择膨胀土渠坡保护材料选择膨胀土工程问题建筑物膨胀土地基渠道边坡稳定膨胀土填筑材料南水北调总干渠膨胀土分布概况第5页/共27页 6膨胀土渠坡失稳机理分析2膨胀性裂隙水第6页/共27页 2 水---幕后黑手7浅表层：干湿循环，膨胀土反复胀缩后，强度降低。膨胀土渠坡失稳机理分析收缩膨胀浅表层裂隙第7页/共27页 2 水---幕后黑手8深层：入渗，降低裂隙面强度，形成孔隙水压力。膨胀土渠坡失稳机理分析地下水入渗裂隙面泡水软化第8页/共27页 2 裂隙---结构硬伤9浅表层：土体破碎，抗剪强度降低，渗透系数增大。膨胀土渠坡失稳机理分析膨胀土（岩）浅表层开挖后浅表层裂隙第9页/共27页 2 裂隙---结构硬伤10深层：长大裂隙结构面、层间结合面结构软弱带。膨胀土渠坡失稳机理分析膨胀土（岩）裂隙面第10页/共27页 2 膨胀性---先天不足11膨胀力对结构的破坏。 对水的敏感性，是土体强度降低的重要原因。裂隙形成与发展的重要原因。膨胀土渠坡失稳机理分析衬砌隆起第11页/共27页 2 表层工程问题12膨胀土渠坡失稳机理分析 雨淋沟（引丹干渠）浅层滑坡（据龚壁卫等）第12页/共27页 2深层稳定问题13膨胀土渠坡失稳机理分析影响过渡带（7m）深层滑坡第13页/共27页 3膨胀土渠坡稳定计算方法14岩土物理力学参数膨胀土土渠坡加固防护在确定膨胀土边坡稳定计算岩土物理力学参水时考虑了以下几方面的因素： A. 位于不同分带区域内膨胀土土体试验强度，裂隙面的抗剪强度试验值 B. 膨胀土内长达裂隙、长裂隙、一般裂隙密度组合效应 C. 渠坡运行期间长期环境下分带区域调整 D.改性土的抗剪强度试验成果 E.坡体中存在的地层结构面参数第14页/共27页 3膨胀土渠坡稳定计算方法15边坡加固设计采用信息化方法设计：根据渠道开挖期间揭露的膨胀土地层裂隙分布特征及产状特征、拟定可能形成滑动面网络，有哪些信誉好的足球投注网站最不利滑动面——网格有哪些信誉好的足球投注网站方法。最危险滑动面寻找膨胀土渠坡稳定与防护第15页/共27页 316膨胀土渠坡加固防护膨胀土渠坡稳定计算方法计算方法对比折线滑动面 Fs=1.060圆弧滑动面 Fs=1.739圆弧滑动面 0.783第16页/共27页 317膨胀土坡稳定与防护膨胀土渠坡稳定计算方法实际工程验证第17页/共27页 318弱膨胀土（岩）：换填垂直厚度为1m的水泥改性土中膨胀土（岩）：换填垂直厚度为1~1.5m的水泥改性土强膨胀土（岩）：换填垂直厚度为2.0m的水泥改性土 膨胀土渠道边坡坡面保护渠道膨胀土边坡保护设计膨胀土渠坡加固防护第18页/共27页 3膨胀土渠坡加固工程措施19膨胀土的表层保护只能解决坡体表面稳定问题，由于土体内部裂隙存在，膨胀土渠道边坡在一定程度上存在深层稳定问题，需要进行加固处理。结合渠道工程特点在加固设计时比较研究了常规的抗滑桩加固