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降服南水北调工程总干渠上的“拦路虎”:强膨胀土

2023-05-10 14:56:27


关于膨胀土地质灾害防治的研究已有70 多年的历史,但该问题一直未能得到根本解决,成为世界性技术难题。


南水北调工程是迄今为止世界上最大的调水工程,是优化我国水资源配置的重大战略性基础设施。全长约1 432 km 的南水北调中线工程总干渠有约387 km的渠道穿越膨胀土地区,占整个线路长度的27%,穿越地区大部分为半湿润、半干旱气候,四季分明、土体含水率变化剧烈,膨胀土的胀缩变形非常显著,膨胀土问题处理技术难度高、制约因素多,是目前正在研究的世界级课题。


膨胀土因其具有特殊的工程特性,易造成渠坡失稳,对工程的安全运行影响很大,而且其处理难度、处理的工程量和投资也较大,特别是,南水北调中线工程沿线分布的强膨胀土渠段由于具有更强的膨胀潜势,对渠道的危害更为严重,因而,膨胀土,尤其是强膨胀土渠道合理处置成为南水北调中线工程设计面临的关键技术难题。



 强膨胀土(岩) 变形破坏机理及处理技术路线


作者及其研究团队围绕南水北调中线工程强膨胀土渠道边坡变形破坏机理及处理技术,采用现场地质调查、室内试验、现场试验、理论分析与数值模拟相结合的方法开展研究,系统揭示了中线工程沿线强膨胀土工程特性及地质结构特征;查明了强膨胀土滑坡特征及其变形破坏特征,提出了考虑湿胀软化效应的强膨胀土边坡浅表层变形数值模拟方法和考虑裂隙空间分布和裂隙面强度的强膨胀土边坡深层滑动稳定性分析方法,通过综合监测分析获得了强膨胀土渠坡变形和膨胀变形基本规律,揭示了强膨胀土渠坡变形和渠基回弹与影响因子的关系,阐明了不同类型的强膨胀土渠坡变形破坏模式与机理;结合渠道工程的结构特点,创新性提出了抗滑桩+坡面梁框架式支护体系结构,发展了抗滑桩+坡面梁框架式支护体系结构设计方法,优化了强膨胀土渠道综合处理技术,为不同膨胀性渠段设计、施工、运行管理提供了技术支撑。


现将南水北调中线工程强膨胀土渠坡破坏机理及处理技术研究的点滴成果汇编成《强膨胀土渠坡破坏机理及处理技术》一书,希望对中国膨胀土区域工程建设及运营维护有所裨益。



陈善雄,赵旻,冷星火,刘祖强,罗红明 等著

ISBN:978-7-03-046610-5

北京:科学出版社,2016. 09


《强膨胀土渠坡破坏机理及处理技术》由陈善雄、赵旻、冷星火、刘祖强、罗红明编著,参加编著的人员有赵鑫、杨汉良、戴张俊、王磊等。各篇的主要编写者是:第一篇 强膨胀土工程特性及地质结构,赵旻、赵鑫、杨汉良;第二篇 强膨胀土渠坡滑动破坏和膨胀变形规律,陈善雄、罗红明、戴张俊;第三篇 强膨胀土渠坡处理技术,冷星火、王磊;第四篇 强膨胀土渠坡变形监测,刘祖强。全书由陈善雄、赵旻、冷星火、刘祖强、罗红明统稿。


《强膨胀土渠坡破坏机理及处理技术》是在“十二五” 国家科技支撑项目课题“强膨胀土渠道处理技术” 研究成果的基础上撰写的,、南水北调中线干线工程建设管理局、中国科学院武汉岩土力学研究所、长江勘测规划设计研究有限责任公司、长江岩土工程总公司(武汉)、河海大学、河北省水利水电第二勘测规划设计研究院,以及南水北调中线工程各建管单位、参建施工单位与监理单位的大力支持,也包含了他们大量的劳动和心血,作者谨表深切的谢意。


由于水平所限,书中难免会有不妥甚至错误之处,敬请广大读者批评指正。



(责编:刘四旦)



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