受地下水影響的膨脹土渠道邊坡破壞機理及支護技術研究.pdf

1、膨脹土是一種親水性強，遇水膨脹的土體，易造成工程破壞，是地質(zhì)災害發(fā)生主要誘因之一，同時也是一項全球性的治理難題。南水北調(diào)是國家解決北方缺水的重要戰(zhàn)略工程，南水北調(diào)中線全程長1277公里，但其在南陽、沙河等地區(qū)共穿越了387公里的膨脹土地帶，對其渠道邊坡產(chǎn)生了不同程度的破壞，因而解決南水北調(diào)膨脹土渠道邊坡問題成為該工程的重中之重。國內(nèi)許多專家學者對南北北調(diào)膨脹土已展開了很多研究，但其都是對于膨脹土的開裂特性，降雨入滲，及內(nèi)部軟化結(jié)構(gòu)面等多

2、方面進行探討，而鮮有考慮到地下水對于南水北調(diào)渠道邊坡的影響。
　　本文經(jīng)過對南水北調(diào)中線的勘查，總結(jié)了渠道邊坡的破壞形式，通過試驗得出膨脹土的物質(zhì)組成、化學成分及基本物理性質(zhì)，分析其膨脹土地質(zhì)特征。通過對南水北調(diào)邊坡的破壞形式和開挖渠坡的脹縮結(jié)構(gòu)面研究，把南水北調(diào)渠坡的破壞模式總結(jié)歸納為3大類，用以認識膨脹土破壞類型與指導膨脹土渠道邊坡的加固方案。對南水北調(diào)中線膨脹土進行現(xiàn)場取樣，進行了大量室內(nèi)試驗，重點研究了其脹縮性能、受干濕循

3、環(huán)影響的抗剪強度變化、滲透系數(shù)和土水特征曲線。根據(jù)試驗段實際工況建立數(shù)值模型，通過數(shù)值模擬和現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)分析渠道邊坡的顯著影響區(qū)深度，分析其渠道邊坡內(nèi)的滲流場分布情況，并耦合邊坡穩(wěn)定性對其安全系數(shù)進行驗算，得出其渠道邊坡破壞機理。從而針對其破壞機理，提出了一套適用一級渠坡以上的內(nèi)外結(jié)合排水+土工格柵加筋體+坡面三維植草的綜合防護措施，分析了加固機理措施。
　　本文總結(jié)了南水北調(diào)渠道邊坡的破壞模式，分析確定了大氣干濕循環(huán)影響區(qū)深度，