引江济淮工程膨胀土下伏崩解岩边坡处治试验研究.pdfVIP

第53 卷第1 期 中南大学学报( 自然科学版) Vol.53 No.1 2022 年1 月 Journal of Central South University (Science and Technology) Jan. 2022 DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2022.01.003 引用格式：李国维, 赫新荣, 李铭, 等. 引江济淮工程膨胀土下伏崩解岩边坡处治试验研究[J]. 中南大学学报( 自然科学版), 2022, 53(1): 51−74. Citation: LI Guowei, HE Xinrong, LI Ming, et al. Experimental study on treatment of disintegrating rock under expansive soil slope at Yangtze-to-Huaihe water diversion project[J]. Journal of Central South University(Science and Technology), 2022, 53(1): 51−74. 引江济淮工程膨胀土下伏崩解岩边坡处治试验研究 1, 2 1 3 4 5 3 2 1 李国维 ，赫新荣 ，李铭 ，王志勇 ，吴少甫 ，江永强 ，吴建涛 ，陈伟 (1. 河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室，江苏南京，210098 ； 2. 河海大学道路与铁道工程研究所，江苏南京，210098 ； 3. 安徽省引江济淮集团有限公司，安徽合肥，230000 ； 4. 中铁第四勘察设计院集团有限公司，湖北武汉，430063 ； 5. 中铁二十局集团第二工程有限公司，北京，100000) 摘要：为论证引江济淮工程规划的可行性，针对膨胀土和崩解岩的处治问题，采用原位试验的方法，辅助 采用模型试验和室内试验方法，在工程的可行性研究阶段开展试验工程，针对膨胀土及崩解性砂软岩的防 护问题开展研究。研究结果表明：江淮膨胀土层呈非连续分布，主要呈弱膨胀性、低渗透性，新生裂隙深 度在6 个月时可达1.2 m 。膨胀土强度指标黏聚力的合理试验面积近似为表面裂隙率统计面积的合理面积与 比例系数的乘积。采用PIV 成像技术可建立膨胀土样本在限定风干条件下的表面面积收缩时程线，据此鉴 别原状土的膨胀性。采用崩解性砂软岩改良膨胀土，可提高改良土的耐久性；当砂岩质量分数为30% 时， 综合改良效果最佳。循环荷载会加剧锚杆体界面的黏结蜕化；GFRP 锚杆用于渠道软岩边坡加固其承载能 力比钢筋锚杆的强，与胶结体的变形协调性更好，预应力衰减率更低。膨胀土下伏崩解性软岩边坡的防 护方法为：水下边坡采用改性土换填与锚杆(钢筋、GFRP 筋)加固，水上膨胀土边坡的改性土换填厚度采 用1.0 m(弱膨胀土) 、1.5 m( 中膨胀土) ；弱膨胀土中钢筋和GFRP 筋锚杆的长度不宜小于5.0 m ，软岩中钢筋 锚杆长度不宜小于3.5 m ，GFRP 筋锚杆长度不宜小于3.0 m 。 关键词：引江济淮；膨胀土；崩解性砂软岩；防护措施 中图分类号：TU43 文献标志码：A 文章编号：1672-7207（2022 ）01-0051-24 Experimental study on treatment of disintegrating rock under expansive soil slope at Yangtze-to-Huaihe water diversion project