土工格栅加筋结构处理膨胀岩渠道边坡施工技术

南水北调中线工程选取潞王坟试验段进行现场原型试验,针对中、弱性膨胀岩渠道边坡,采取了不同处理措施。土工格栅+膨胀岩开挖料换填处理措施是试验段应用的主要处理措施之一。探索和总结土工格栅加筋结构处理膨胀岩渠道边坡施工技术,对于指导和优化膨胀岩段渠道的设计和施工有重要意义。     

土工格栅膨胀土换填施工技术

南水北调工程南阳试验段针对膨胀土地区引水渠道边坡稳定,采用弱膨胀土加土工格栅和中膨胀土加土工格栅进行处理,分别采用每50cm压实厚反包一次的小反包技术,单面边坡全部分层填筑完成格栅土再反包的大反包技术,通过实际应用,分析总结了各种施工方法的优缺点,并通过试验区的模拟运行,分析每种施工技术的效果。     

南水北调中线工程膨胀土边坡处理效果及评价

为研究膨胀土边坡在膨胀作用下的破坏形式及边坡处理方案,针对不同工况进行了现场模拟试验与监测。系统总结了膨胀土边坡处理的施工技术;从边坡变形、含水率变化2个方面,全面分析了水泥土改性、土工格栅加筋、土工膜封闭、土工袋填筑4个工况的边坡处理效果。结果表明:水泥改性土(换填非膨胀黏性土)处理效果最好;土工格栅加筋主要存在施工工艺较为复杂的问题;土工袋填筑存在压实度难以控制的问题;土工膜封闭主要由于没有压重处理,效果最差。最后总结并提出了膨胀土边坡处理原则。     

南水北调南阳膨胀土渠道施工质量控制

南水北调中线工程穿越膨胀土(岩)渠段长度大,处理技术难度高,南阳段膨胀土试验段主要是为工程建设提供较为成熟的施工参数和管理经验。膨胀土特性对渠道施工影响较大,易发生冲沟、滑坡等地质灾害。文章结合南阳膨胀土试验段施工监理经验,提出对膨胀土渠道施工质量控制的建议。     

膨胀岩渠坡不同处理措施压实效果研究

将开挖的膨胀岩作为回填料是南水北调中线一期工程总干渠新乡潞王坟膨胀岩试验段渠坡处理措施中的大胆尝试。比选、研究了在不同碾压机具、铺土层厚、碾压遍数等条件下,土工格栅＋泥灰岩开挖料、换填黏性土料、土工袋＋泥灰岩开挖料等三种不同处理措施的压实效果。研究表明,开挖出来的泥灰岩膨胀岩用作回填材料时,压实度宜控制在90%左右,并根据不同处理措施现场碾压的压实效果,提出了相应处理措施的施工碾压参数及施工质量控制标准建议值。     

膨胀岩渠坡处理措施施工工艺研究

南水北调中线一期工程总干渠新乡潞王坟膨胀岩试验段渠坡主要采用换填黏性土料、土工格栅、土工袋这 3 种不同处理措施。针对这 3 种处理措施,比选、研究了在不同碾压机具、铺土层厚、碾压遍数等条件下的压实效果。结合室内试验分析,提出了不同处理措施的施工碾压参数和施工压实质量控制指标。试验成果为合理制订设计方案,施工单位选取施工机具、碾压施工参数,以及施工质量控制等工作提供了有效的依据。     

"动态设计"是提高膨胀土(岩)段明渠渠坡处理措施设计质量的关键

中线总干渠膨胀土(岩)段渠坡处理措施设计研究是正在建设中的南水北调工程的重大关键技术之一.中线总干渠初步设计阶段膨胀土(岩)段渠坡处理方案充分借鉴国内外已有工程经验和新乡潞王坟膨胀岩、南阳靳岗膨胀土两试验段的试验成果,因国内外类似已有工程经验不多,且新乡和南阳两试验段地下水位相对较低、并且无强膨胀土(岩)渠坡,对于地下水位或上层滞水高于渠底以及强膨胀土(岩)渠段渠坡情况,初步设计阶段膨胀土(岩)段渠坡处理设计方案是否可保证渠坡的稳定是关注的问题.2010年汛期,正在施工中的安阳膨胀岩渠段出现了换填土体的失稳现象等表明,确保中线总干渠膨胀土(岩)段渠坡处理设计质量的关键是在施工过程中实行"动态设计","动态设计"可有效保证因地制宜实施适合于膨胀土(岩)段开挖渠坡的处理方案.     

土工合成材料在南水北调膨胀岩渠坡加固中的应用

重点介绍了土工格栅、土工袋 2 种土工合成材料在南水北调中线工程膨胀岩渠段渠坡处理工程中的应用情况、施工工艺等,结合现场原位试验对 2 种工程处理措施的效果进行了初步的探讨。研究结果认为, 2 种处理措施均对膨胀岩渠坡有一定的保护作用,土工格栅加筋处理措施的防渗性能和抑制膨胀变形的效果更好。     

有荷条件下南阳膨胀土强度试验及其应用

对南阳膨胀土进行了不同竖向荷载作用下的浸水膨胀变形及其膨胀后试样的强度试验,得到了南阳膨胀土浸水膨胀率随浸水膨胀过程中所受的竖向荷载的增大而减小,而膨胀完成后试样的抗剪强度指标(c、φ值)随竖向荷载的增大而增大的变化规律。得出了抗剪强度指标变化规律的数学拟合公式,并将其应用于土工袋处理膨胀土边坡(表层处理的一种)的稳定性分析中,论证了土工袋处理膨胀土边坡的压重效果。     

有荷条件下南阳膨胀土强度试验及其应用研究

进行了南阳膨胀土在不同竖向荷载作用下的浸水膨胀变形及其膨胀后试样的强度试验，得到了膨胀土浸水膨胀后的抗剪强度指标（c、φ值）与浸水膨胀过程中所受的竖向荷载的关系，将其应用于土工袋处理膨胀土边坡（表层处理的一种）的稳定性分析，验证了土工袋处理膨胀土边坡的有效性。     

新乡膨胀岩试验段渠坡处理现场监测研究

为研究南水北调工程关键技术“膨胀土地段渠道破坏机理及处理技术”问题,开展了膨胀岩试验段工程（潞王坟段）现场试验。根据现场试验成果,从渠坡稳定性监测、防护监测两方面,提出了膨胀岩土渠坡失稳 2 种破坏模式,综合评价渠坡处理措施防护效果,推荐渠坡处理方案。建议膨胀岩渠坡处理应优选土工格栅加筋处理措施;对于处理断面为出口段、扭曲面等适宜点状作业的施工面,可采用土工袋处理措施;土工膜处理措施由于没有压重效果,可用于低地下水位且侧向补给较差的一级马道以上渠坡处理。     

膨胀土(岩)渠道破坏机理和处理技术研究

通过多种研究手段综合研究了南水北调中线工程总干渠膨胀土（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;针对性地研究了膨胀土（岩）渠道的处理措施,主要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。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。     

膨胀岩(土)渠道边坡施工技术探讨

针对我国土地资源紧张的现状,大量先进的工程技术逐步应用于膨胀岩(土)项目,以保证工程建设尽量少占用土地资源。结合南水北调中线工程河南新乡某渠坡试验段实际情况,重点介绍了土工格栅、复合土工膜、水泥改性土3种处理措施在膨胀岩(土)边坡处理中的应用。现场试验的结果表明,这3种处理措施在膨胀岩(土)边坡的处理中取得了良好的效果,其经验可供类似的工程借鉴。     

南水北调中线工程总干渠邯邢段渠道特殊地基处理技术

南水北调中线工程总干渠邯邢段渠道地质情况复杂,存在膨胀土(岩)、湿陷性土及饱和砂土等特殊地质渠段,需要采取特定的地基处理措施保证渠道安全。按照不同地基的特性,膨胀土(岩)地基采取换填黏性土方案进行处理,湿陷性黄土地基采取强夯、土挤密桩及翻压方案进行处理,饱和砂土地基采取等能量夯扩挤密碎石桩技术进行处理。根据埋设的长期观测仪器监测通水数据显示,总干渠渠道运行正常。     

膨胀岩裂隙发育的现场观测及描述方法研究

基于图像灰度化及二值化的数值处理技术,提出了膨胀岩裂隙度的概念及定量描述方法。在南水北调中线新乡潞王坟试验段进行了膨胀岩裂隙观测试验,定量分析了膨胀岩边坡在干湿循环中的裂隙的变化规律及其与含水率的相关关系。分析表明,膨胀岩裂隙的发育与天气变化密切相关,随着干湿循环的发展,裂隙的宽度和裂隙度逐渐增加,利用 Matlab 数字图像处理方法得到的裂隙率可以较好地描述裂隙的发育和发展情况     

南水北调中线工程总干渠潞王坟试验段膨胀岩工程地质特性研究

 从工程地质的角度对南水北调中线工程总干渠潞王坟试验段膨胀岩工程地质特性开展了分析研究 : 结合潞王坟试验段详细勘察和现场开挖过程的施工地质资料,分析了试验段膨胀岩的成因及宏观分布特征,研究了膨胀岩的矿物化学成分、膨胀性、天然含水量及密度、强度特性等。试验结果显示,泥灰岩一般具有弱膨胀潜势,黏土岩具有弱 中等膨胀潜势,其中个别具有强膨胀潜势;膨胀岩在干湿交替、胀缩变形条件下强度降低,岩体吸水后膨胀,在膨胀力的作用下,渠道衬砌将会被破坏。因此,渠道施工时对膨胀岩应采取相应的处理措施。     

土工材料在膨胀土渠道边坡的应用

近年来随着水利工程大规模的建设,越来越多的渠道工程涉及到膨胀土这一特殊土体。膨胀土边坡稳定问题又是膨胀土危害较大、影响较为严重的问题。随着新型土工材料的发展,一些新的施工方法和工艺也应用到了渠道边坡防护上。文章在分析膨胀土工程特性的基础上,初步研究了利用先进的工程技术、新型材料及施工技术对膨胀土渠坡进行防护的可行性,对类似工程具有重要的借鉴意义。     

土工格栅+膨胀岩开挖料处理措施施工成本分析

潞王坟试验段承担着南水北调工程膨胀岩(土)试验研究任务,目的是提供安全可靠、经济合理和有利于环保的技术措施,指导总干渠膨胀岩(土)段的大面积施工。对土工格栅+膨胀岩开挖料处理措施投入的人、材、机消耗量进行现场测算,真实分析施工成本情况,为优化技术方案提供依据。     

膨胀土（岩）渠坡现场监测技术研究

膨胀岩（土）是一种在自然地质过程中形成的多裂隙性、胀缩性地质体,其黏粒成分具有强亲水性,导致膨胀岩（土）体反复变形、裂隙发育,对渠道工程具有严重破坏作用。因此,合理的监测系统、监测仪器选型及埋设技术,将直接影响膨胀岩（土）渠坡监测成果的真实性和有效性。根据南水北调中线一期工程南阳、新乡膨胀土、岩试验段现场工作成果,从监测项目、系统组成、仪器布置、仪器选型、埋设技术等方面,系统地总结了膨胀土（岩）渠坡监测技术和实践经验。     

吸湿条件下土工格栅加筋膨胀土边坡稳定分析

正在设计中的中国南水北调中线工程有约340km的渠段通过膨胀土(岩)地区,拟采用土工格栅加筋膨胀土开挖料处理膨胀土(岩)渠坡.为研究吸湿条件下土工格栅加筋的效果,基于土工格栅与压实膨胀土间相互作用的试验结果.以及提出的膨胀土吸湿变形的模拟方法,对土工格栅加筋膨胀土边坡的应力与变形进行了数值分析.采用Mohr-Coulomb模型模拟膨胀土,线弹性模型模拟土工格栅;并采用理想弹塑性模型模拟土工格栅与压实膨胀土间的界面.研究了土工格栅与膨胀土的界面和压实膨胀土的强度参数,以及土工格栅的弹性模量等因素对加筋效果的影响.研究结果表明:土工格栅与压实膨胀土间界面的强度参数对加筋效果的影响较大;而采用相同的加筋参数,填土的强度参数对坡体的水平变形影响不大;土工格栅的弹性模量越大,对边坡变形的约束作用越明显.