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科研与管理水利规划与设计年第期
南水北调中线膨胀土渠道工程特性研究

闰宇杨计申
.水利部水利水电规划设计总院北京;
.中水北方勘测设计研究有限责任公司天津
【摘要】笔者以翔实的地质勘察资料,详细分析了南水北调中线膨胀土的成土环境、结构特征和渠坡破坏的
型式,提出了换土厚度的复核计算和对膨胀土的地质勘察方法,对地质工程加固提出了建议,供工程地质工作
者参考。
【关键词】膨胀土渠道工程地质工程南水北调中线
【中图分类号】【文献标识码】【文章编号】———
前言考。
膨胀土的成土环境
南水北调中线工程,由丹江口水库引水北上,
经南阳盆地西北缘,近南北向穿越豫西平原,穿黄南水北调中线膨胀土分布于南阳盆地、豫西平
河,沿太行山东麓至北京团城湖,全长约。原西缘和太行山前倾斜台地。第三纪时均为山前拗
经统计膨胀土渠段总长度约.;其中强膨胀陷带,形成了一系列的内陆盆地,河流或冰川融
土段长约.,中等膨胀土段长约.,弱水,将山区全风化物质搬运至盆地,形成湖相堆
膨胀土段长约.。积。据古地理的研究,第三纪时属于寒冷气候下的
膨胀土系指粘粒矿物成分主要由强亲水性矿物还原环境,盆地为碱性值水环境;进
组成,并具有显著胀缩性的粘性土。它在世界范围入第四纪以后,气候冷暖交替,干湿相问,出现了
内分布甚广,我国已在个省、自治区发现了膨冰期和间冰期的交替。所以, 自南阳盆地至河北的
胀土,且在黄河流域及其以南地区较广泛分布。邢台,所有膨胀土均在呈碱性的湖盆中堆积形成,
国内外对膨胀土的研究,多涉及工业与民用建由于风化母岩有花岗岩类、灰岩类和粘土岩类等,
筑、公路路基、铁路路基和交通隧洞等建筑物工经水动力搬运、分选作用及后期的风化改造作用,
程。采用自由膨胀率评价其膨胀性强弱;在地质工形成了不同颜色、不同膨胀性的膨胀土,它们的工
程上多采用排水防水、支挡、护坡保湿、增大基础程特性有较大差异。
埋深、换土、砂包基础和宽散水等地质工程措施。
膨胀土物质组成
在国外,在换填土中采取加入高分子纤维的方法来
增加换填土的强度;现在亦有研制采用坚土酶. 膨胀土的颗粒组成
加固土体,这种酶为一种由有机物质发酵而成的多南阳盆地膨胀土颗粒组成如表所列。
酶基物质,属于酸性物质值~,此种由表中颗粒分析资料可以看出,不同成因类
酶基加入土体中,使土体密实度增加、强度提高, 型的膨胀土,小于. 粘粒含量均较多,一
这项研究主要是针对公路工程。对于南水北调中线般为% ~% 。大于. 的砂粒含量仅花岗
所涉及到的膨胀土,原长江水利委员会综合勘测局岩风化土较高其它仅有% ~% 。
曾做过较系统的研究,对中线工程建设起到积极的黄河以北膨胀土,多为砂质粘土,且含钙高的
作用。近年来我们通过南水北调工程对膨胀土作了
大量的分析研究,现将粗浅认识简述于后,供参作者简介:闫宇年一,男,高级工程师。
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科研与管理水利规划与设计年第期
已成泥灰岩,其颗粒组成如表所列。、和组成,三种氧化物的总量一般达
表南阳盆地膨胀土粒度成分% 以上。对比胶粒与全土的化学成分含量,在全
成因岩性粒度含量% 统计土粒中的含量要高一些,和的含量