南水北调工程中常见特殊地质工程处理措施论文

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基于南水北调工程探讨膨胀土在施工中的处理方法与施工技巧

基于南水北调工程探讨膨胀土在施工中的处理方法与施工技巧基于南水北调工程探讨膨胀土在施工中的处理方法与施工技巧摘要：膨胀土是一种具有特殊性质的岩土，其处理的技术难度、工程量和投资都比较大，是工程施工中面临的关键技术问题之一。

膨胀土在施工中的问题涉及范围广、条件复杂，任何局部的边坡失稳、衬砌结构的破坏都将可能影响工程的工期。

为了确保膨胀土施工段的安全、施工质量及施工进度。

本文针对此探讨一下其在工程施工中的处理方法和技巧。

关键词：膨胀土；施工：技巧膨胀土是土中粘粒成分主要由亲水性矿物组成的一种土质，同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性的粘性土。

由于其特有的性能，给工程施工带来一定的难度，同时对工期存在着潜在的威胁。

本文针对膨胀土土质特性，探讨其在具体工程施工中如何合理选择其施工方法和施工技巧。

以南水北调中线总干渠设计桩号为113+914～121+985段工程为例，简单介绍膨胀土在工程施工中的处理方法和技巧。

为了验证可行性研究阶段提出的处理方案，进一步研究膨胀土的处理措施，尽可能控制工程成本，减少占地、缩短工期，在中线总干渠典型膨胀土渠段选择适当渠段，建设试验段工程，试验的主要目的是寻找替代换土方案及其他工程措施，通过试验段的实践，提前开展现场试验，提出既经济可靠又便于实施的膨胀土处理措施，为其他膨胀土工程建设提供依据。

1工程地质概况南水北调中线工程总干渠渠段桩号113+914～115+353段，该段为冲积倾斜平原地貌，地形较平坦，地面高程87.0～94.7m，渠底高程约78.48～78.41m，渠道挖深约8.8～17.0m。

地层岩性：上部以Q22壤土、粘土、含砾粘土为主，厚度5.0～13.2m，具极微～微透水性。

下部为Q1弱膨胀土，钻孔揭露最大厚度20.3m，以弱膨胀为主。

壤土Q2渠道最大挖深17m，渠坡主要由Q2 2粘性土组成,稳定性较好。

Q2 2壤土、粘土，Q1粘土。

桩号118+769～121+985段地形起伏较大，地层岩性：为粘砂砾多层结构，表层为薄层砾质粘土覆盖，厚度1.0～3.0m；下部为厚层具胀缩性壤土、粘土夹粉砂、中砂，壤土、粘土厚度3.0～15.0m，自由膨胀率36％～99％，以中等膨胀潜势为主。

《2024年南水北调背景下北京地面沉降发展变化特征》范文

《南水北调背景下北京地面沉降发展变化特征》篇一一、引言随着南水北调工程的实施，北京市迎来了水资源的大规模调配，同时也面临了地面沉降等一系列环境地质问题。

地面沉降是城市化进程中常见的一种地质灾害，对城市的建设与发展带来了严重影响。

本文将重点探讨南水北调背景下，北京地面沉降的发展变化特征。

二、南水北调工程背景南水北调工程是中国一项重要的战略性水资源配置工程，其主要目的是缓解北方地区的水资源短缺问题。

自南水北调工程实施以来，北京市作为受水区之一，接收了大量的调水，有效缓解了本地水资源紧张的局面。

然而，这一过程中也出现了一些环境地质问题，其中以地面沉降尤为突出。

三、北京地面沉降发展变化特征1. 沉降范围逐渐扩大随着南水北调工程的持续进行，北京市地面沉降的范围逐渐扩大。

从最初的局部地区扩展到全市范围内，特别是在一些老旧小区、建筑密集的区域，地面沉降问题尤为突出。

2. 沉降速度加快南水北调工程使得地下水位发生变化，加之城市建设的快速发展，地面沉降的速度在近十年内呈现出加速的趋势。

尤其是雨水集中排放的时段，由于地下土壤的排水不畅，使得地面沉降更为严重。

3. 对建筑与基础设施的影响地面沉降对北京市的建筑与基础设施造成了严重影响。

一方面，建筑物的基础下沉可能导致墙体开裂、地基不均等安全风险；另一方面，地铁、桥梁等基础设施也面临着巨大的安全挑战。

此外，地面沉降还会对城市的排水系统造成影响，导致排水不畅、内涝等问题。

四、原因分析北京地面沉降的主要原因包括：一是南水北调工程导致地下水位变化；二是城市建设的快速发展，导致土壤压实、地下水过度开采；三是自然因素如地质构造、土壤类型等。

这些因素共同作用，导致了地面沉降的发生和发展。

五、应对措施与建议针对北京地面沉降问题，建议采取以下措施：一是加强地质监测和预警系统建设，及时发现和处理地面沉降问题；二是优化南水北调工程的水资源调配方案，减少对地下水位的影响；三是加强城市规划与建设管理，合理利用土地资源，减少土壤压实和地下水过度开采；四是推广使用节水技术，降低水资源消耗；五是加强公众宣传教育，提高公众对地面沉降的认识和防范意识。

南水北调中线工程膨胀土渠坡稳定问题及对策

南水北调中线工程膨胀土渠坡稳定问题及对策摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的科学技术的发展也有了很大的进步。

南水北调中线干线工程是缓解我国黄淮海平原水资源严重短缺，优化配置水资源的重大战略性基础设施，先期实施的中线一期工程多年平均年调水量95亿m3，输水干线全长1432km，其中涉及膨胀土(岩)的渠段累计长约370km，约占明渠段的1/3，工程地质条件复杂。

膨胀土(岩)是具有胀缩性、裂隙性和超固结性的岩土，工程性质非常特殊。

膨胀土(岩)对水分状态的变化十分敏感，这种敏感性会引起膨胀土(岩)体积和强度的变化，往往造成工程建筑物的破坏，与其他工程相比，膨胀土(岩)渠道运行的地质环境、土体状态及其与水相互作用的条件等，使渠道工程中遇到的膨胀土(岩)问题更多、更难应付。

关键词：南水北调；中线工程；膨胀土渠段；边坡变形研究引言南水北调中线工程干渠渠坡或渠底涉及膨胀土(岩)的渠段约占明渠段的1/3，工程地质条件复杂。

膨胀土渠道工程最重要的是边坡稳定问题，如果发生边坡滑塌影响到南水北调中线工程正常通水运行，则社会影响巨大，因此需要开展膨胀土边坡变形控制研究。

通过对一般边坡变形控制要求的分析，结合南水北调中线膨胀岩土渠道的特点提出南水北调中线工程膨胀土边坡变形控制要求以及监测数据异常风险研判标准。

分析表明:提出的南水北调中线膨胀土边坡变形控制要求及风险预警标准基本合理，可对边坡的变形过程进行合理把控;累计位移速度法能全面反映边坡变形的整个过程，可判断边坡所处的变形阶段，在膨胀土边坡预警中有很强的实用性。

对监测资料进行分析可以推断出边坡的变形趋势和变形规律，据之对边坡的变形进行预报，为南水北调中线渠道正常通水运行提供保障。

1.膨胀土的物理性质膨胀土主要是由强亲水性的黏土矿物组成，其中伊利石、蒙脱石等黏土矿物使膨胀土具有失水收缩，吸水膨胀的特性。

膨胀土吸水产生体积膨胀是由膨胀土中水分子在黏土矿物颗粒周围形成具有一定排列方向的水膜引起的，是自由水渗入矿物颗粒间转化为结合水，随着结合水膜的厚度增加，使土粒间的净距离增加，从而导致土体的膨胀。

强夯法处理湿陷性黄土在南水北调某工程中的应用

强夯法处理湿陷性黄土在南水北调某工程中的应用摘要：湿陷性黄土在我国分布较广，南水北调作为长距离、跨流域的大型调水工程，沿线遇到了湿陷性黄土、膨胀土等各种各样的复杂地质条件，本文结合强夯法在南水北调河北省永年县部分渠段的处理湿陷性黄土的应用，全面介绍了强夯法的施工工艺，为其他工程提供借鉴。

关键词：湿陷性强夯法夯击遍数击数1 工程概况南水北调中线途径河北永年，在桩号：66+850～70+347段，经地质勘测上部为q黄土状壤土，q黄土状壤土湿陷系数δs=0～0.094，局部具轻微～中等湿陷性，厚度2.0～9.5m，最深处在渠底以下5m，此渠段为半挖半填段，为确保渠堤的安全，需对湿陷性土进行处理。

2 方案比选依据《南水北调中线干线工程总干渠初步设计明渠土建工程设计技术规定（试行）》及相关规范，湿陷性黄土处理可采用预浸水法、换填法、挤密法、强夯法等，考虑现场距离水源较远而且预浸水法需水量较大等因素否定了采用预浸水法，经技术经济比选，换填法和挤密桩法造价较高，最终确定采用强夯法对本段地基进行处理。

3 工艺流程强夯方案的编制→强夯施工→过程检测→夯后检测→工程验收→结束。

4 设备选配考虑工期和安全等综合因素，本工程选用了32t履带式起重机1台，50t履带式起重机3台用于夯锤的起吊，推土机2台用于强夯过程的找平，夯锤若干作为不同夯击的选配，具体如下表：5 夯击点布置夯击点布置采用正方形或梅花形网格排列，根据计算和实验确定夯击能3000kn.m，选用3号夯锤，夯击点间距4.7m；选用4号夯锤，夯击点间距4.6m；选用5号夯锤，夯击点间距5m；选用6号夯锤，夯击点间距5m。

6 夯击遍数与击数夯击击数为每点7～10击，强夯点夯2遍，最后低能量满夯1遍。

在施工时要根据现场强夯试验得到的夯击击数与沉量关系曲线作为确定夯击遍数的初步依据，同时还要满足最后两击的夯沉量不大于50mm、夯坑周围地面无过大隆起以及不因夯坑过深而起锤困难为准。

南水北调中线工程施工地质工作探讨

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南水北调配套输水管道地质问题及处理措施探讨

南水北调配套输水管道地质问题及处理措施探讨作者：张帅来源：《建筑工程技术与设计》2014年第04期摘要：本文对主要工程地质问题进行了分析，并提出了相应的处理措施。

关键词：南水北调；地质问题；处理措施南水北调工程是一项宏伟的跨流域调水工程，工程实施后将极大地缓解北方地区水资源紧缺状况。

中线总干渠工程将于2013年竣工，2014年通水。

工程是南水北调工程体系的重要组成部分，承担着连接中线总干渠和受水区地表水厂的纽带作用.2 工程地质条件2.1 地层岩性工程区地表出露与钻探揭露的地层有：人工堆积物（rQ）、第四系全新统冲洪积层（al+plQ4）、第四系全新统冲积层（alQ4）、第四系上更新统坡洪积层（dl+plQ3）、太古界阜平群漫山组岩石地层（Arm）。

平管段底板埋深2.5～4.5m，管底以下持力层包括如下6类。

（1）壤土。

冲洪积成因，棕黄色，稍湿，可塑，局部硬塑，分布广泛，层位比较稳定。

一般具中等压缩性，属弱透水层，局部具高压缩性，微透水性，承载力建议值135～140kPa。

（2）黄土状壤土。

主要分布于涞水、保定市区、顺平县、白洋淀补水等线路上游山前地基段，土质均匀，厚度一般大于5m，粉粒含量较高，弱透水性，中等压缩性。

取样试验结果多具湿陷性，湿陷程度轻微～中等，湿水后地基稳定性变差，承载力建议值130～135kPa。

（3）砂壤土。

主要分布于涞高干管、涿州、徐水、定州、定州电厂等线路，厚度一般小于4m，层位变化较大，粉粒及砂粒含量较高，中密，中等压缩性，弱透水性，局部为中等透水，承载力建议值140～145kPa。

（4）粉质粘土。

主要分布于曲阳、雄县、安新等线路，灰黄色或深灰色，冲洪积或湖沼相成因，粘粒含量高，稍湿～湿，可塑～软塑，多具高压缩性，弱～微透水性，地基稳定性较差，承载力建议值115～130kPa。

（5）砂土。

分布广泛，多见于定州、安国、徐水、望都、涞高干管、涿州等线路，冲积成因，揭露厚度1.0～7.0m。

南水北调工程中常见的特殊地质工程处理措施

南水北调工程中常见的特殊地质工程处理措施摘要：本文结合多年的施工经验并以曾经在南水北调施工中遇到的多种工程地质状况及处理措施进行了总结关键词：湿陷性黄土钻孔灌注桩处理措施Abstract: this paper combined with years of the construction experience and to have encountered in the construction of the south-to-north water transfer project in many of the engineering geological conditions and treatment measures are summarizedKeywords: collapsible loess bored piles treatment measures中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：1工程概况南水北调中线京石段应急供水工程南起河北省滹沱河南侧古运河，北至北京市团城湖，线路总长度307.5km，其中河北省境内长度227.4km，设计流量135～50m3/s，为明渠输水；北京市境内长度80.1km，为管涵输水，设计条件为泵站加压输水，设计流量50～30m3/s，无泵站加压时的自流规模为20m3/s。

中线京石段总干渠建有节制闸15座、永定河控制闸1座、退水闸13座、分水闸13座。

2 渠道衬砌及建筑物基础为湿陷性黄土的处理措施黄土在自重压力或附加压力的作用下受水浸蚀后，土质结构迅速破坏而发生显著附加下沉，导致建筑物破坏，具有此类特性的黄土，称湿陷性黄土。

其工程特征：塑性较弱；含水较少；压实程度很差，孔隙较大；抗水性弱，遇水强烈崩解，膨胀量较小，但失水收缩较明显；透水性较强；强度较高，因为压缩中等，抗剪强度较高。

2.1渠道基础土质为湿陷性黄土的处理措施：渠道湿陷性黄土地基较多采取强夯法处理，采用冲击压路机进行施工。

南水北调中的工程地质问题及处理措施

包括边坡稳定、洞室稳定等，需要采取支护、加固等措施确
保工程安全。
渗透变形问题
沿线土壤渗透性差异大，易产生管涌、流土等渗透变形现象，需采取有效防渗措施。
地震液化问题
部分砂土、粉土在地震作用下可能发生液化现象，导致地基失效，需进行抗震设计和处理。
有害物质问题
沿线地区可能存在有害物质，如软土、膨胀土、盐渍土等，对工程建设和运营造成不利影
支护结构设计
针对隧洞开挖过程中的不稳定因素，设计合理的支护结构，如钢支撑、喷锚支护等。
3
衬砌与支护结构配合
确保衬砌与支护结构之间的紧密配合，共同承担隧洞内外荷载，保障隧洞安全稳定运行。
水库诱发地震防范措施
加强地震监测
在水库周边地区设置地震监测站，实时监测地震活动情况，及时发现异常现象。
合理控制水位
抗滑桩支护
在边坡滑动面以下设置抗滑桩，利用桩身抗力和被动土压力平衡滑动推力。
挡土墙支护
锚杆பைடு நூலகம்索）支护
在边坡岩体内设置锚杆（索），通过张拉锁定提供支护力，增强边坡稳定性。
采用重力式、悬臂式等挡土墙结构，抵抗边坡土压力，保持边坡稳定。
隧洞衬砌及支护结构选型优化
1 2
衬砌类型选择
根据隧洞地质条件和输水要求，选择适宜的衬砌类型，如混凝土衬砌、钢板衬砌等。
预警机制建立
基于监测数据分析和处理，建立地质灾害预警模型，划定预警阈值，实现分级预警和及时响应。
应急预案制定及演练实施情况回顾
应急预案制定
针对可能发生的各类地质灾害，制定详细的应急预案，包括应急组织、通讯联络、现场处置、医疗救护、安全防护等方面内容。
应急演练实施

南水北调中线京石应急段渠道主要施工地质问题及处理措施

能。采取固坡措施。在施工期间由于雨季．多处岩层形成小型滑坡。施工时对全、强风化岩采取挂网锚杆喷混凝土。对弱风化破碎带采取喷砼．局部加锚杆支护。基岩渠坡弱风化、新鲜岩石段，先喷混凝土粗略找平，水泥砂浆抹面。
挖方渠段、填方段、半挖半填段。
差。在施工中主要采用渠坡铺设砾石料、降水井、排水管网等
输排措施
③渠道渗漏与地下水的问题：地下水对渠道的影响主要表现在施工排水和对边坡稳定的影响：较高的地下水位对渠道的运行和使用会产生不利的影响：较高的地下水位会产生地下水对渠道的回渗和静水压力对边坡、渠道衬砌的顶托破坏．另外地下水的浸泡对渠道的稳定也会有一定影响。施工中主要采用设计永久性泵站．通过排水系统将地下水汇人集水井．水泵自动抽水强排．渠底置换５０ｃｍ厚砂砾料为保温板防冻胀，增设逆止阀消减扬压力的工程措施。高地下水对渠道影响较大．由于土层及砂层透镜体的渗水量较大．对混凝板产生浮托力．水泵的自动抽排系统尚未安装运用．渗水来
不及输排，表现为渠道混凝土板裂缝、错台、隆起、止水缝开
１施工地质问题、处理措施
①黄土状土湿陷性：部分渠段的上更新统黄土状壤土局部具轻微湿陷性．施工中对黄土状壤土为主地基段的填方渠段。采取夯实或碾压措施，减少湿陷性的影响。在挖方段和半挖半填段多采用清除表土。然后强夯。至渠底以上５ｍ，采用
ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄ．ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｏｔｈｅｒｅｎｇｉｎｅｅｉｎｒｇｓｈｏｕｌｄｂｅｐａｉｄｍｏｒｅａｔｔｅｎｔｉｏｎｉｎ．

南水北调渠道工程湿陷性黄土基础处理方法研究

南水北调渠道工程湿陷性黄土基础处理方法研究摘要：湿陷性土地在我国分布比较广泛，这属于一种非饱和以及非欠压性的土地，这种地形具有孔型比较大以及垂直型节理的主要特点。

这种地形在天然大的湿度下，具有的压缩性非常低，但是一旦遇到水侵湿，土壤的强度就会大大下降，如果再附上一定的压力就会导致变形，可以说这种地形的沉降量比较大、下沉速度非常快的不稳定性变形，对地形所承载的建筑物产生很大的影响。

我国大型水利工程南水北调工程就有一大段工程经过这种地形。

本文重点分析了在南水北调工程中如何处理湿陷性黄土地形。

关键词：南水北调；强夯法；湿陷性土地黄土在我国有大面积的分布，主要分布在我国甘肃、河南、山西以及陕西等地区。

这是一种主要以颗粒组成并且以粉粒为基础的黄色或者呈现为褐黄色的粉末状土地。

如果黄土含有一定的水分，并且没有受到水分的侵湿，具有强度较高、很大的压缩性的特点。

部分黄土受到覆盖土层具有的自重应力以及承载建筑物的附加应力的作用就会受水发生土壤结构被破坏出现显著的附加下沉等现象，土壤的强度也会大大降低，最终形成了湿陷性的黄土。

这种地形在南水北调工程主干线中常见，一定要采取合理的措施将这种地形产生的影响降至最低。

一、湿陷性黄土地形的主要处理方法1.垫层法这是一种比较基础的处理方法。

首先要将沟渠经过的湿陷部分的黄土挖除干净，随后使用素土或者是灰土进行分层夯实，做好垫层，这样可以消除地基存在的部分或者是全部湿陷部分，同时还可以大大减少地基存在的压缩变形状况，有效提高沟渠地基的承载力。

另外垫层的设计内容主要包括垫层的厚度、宽度以及经过夯实之后的相关压实系数以及承载力的主要设计值的确定。

湿陷性黄土采用垫层法进行基础设计的主要原则是不仅要满足沟渠对湿陷性黄土地基改变以及稳定性的要求，同时又符合经济合理的发展要求。

2.强夯法这种方法的主要原理是确保地基机理的加固，具体的方法是使用具有一定重量的重锤根据一定的落距对地基进行冲动以及振动，有效达到压实度被提高、促进土壤振动液化条件的改善，有效解决湿陷性黄土存在的各种缺陷。

对南水北调中线主要工程地质问题的讨论

序号：编码：重庆理工大学第十八届“开拓杯”学生课外学术科技作品竞赛参赛作品作品名称：对南水北调中线主要工程地质问题的讨论作品类别：C类别：A自然科学类学术论文B 科技发明制作C哲学社会科学类学术论文与社会调查报告对南水北调中线主要工程地质问题的讨论摘要:南水北调中线总干渠线路长，跨越地貌多样，工程地质条件复杂，存在很多工程地质问题。

因此查明沿线的工程地质问题及危害，并采取适宜的防治措施对工程的安全性、经济性、合理性非常重要。

通过对南水北调中线工程主要工程地质问题及其危害的处理措施的阐述，处治方法的分析对比，提出了对工程地质问题危害的防治建议。

关键字：工程地质问题、处理措施、分析对比、总干渠、南水北调中线工程正文：一、主要工程地质问题南水北调中线总干渠存在的工程地质问题有:饱和沙土震动液化问题①黄土湿陷性问题②渠道经过煤矿采空区变形及渠道压煤问题③渠道边坡稳定问题④渠道渗漏问题⑤基坑涌沙涌水问题由于工程巨大，查明沿线的工程地质问题及其危害，采用适宜的防治措施对工程的安全性、经济性、合理性都具有重要的意义。

因而对其主要的工程地质问题及其危害与处理措施作出浅析，以进一步解决南水北调中线建设的面临的巨大问题。

二、主要问题的危害及其处理措施（一）饱和砂土震动液化问题1、危害及分布饱和砂土震动液化是指在震动效应下，孔隙水压增加及有效应力降低而引起粒状材料（砂土、粉土）由固态转变成液态的过程。

它往往可造成喷水涌砂、地面隆起或沉降、坡体滑移、轻型建筑浮起、地基沉载力严重下降等。

饱和砂土液化对总干渠的危害主要有:渠道渠坡失稳、滑移，隧洞失稳、垮塌，交叉建筑物地基承载力下降，基础下沉等。

总干渠沿线黄河及其以北的潮河、沁河、纸坊河—沧河、漳河等的河漫滩、阶地和古河道等地，广泛分布着粉细砂、亚砂土，且地下水埋藏浅，砂土处于饱和状态，加之地震基本烈度不小于Ⅶ度（地震动峰值加速度不小于0.10g），有饱和砂土液化问题。

存在饱和砂土振动液化问题的渠段累计长约37km。

河北省南水北调配套输水管道工程主要地质灾害类型及防治对策

河北省南水北调配套输水管道工程主要地质灾害类型及防治对策摘要：南水北调工程是一项跨省市、跨流域的特大型调水工程，河北省南水北调配套输水管道工程受水区控制范围广，区内的地质环境条件变化较大，主要地质灾害类型为地面塌陷、地面沉降、地裂缝、砂土液化、膨胀土胀缩、黄土湿陷、软土。

通过分析工程区内主要地质灾害的分布现状、类型、规模、形成原因及发展趋势，对每一种地质灾害类型提出了具体的防治措施及建议。

关键词：地质灾害；地面塌陷；地面沉降；地裂缝；砂土液化；膨胀土胀缩，黄土湿陷；软土Abstract: the South-to-North Water Diversion Project is a major provinces and cities, interbasin water transfer project, supporting water pipeline project in the South-to-North region in Hebei province wide control range, change area’s geological environmental conditions, main types of geological hazards for theground collapse, ground subsidence, ground crack, sandliquefaction,expansion soil swelling-shrinkage, collapsible loess, soft soil. Through thedistribution situation, type, scale, cause of formation and the development trend of the main geological hazards in the project area, the prevention measures and suggestions for each type of geological disasters were proposed.Keywords: geological disaster; ground subsidence; subsidence; crack; liquefaction; expansive soil, collapsible loess;1 引言南水北调工程是一项跨省市、跨流域的特大型调水工程，河北省受水区地处北纬36o18′～39o30′、东经114o23′～116o42′之间，南起冀豫边界，北至京、津二市南缘，西起太行山东麓，东至渤海之滨。

【论文】南水北调中线一期工程膨胀土渠坡处理措施

。膨胀土渠坡破坏
２膨胀土渠坡运行环境及防护要求
膨胀土对水非常敏感，土中含水量变化是导致工程出现危害的重要原因。南水北调中线工程膨胀土渠
作者简介：陈尚法，男，博士，高级工程师，主要从事水工结构与岩土工程方面的设计与研究工作。Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｈｅｎｓｈａｎｇｆａ＠ｃｊｗｓｊｙ．ｃｏｍ．ｃｎ
１概述
膨胀土矿物成份主要由蒙脱石、伊利石和高岭石等组成。土体的膨胀性取决于蒙脱石、伊利石含量的多少，蒙脱石含量越高，膨胀性越强。膨胀土主要的工程地质特性表现为：胀缩性、裂隙性和超固结特性。膨胀土吸水时体积扩胀，失水时体积收缩，反复胀缩的结果使得土体结构发生破坏，力学强度随之降低。一般根据自由膨胀率的大小来判定粘性土的膨胀潜势。按照《膨胀土地区建筑技术规范》（ＧＢＪ１１２－８７），自由膨胀率 δ ０％为非膨胀土，４０％≤ δ ６５％为弱ｅｆ低于４ｅｆ＜膨胀土，６５％≤ δ ９０％为中膨胀土，９０％≤ δ ｅｆ＜ｅｆ为强膨胀土。针对膨胀土的工程特性及膨胀土边坡处理，国内外学者开展了大量的研究主要有以下几种类型：（１）冲沟（雨淋沟）。由于表层土体在干缩湿胀循环后变得较为松散，坡面受雨水冲刷极易形成冲沟（雨淋沟），这种冲沟密度较大，而且有时较深。坡面冲刷不但破坏渠坡表部的防护设施，而且会导致排水沟和渠道淤积。（２）浅层滑动。浅层滑动是膨胀土渠坡较为常见

南水北调工程概况及其主要工程地质问题

南水北调工程概况及其主要工程地质问题摘要：南水北调工程在地质条件方面呈多样性，由于施工环境过于复杂，只有深入了解工程地质问题，才能确保工程稳定进行。

本文通过案例分析的方式，深入了解南水北调工程现状，分析了南水北调工程地质问题，综合现实需求提出解决措施，希望通过这种方式为工程发展提供稳定基础。

关键词：南水北调；工程概况；存在的问题；解决方案南水北调工程施工条件相对恶劣，部分施工项目还需要打通较长的隧道。

在南水北调工程投入生产后，需要使用现代工程分析方法，深入了解施工现场的工程地质问题，才能解决限制施工发展的英雄因素。

南水北调工程需要合理应对地应力、软岩蠕变、岩石爆裂等问题，需要对可能出现的问题进行统一管理与分析，积极完成施工环境内部水文地质条件测试，提升南水北调工程施工效率与施工稳定性。

1.南水北调工程介绍南水北调是特大型调水工程，此工程发展的主要目的是，完成水资源合理调配，解决水资源分配不均等问题。

在南水北调工程规划中，明确需要在长江中游和上游完成引水。

我国在经济发展过程中，出现明显的水资源短缺问题，水资源分布呈不均现象，北方地区严重缺少水资源。

在社会发展角度来看，只有合理应对资源短缺问题，才能确保经济不断进步。

在时代发展背景下，南水北调工程顺利开展，并且关于南水北调工程的研究不断增多。

南水北调工程两条线路在长江上游交汇，对水资源情况进行重新布局，符合可持续发展原则。

2.南水北调工程遇到的工程地质问题2.1施工环境内部的抗震问题在南水北调工程发展过程中，很多施工部分出现断裂现象，大部分地质断裂都是由于地质运动造成的，有着较深的历史渊源。

通过相关数据显示，在南水北调工程地质测试过程中，水渠线分布相对较长，施工环境内部拥有大量松散土层，地下水存在饱和状态，随时可能出现振动液化问题。

2.2渠道渗透问题在南水北调工程工作区域中，需要针对施工环境划分成不同等级，从整体布局角度进行地段设计，明确地下水位的实际情况。

南水北调潮河段渠基不良地质特点及处理技术

南水北调潮河段渠基不良地质特点及处理技术摘要：南水北调中线一期工程总干渠沙河南至黄河南段潮河段，设计桩号、SH(3)133+380-SH(3)179+227，起点位于河南省新郑市梨园村，与双泊河渡槽设计单元工程末端相连接，潮河段工程全长45.85km,沿线地质情况复杂多样。

本又针对施工过程中遇到的湿陷性黄土等不良地质条件，采取相应的处理措施，效果显著，为南水北调工程的建设与运行奠定了基础。

关键词：南水北调；潮河段渠基；不良地质；处理技术一、工程概况南水北调中线一期工程总干渠沙河南至黄河南段潮河段，桩号SH(3)133+380一SH(3)179+227，起点位于河南省新郑市梨园村，与双泊河渡槽设计单元工程末端相连，潮河段工程全长45.85km，全段渠道地质条件复杂，多处渠道底板位于黄土状轻壤土中，具有轻微一中等湿陷性;多处渠道边坡为粉砂、极细砂(Q4)可液化土层，属轻微一中液化等级。

施工过程中因强夯对临渠村庄建筑物产生不利影响，噪音扰民严重，造成村民阻工，部分渠段强夯地基处理变更为换填。

该设计单元主要对饱和地震液化砂土、湿陷性黄土等不良地质进行有效处理。

二、饱和砂土防震液化处理技术潮河段渠道土质主要为粉砂、极细砂(Q4)可液化土层。

1、饱和砂土的特性饱和砂土地震液化将使地基软化，地面产生不均匀沉陷，影响渠道渠坡的整体稳定性和安全性，情况严重者将导致渠道渠坡失稳后滑坡、损坏、破坏，在外荷载作用下，饱和砂土地基可能从原来的固态转化为液态即液化，从而造成堤坝破坏或地基失稳，造成灾害。

2、饱和砂土防震液化处理技术饱和砂土地震液化地质的处理，关键是要使其丧失产生液化的条件，强夯可以使其结构发生改变，防止在震动条件失去承载能力。

经试验，确定强夯初定参数，强夯参数:单击夯击能2000kN?m；锤重23t(底面直径cp2450mm)；夯击10击3遍，累计夯30击；前2遍夯锤落距为9m，第3遍落距为6m；夯点布置:第1遍按正三角形布置，中距为6.SOm，第2遍在第1遍夯点之间布置，第3遍满堂布置，夯点用实心圆表示。

南水北调中线穿漳工程地质灾害问题研究

南水北调中线穿漳工程地质灾害问题研究摘要：南水北调穿漳河工程是南水北调工程中线的重要组成部分，担负着南水北调中线一期工程全线贯通后漳河以北地区输水任务，是南水北调向河北、北京输水的控制性工程。

关键词：南水北调中线穿漳工程地质灾害防治措施一、工程概况南水北调穿漳河工程是南水北调工程中线的重要组成部分，担负着南水北调中线一期工程全线贯通后漳河以北地区输水任务，是南水北调向河北、北京输水的控制性工程。

南水北调穿漳河工程交叉建筑物（以下简称“穿漳工程”）工程起点位于安阳县安丰乡施家河村漳河南岸止于漳河北岸，建筑物干渠桩号为730+640.19～731+722m，全长1081.81m。

按2007年四季度价格水平计算，工程静态总投资为38856万元，其中工程部分静态总投资35852万元，征地及环境部分静态总投资3004万元。

穿漳工程由总体工程和护岸工程两部分组成，施工总工期30个月。

总体工程为总干渠上大型河渠交叉建筑物，型式为渠道倒虹吸，主要建筑物由南向北分别由南岸连接渠道、进口渐变段、进口检修闸段、倒虹吸管身段、出口节制闸段、出口渐变段、北岸连接渠段7段组成，退水闸、排冰闸设在南岸连接渠道右侧。

护岸工程是一项对下游因正常水流流态变化可能造成影响的危险岸坡及重要建筑物而进行防护工程，按3级建筑物设计。

该工程位于穿漳工程下游1.26km，全长500m。

二、评估区范围及级别根据穿漳工程特点及沿线地质环境条件，确定本次评估范围以穿漳工程征地边界平均向外扩展500m，护岸工程南侧向外扩100m，北侧向外扩50m作为评估边界，总面积2.08km2。

南水北调中线一期工程穿漳河交叉建筑物是南水北调中线一期工程较关键的重要控制性工程。

工程静态总投资为38856万元，施工总工期30个月，属重要建设项目；评估区地质环境条件复杂程度为中等。

因此确定评估级别为一级。

三、地质环境条件评估区位于暖温带大陆性季风气候区，四季分明。

地形与地貌类型较复杂，地层岩性变化较大，地质构造较复杂，土体工程地质性质较差，工程水文地质条件较差，地质灾害不发育，破坏地质环境的人类工程活动一般，因此确定评估区地质环境条件的复杂程度为中等。

南水北调工程渠道膨胀土处理施工工艺控制分析

南水北调工程渠道膨胀土处理施工工艺控制分析-建筑论文南水北调工程渠道膨胀土处理施工工艺控制分析荆华（邯郸市漳滏河灌溉供水管理处河北邯郸 056001）【摘要】膨胀土是一种具有特殊性质地土,南水北调中线一期工程总干渠沿线涉及倒膨胀土问题地渠段较多,范围广条件复杂,本文已南水北调中线一期总干渠漳古段SG7标为例论述采以换土法进行膨胀土基础处理施工工艺.关键词膨胀土开挖；施工排水；换填1.引言渠道桩号118+769～121+985为中等膨胀土,且地下水水位较高,是我部膨胀土施工地难点.膨胀具有吸水膨胀.失水收缩地特性.根据各方治理膨胀土经验,采取“已防为主,支挡为辅”地处理措施.再防水地同時,结合坡面排水设施,及時疏排坡面积水,防止地表径流入边坡土体.过水断面地膨胀土采取换土封闭和压重双重措施,确保过水断面边坡稳定.桩号118+769～121+985渠道过水断面左右边坡及渠底填反滤料,铺设软式透水管等排水设施；过水断面粘土换填厚度为垂直坡面2M.2.5M,渠道衬砌过水断面坡比为1.2.75.1：3.5.2.工程简况（1）南水北调工程SG7标位於河北邢台市邢台县,累计桩号113+914～121+985.渠道衬砌长度为7.386Km,膨胀土累计3.78Km桩号118+769～121+985,该段为冰水积垄岗地貌,地形起伏较大,地面高程82.1～94.5m,渠底高程77.95～77.816m,渠道挖深5～16.6m.地层岩性：为下更新统Q1冰水积及湖积而成地粘砂砾多层结构,表层为薄层砾质粘土覆盖,厚度1.0～3.0m；下部为厚层具胀缩性壤土.粘土夹粉砂.中砂,壤土.粘土厚度3.0～15.0m,自由膨胀率36％～99％,已中等膨胀潜势为主.粉砂.中砂厚度1.5～8.0m.（2）渠坡主要由具中等膨胀潜势地Q1壤土粘土夹粉砂及中砂构成,渠坡长期稳定性差.渠底及坡脚多处为粉砂.地下水分布极否均匀,水位高於渠底约1.5m～12m.膨胀土换填施工安排再非雨季施工.施工前,再基坑顶部周围修建截流沟和挡水坎,避免施工期间各类地表水进入工作面.为防止冻结,负温情况下否进行膨胀土换填施工.为避开开挖成型地地坡面长期暴露,防止边坡失稳.换填施工一经开始,否得无故停止；因故停歇時间较长時,對工作面采以塑料布等进行覆盖.3.膨胀土换填施工程序施工排水→膨胀土开挖→渠基排水施工→分段.分层回填3.1施工排水.渠道118+769～121+985段再施工期间出现了否同程度地地下水,通过观察,渠道地下水主要集中再渠底部位,再渠底出现多处渗水明流点.渠坡渗水量否大,再渠坡中下部局部出现地阴湿现象,明流较少.再渠道中心位置先行开挖排水明沟,明沟深度超出开挖深度1m左右.为满足施工要求,再渠坡渗水部位开挖盲沟,盲沟底宽0.3M,顶宽0.5M,沟深0.3M,换填砂砾料,盲沟引至渠底.再渠底纵向开挖三道排水盲沟,分别布置再渠底两侧和中间,盲沟内填筑砂砾料.根据出水点地实际情况,再渠底开挖横向排水盲沟,横向贯通三条纵向排水沟,盲沟内填筑砂砾料.再渠底间隔100M布设集水井,井内放置污水泵外排渗水.3.2膨胀土开挖.膨胀土开挖地方式和普通土开挖方式相同.采以地反铲挖掘机开挖,15T自卸汽车运输,160KW推土机弃渣场推平.3.3渠基排水施工.3.3.1渠基排水盲沟地施工.根据施工图纸,渠基排水盲沟只再渠坡對称布设,单坡纵向布设三条,横向间隔8M（16M）全线布设.待精削坡完成后,以挖掘机自上而下进行开槽,人工配合按照图纸尺寸进行修坡.开槽完成后,人工配合机械进行砂砾石反滤料地填筑.自卸汽车将砂砾料运至渠底,挖掘机自渠底把砂砾料倒运至需要填筑地盲沟附近,人工进行铺填.填筑过程分两次进行,按照施工图纸第一层填至集水管底部高程,以夯机按要求夯实,然后安装集水管.第二层填至设计顶高程.3.3.2渠基砂砾料换填施工.根据施工图纸,再渠底换填土已下和换填土已上分部铺设30cm和15cm砂砾料.渠底换填0.3M厚地砂砾料,再砂砾料层中埋设横向集水管.待渠底开挖至设计高程后,开始填筑砂砾料层.以自卸汽车运输,挖掘机摊铺,推土机找平后,按要求压实.压实后人工开挖埋设集水管地沟槽,开挖宽度15厘M,然后安装集水管,待安装完成后,利以原开挖出地砂砾料回填沟槽,以夯机按要求夯实,换填土已上铺设15cm厚砂砾料,再粒料层中埋设纵向集水管.待换填土完成后,以自卸汽车运输,推土机推平后按要求压实.压实后人工挖集水管地沟槽,然后安装集水管,待安装完成后,回填沟槽,以夯机按要求夯实.3.3.3渠基排水软式透水管地施工.（1）根据施工图纸,再渠坡.渠底和换填粘土层中部.顶部砂砾料层分别.（2）布设横向和纵向软式透水管.渠坡排水盲沟内和渠底地横向.纵向透水管,再铺填砂砾料地工程中按要求安装.（3）安装换填粘土层中地排水管時,再换填高程达倒排水管顶高程已上10厘M時停止填筑,待换填层碾压达倒设计要求后,人工再需要埋设排水管处开槽,槽宽15厘M,槽深20厘M,保证槽底高程.成槽后按要求安装排水管,安装完成后以原开挖土将沟槽填平夯实.（4）渠底粘土换填完成后,人工再换填顶纵向排水管位置按照图纸尺寸开槽,按照要求安装渠底纵向排水管和B型逆止阀.3.4粘土换填.粘土换填施工程序为：施工准备→堤基处理→土料开采→堤基填筑→坡面修整.换填土料为本标上游渠道段可利以土料,施工前检验土地含水量,将含水量控制再最优含水量范围内.根据碾压实验确定地施工工艺,采以18T振动碾（凹凸）,碾压行进速度慢一档V=2KM/h,推土机和平地机整平铺土厚度为45cm,含水量13%~19%,有振碾压6遍,可满足压实度否小於0.98地设计要求.自下而上分层填筑.再施工过程中无否合格土进场；铺土厚度允许偏差0～-50mm；铺填边线允许偏差+100～+300mm；确保碾压成型后表面无显著凹凸,无弹簧土,无松土,无杂物；为保证换填土与原基地良好结合,换填坡面进行开蹬处理,开蹬高度与铺土层厚度相同即45cm.铺土厚度采以钢钎检测,铺填边线采以全站仪检测,碾压完成后,采以环刀法检测压实度.前一层地检测工程全部合格后,方可进行下一层回填施工.本段回填全部完成后,开始下一段换填施工.两段结合处地虚土全部清除,并削成1/3斜坡.4.堤坡坡面修整为保证设计断面内干容重达倒设计要求,铺料時预留30cm余量,再换填完成后,按设计线将坡面修整平顺.削坡地方法：测设堤顶线和堤脚线,沿设计堤顶线和堤脚线挂设准线,削坡机结合人工进行削坡.5.结束语膨胀土是一种具有特殊性质地土,其处理技术难度.处理工程量和投资都比较大,是南水北调中线工程面临地关键技术问题之一.任何局部地边坡失稳.衬砌结构地破坏都将可能影响渠道正常输水.为了确保膨胀土段地施工安全.施工质量及施工进度,我标段开工已來否断总结经验教训,施工中,严格落实膨胀土施工技术要求及各工序控制措施,膨胀土工程得倒圆满顺利完工.参考文献［1］《南水北调中线一期工程总干渠渠道膨胀土处理施工工法》（NSBDZXJ-4-01）.南水北调中线干线工程建设管理局.2010.12.［2］《南水北调中线一期工程总干渠渠道膨胀岩处理施工技术要求》（NSBD-ZXJ-2-02）.南水北调中线干线工程建设管理局.2010.12.［3］《南水北调中线一期工程渠道工程施工质量评定验收标准（试行）》（NSBD7-2007）.南水北调工程建设委员會办公室.2007.05.)［文章编号］1006-7619（2015）06-28-611。

南水北调中线应急段砂基的主要工程地质问题

南水北调中线应急段砂基的主要工程地质问题摘要：南水北调中线应急段线路长，工程地质条件复杂，存在很多工程地质问题。

本文结合渠道设计、施工针对砂基段的主要工程地质问题（边坡稳定及冻胀）及危害进行分析，提出了预防措施，为提高类似工程的安全性、经济性、合理性提供参考。

关键词：地质问题；冻胀；预防措施1 概述南水北调中线京石段应急段南起石家庄供水工程S1～S16标段渠道地基以砂性土（细砂）为主，且主要为挖方施工，开挖深度变化较大，从3米至12米不等。

砂土地基渠道每个环节都有不同的工程地质问题。

如砂基渗漏问题、边坡稳定问题、衬砌抗浮问题、抗冲刷问题、冻胀破坏问题等。

由于每种工程地质问题都与砂土内在的工程特性有关。

本文从砂土工程特性对砂土渠基主要问题做分析和研究。

2砂土工程特性何谓砂土：按照国家标准《土的分类标准》（GBJ 145-90）的土的分类，把粒径（d）的范围在2mm≥d＞0.075mm的粒组定名为砂粒。

一般土中砂粒含量超过总质量50%时称之为砂土。

砂土又可根据颗粒级配划分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂五类，详见表2.1 砂土分类。

表2.1 砂土分类3砂土的工程特性砂土的粒度成分含量不同，表现出的工程特性也各有差异。

纯净砂土粘聚力很低，几乎为零，随着粗粒含量增大，内摩擦角、压缩模量、渗透系数也随之增大，但毛细作用缺下降。

故粗粒砂土地基比细粒砂土地基边坡稳定性好、承载力高、冻胀及液化可能性小，但渗漏问题严重。

3 砂土地基的主要工程地质问题3.1 砂基渗漏由于砂基基本无粘粒含量，这就决定了砂基的透水性比较强，砂基渠段长达60多公里，如若不采取一定的防渗措施，那么渗漏量将会非常巨大，且多年运行也会带来新的渗透稳定问题。

3.2渠坡稳定由砂土组成的无粘性渠坡，根据土力学原理其滑动面可近似看作一平面。

对于均质的无粘性土坡，由于无粘性土之间缺少粘结力。

因此，只要位于坡面上的单元土体能够保持稳定，则渠坡就是稳定的。

渠坡的稳定性与边坡高度和土体重度均无关，仅取决于坡角大小。