南水北調(diào)中線膨脹土渠道滲流穩(wěn)定分析.pdf

1、南水北調(diào)中線工程總干渠中，部分渠段途經(jīng)膨脹土地區(qū)，膨脹土是一種遇水膨脹、失水收縮的特殊性非飽和土?；谶@一原因，需要對(duì)工程中的膨脹土渠段展開一系列的研究以確保整個(gè)工程的安全及工程實(shí)際意義的實(shí)現(xiàn)。本文針對(duì)南水北調(diào)中線工程中膨脹土渠段的滲流進(jìn)行研究分析，確保渠道不會(huì)因滲流問題發(fā)生破壞。首先，要了解膨脹土的工程特性，明確膨脹土在工程中存在的一些問題;其次，結(jié)合滲流分析的基本理論和不同的滲流分析方法，開展室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)原型試驗(yàn)，并對(duì)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)

2、場(chǎng)原型試驗(yàn)所測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析;最后，結(jié)合試驗(yàn)測(cè)的的數(shù)據(jù)和分析結(jié)果應(yīng)用專業(yè)滲流分析軟件seep3D對(duì)渠道進(jìn)行滲流分析。具體的內(nèi)容包括:
　　(1)在初步了解膨脹土的特殊性質(zhì)后，開展室內(nèi)試驗(yàn)，進(jìn)一步了解試驗(yàn)渠段膨脹土的物理力學(xué)性質(zhì)，選取樁號(hào)K58++487.838處渠段的土體為研究對(duì)象，主要為Q1粘土夾壤土及粉細(xì)砂透鏡體。通過試驗(yàn)得出:試驗(yàn)渠段主要成分Q1粘土的自由膨脹率較高，具有中等膨脹潛勢(shì)，對(duì)渠道滲流會(huì)有較大影響。因此對(duì)Q1粘

3、土進(jìn)行重點(diǎn)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，確定其物理力學(xué)性質(zhì)。
　　(2)為了使研究更加符合真實(shí)情況，得到更充分的依據(jù)，需要選取典型的膨脹土渠段進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)原型試驗(yàn)?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)包含兩方面內(nèi)容:①對(duì)換填土和原狀土進(jìn)行水平位移監(jiān)測(cè)，確定渠坡穩(wěn)定性以及保證后續(xù)滲流分析具有實(shí)際意義;②對(duì)換填土和原狀土的含水率和孔隙水壓力進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為后續(xù)軟件模擬提供參考數(shù)據(jù)。
　　(3)對(duì)試驗(yàn)渠段進(jìn)行滲流分析。分析過程中，選用Seep3D軟件對(duì)試驗(yàn)渠段進(jìn)行滲流分析。Seep3D

4、軟件是專門的滲流分析軟件，具備較完善的理論基礎(chǔ)，模擬呈現(xiàn)三維效果，更加符合工程的實(shí)際情況，因此被廣泛應(yīng)用于實(shí)際工程的滲流研究。
　　在應(yīng)用軟件進(jìn)行模擬的過程中，首先設(shè)定試驗(yàn)渠道滲流分析的范圍和邊界條件，確定滲流分析模型;然后確定三種計(jì)算工況，分別為設(shè)計(jì)水位、檢修期和檢修期加降雨情況;最后通過軟件中提供的分析方法，對(duì)三種工況分別進(jìn)行滲流分析。通過分析可知，在嚴(yán)格控制施工質(zhì)量的情況下，對(duì)渠道范圍內(nèi)的膨脹土采取開挖換填、壓實(shí)并加蓋復(fù)合土