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第13卷01期2015年2月南水北调与水利科技South-to-North Water Transfers and Water Science&TechnologyVol13No01Feb2015南水北调中线总干渠膨胀土渠段滑坡处理方案比较吕玉峰】，王永亮2(1.南水北调中线干线工程建设管理局，北京100038；.河北省水利科学研究院,石家庄050051)摘要:南水北调中线工程穿越膨胀土(岩)渠段长约386.8km。
膨胀土(岩)渠段开挖后，由于土体含水量变化、裂隙发育等原因，产生胀缩变形，最终影响渠坡稳定，导致发生滑坡。
滑坡既有浅层滑坡,也有深层滑坡，现结合施工现场发生的典型滑坡，分析滑坡发生原因，对滑坡处理方案进行分析比较，为膨胀土渠区段的滑坡处理提供技术参考。
关键词:南水北调;膨胀土(岩);滑坡;处理方案中图分类号:TU433文献标志码：A文章编号：16721683(2015)001-0138-03The landslide treatment schemes of the expanded soil sectionin the Middle Route of South-to-North Water Diversion ProjectLYU Yu-feng1,WANG Yong-liang2(1.Construction and AdminisLraion Bureau of Soulh-lo-North WaLrr Diversion Middle Route Project,Beijing100038China；2.Hebei Provincial Academy Water Resources,Shijiazhuang050051,Cha)Abstract:The length of the South-to-North Water Transfer Project general canal involving the expansive soil(rock)is approximately386.8km. Expansive soil exaction changed the moisture content and the development of fracture,which make the Expansive soil swe ll and shrinkage and finally affect the canal slope stability.There are Shallow landslide and deep seated landslide of expansive bined the typical landslide in the construction site,this paper discusses the happen of landslide and comparison of landslide treatment schemes,which provides a reference for therelevantresearchandengineeringprojects.Keywords South-to-North WaterTranserProject；expansivesoil(rock)；landslide；treatmentscheme南水北调中线工程总干渠穿越膨胀土（岩）渠段累计长约386.8km,膨胀土（岩）地层中存在大量的软弱结构面（裂隙），裂隙面光滑，抗剪强度低，对渠道边坡稳定影响大;裂隙产状虽有一定规律，但具有很强的区域性;裂隙的密度、延展性与膨胀土（岩）的膨胀特性、地层埋置深度存在一定的关系;裂隙面多没有厚度或厚度极薄,分布复杂,常规工程地质钻孔勘察难以准确查明坡体中的结构面。
NSBD-ZGJ-1-37 南水北调中线一期工程总干渠专用技术标准南水北调中线一期工程总干渠渠道水泥改性土施工技术规定（试行）2011-11-23发布2011-11-23实施南水北调中线干线工程建设管理局发布NSBD-ZGJ-1-37 南水北调中线一期工程总干渠专用技术标准南水北调中线一期工程总干渠渠道水泥改性土施工技术规定（试行）2011-11-23发布2011-11-23实施南水北调中线干线工程建设管理局发布前言为了规范水泥改性土的施工技术和施工工艺，保证施工质量，特制订本规定。
本规定在南水北调中线干线工程建设管理局2010年12月印发的《南水北调中线一期工程总干渠渠道膨胀土处理施工技术要求》（NSBD-ZXJ-2-01）基础上，结合南水北调中线一期工程相关设计单位提出的设计要求和现场试验情况制订。
本规定主要内容包括总则、一般规定、水泥改性土原材料、水泥掺量、水泥改性土生产工艺、水泥改性土填筑施工、水泥改性土施工检测及质量评定等技术规定。
本规定在执行过程中，各单位应及时总结经验，提出修改或补充意见，供今后修编和工作时参考。
本规定由编制单位负责解释。
本规定审查单位：国务院南水北调工程建设委员会办公室本规定发布单位：南水北调中线干线工程建设管理局本规定编制单位：长江勘测规划设计研究有限责任公司本规定主要起草人：吴德绪曹为民刘瑞源赵峰庞敏阳云华井书光孙卫军谢波李静左丽梁钟元温世亿王丛兵李乔冷星火宁青王宁郝泽嘉石红伟戴星亮汪强姚雄赵海涛目录1 总则 (5)2 一般规定 (7)2.1 基本要求 (7)2.2 改性土生产 (7)2.3 膨胀土渠坡换填及渠堤保护层施工 (8)3 水泥改性土原材料 (9)3.1 土料 (9)3.2 改性材料 (10)4 水泥改性土生产 (11)4.1 水泥掺量 (11)4.2 碎土 (13)4.3 改性土拌制 (14)5 水泥改性土填筑施工 (17)6 水泥改性土施工检测及质量评定 (21)1 总则1.0.1 为了规范水泥改性土的施工技术和施工工艺，保证水泥改性土施工质量，特制订本规定。
浅析渠道膨胀土的施工作业方法摘要：针对膨胀土对渠道的不利影响南水北调中线一期工程总干渠陶岔~沙河南段南阳段第一施工标段工程实例，提出保证膨胀土渠段水泥改性土换填施工质量、满足设计要求、经济可行的施工方案，为后续膨胀土渠段施工提供重要的参考方法。
关键词：膨胀土;干场作业;开挖;换填施工;abstract: based on the engineering practice of main canal of the first-stage project of south-to-north water diversion, this paper puts forward the feasible contruction planning that guarantees the cement modified soil replacement construction quality of the expansive soils section and meets the design requirements, providing important reference for the follow-up expansive soils section construction.keywords: expansive soils; dry operation; excavation; replacement construction中图分类号：tq639.2文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2012）1、概述膨胀土是一种含一定数量的亲水矿物质(蒙脱石、伊利石、高岭石或混层结构)，且随着环境的干湿循环而具有显著的干燥收缩、吸水膨胀和强度衰减的粘性土。
根据其膨胀率分类，膨胀土可分为弱膨胀土、中膨胀土和强膨胀土。
南水北调中线一期工程总干渠陶岔~沙河南段南阳段第一施工标段存在大量的膨胀土渠段，需要进行特殊处理，设计提出水泥改性土换填方案。
4%-FC-5碾压试验报告(水泥改性土)(最终)南水北调中线一期工程总干渠陶岔～沙河南（委托建管项目）方城段第五施工标段4%水泥改性土碾压试验成果报告河南省水利第二工程局南水北调中线工程方城段五标项目部二O一二年二月4%水泥改性土碾压试验成果报告1.工程概况南水北调中线一期总干渠陶岔～沙河南（委托建管项目）方城段第五施工标段，起点桩号152+311，终点桩号159+982，方城5标全长为7.671km；各类建筑物15座，包括：1座河渠交叉建筑物，2座左岸排水建筑物，2座渠渠交叉建筑物，1座分水口门，1座节制闸，5座公路桥，3座生产桥。
主体工程主要工程量：土石方开挖约560万m3，土石方填筑约62万m3，混凝土约14万m3，钢筋约0.70万t，金结安装约597t，复合土工膜约50万m2。
其中渠道152+311～154+311处为弱膨胀土，原土的平均含水率在15%～20%之间，平均自由膨胀率36%。
按设计要求，自由膨胀率小于65%的弱膨胀土方可使用并严格控制土块粒径，本标段水泥改性土换填段为154+011～156+221、159+061～159+720，换填长度约2869m，水泥改性土换填方量约6万m³。
2.试验目的2.1、通过碎土工艺试验确定本碎土工艺能否满足设计土料粒径相关控制指标：土块粒径不大于10cm，其中10cm～5cm粒径不大于5%，5cm～0.5cm粒径含量不大于50%。
2.2、通过水泥改性土拌和试验，确定水泥改性土的技术参数：土料含水率范围、水泥掺量、拌和均匀性、拌制工艺。
2.3、通过碾压试验取得合理的碾压遍数、铺土厚度、干密度及土料含水率等参数，以核实土料设计填筑标准的合理性，确定达到设计填筑标准的压实方法，来指导154+011～156+221和159+061～159+720段水泥改性土填筑施工。
3.编制依据3.1、《土工试验规程》SL/T237-19993.2、《南水北调中线一期工程总干渠填方渠道施工技术规定（试行）》NSBD-ZGJ-1-363.3、《南水北调中线一期工程总干渠水泥改性土施工技术规定（试行）》NSBD-ZGJ-1-373.4、《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）》NSBD7-20073.5、《南水北调中线一期工程总干渠渠道膨胀土处理施工技术要求》NSBD-ZXJ-2-013.6、《南水北调中线一期工程总干渠渠道膨胀土处理施工工法》NSBD-ZXJ-4-013.7、《南水北调中线一期工程总干渠渠道膨胀土处理施工监理实施细则》NSBDZXJ-4-023.8、设计通知《水泥改性土、水泥土补充施工技术要求》（2011）长南河委设技规字第011号3.9、《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTG E51-20093.10、《土样和试样制备》SL237-002-19993.11、《堤防工程施工规范》SL260-983.12、《渠道防渗工程技术规范》SL18-20043.13、《碾压式土石坝施工规范》DL/T5129-20013.14、《工程建设标准强制性条文（水利工程部分）》3.15、《岩土勘察规范》GB 50021-20013.16、《建筑地基与基础工程施工及验收规范》GB 50202-20023.17、《膨胀土地区建筑技术规范》GBJ 112-873.18、《招标文件》3.19、《设计施工图纸》4.试验室试验过程及结果4.1、土料采用渠道152+311～154+311处开挖的可利用弱膨胀土土料约25000m³，土料平均自由膨胀率36%，用挖掘机开挖，自卸汽车运输至153+820稳定土拌和站备土区。
渠道中性膨胀土换填施工摘要：结合实际施工过程中出现的问题，对具有代表性的中性膨胀土段渠道换填施工的施工过程进行总结。
其中，施工期间的排水；碾压参数的确定是关键。
科学有效的排水，选择合理的施工机械，确定合理的施工参数，是对施工质量及施工进度、施工成本控制的关键。
关键词：膨胀土开挖；施工排水；换填施工；砂砾料施工中图分类号：tu74 文献标识码：a 文章编号：1工程概况工程项目名称：南水北调中线一期工程总干渠漳河北至古运河南土建施工sg7标。
渠道中性膨胀土换填段桩号118+769～121+985，全长3.216千米。
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2.5米，渠道衬砌过水断面坡比为1:3.5。
渠道挖深5～16.6m，渠坡主要由具中等膨胀潜势的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。
地下水分布极不均匀，水位高于渠底约1.5m～12m。
2膨胀土开挖膨胀土开挖的方式和普通土开挖方式相同。
采用1.0m3的反铲挖掘机开挖，15t自卸汽车运输，160kw推土机弃渣场推平。
3施工排水本工程的夹层水为透镜状地下水，施工中地下水呈片状出现，水量较丰富，渗水持续时间长且水量较稳定，开挖停顿时有积水现象。
地下水出现的高程不一，有些部位已形成明流。
土方开挖分层作业，分层厚度为2.5～3m。
每层土方开挖前，在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，明沟底宽0.5m，设置集水坑，集水坑内放置污水泵排水，降低水位，方便运输车辆的通行。
在含水量高的区域，铺设2cm厚钢板作为土方车辆的通行道路。
开挖至渠道设计底高程处，在渠道中心位置开挖永久排水沟，沟内填河卵石滤水；在渠道左、右岸坡脚及渠道中心线位置沿纵向埋设软式透水管，回填砂砾料。
视夹层水的流量设置集水井，集水井间距为20m～50m不等，集水井管径为0.8m，底部1m高度范围内为透水无砂管，上部为水泥管。
南水北调中线一期工程膨胀土渠坡处理措施
陈尚法;温世亿;冷星火;龚伟强
【期刊名称】《人民长江》
【年(卷),期】2010(041)016
【摘要】根据南水北调中线工程南阳段膨胀土的工程地质特性,对膨胀土渠坡的运行环境、处理措施、处理厚度及应注意的问题进行了现场试验研究.研究成果表明:采用换填非膨胀土或水泥改性土是处理膨胀土边坡行之有效的方法;弱膨胀土渠坡的换填厚度0.6～1.0 m、中膨胀土换填厚度1.0～1.5 m、强膨胀土换填厚度1.5～2.0 m.研究成果可用于南水北调中线工程膨胀土渠段的设计与施工.经处理的膨胀土边坡可以较大程度减轻其工程危害.
【总页数】4页(P65-68)
【作者】陈尚法;温世亿;冷星火;龚伟强
【作者单位】长江勘测规划设计研究院,工程技术研发中心,湖北,武汉,430010;南水北调中线干线工程建设管理局,北京,100038;长江勘测规划设计研究院,工程技术研发中心,湖北,武汉,430010;长江勘测规划设计研究院,工程技术研发中心,湖北,武汉,430010
【正文语种】中文
【中图分类】TV67
【相关文献】
1.南水北调中线一期工程膨胀土渠坡渗流系统分类及其控制措施 [J], 张家发;崔皓东;吴庆华;李少龙;王金龙
2.南水北调中线一期工程膨胀土渠坡稳定分析 [J], 冷星火;陈尚法;程德虎
3.南水北调中线一期工程潞王坟膨胀岩试验段渠坡塌滑机理分析 [J], 唐建立;陈振全
4.输水明渠膨胀土(岩)渠段渠坡处理措施有关问题的探讨 [J], 沈凤生
5.南水北调中线一期工程总干渠膨胀土(岩)渠段膨胀性分等有关问题的探讨 [J], 沈凤生
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南水北调中线一期工程总干渠陶岔~沙河南(委托建管项目)方城段段第三施工标段(合同编号：HNJ—2010/FC /SG-003）渠道开挖方案批准审核编制中国水利水电第三工程局有限公司南水北调中线工程方城段三标项目部二〇一一年三月目录1。
工程概况 (1)2。
主要项目及工程量 (1)3。
编制依据 (1)4. 施工布置 (2)5. 土方开挖 (3)5。
1 开挖分区 (3)5。
2 开挖施工程序 (3)5.3开挖施工方法 (4)6.石方开挖 (7)6。
1开挖方案 (7)6.2爆破方案 (8)7。
土方平衡 (8)8。
施工进度计划 (10)9。
资源配置 (10)10.土石方施工技术及质量控制措施 (12)11. 安全环保措施 (12)1。
工程概况南水北调中线一期总干渠陶岔渠首至沙河南段工程方城段（以下简称“方城段”)是总干渠陶岔渠首至沙河南段一个设计单元，位于河南省南阳市方城县境内，起点位于小清河支流东岸宛城区和方城县的分界处，设计桩号124+751,终点位于三里河北岸方城县和叶县交界处，设计桩号185+545。
全渠段设计流量330m3/s，加大流量400 m3/s.南水北调中线一期干线工程为I等工程,输水建筑物为1级建筑物。
方城-3标是第3个标段，起点设计桩号138+551,轴线坐标为(X=3669249.953m，Y=486815.701m)(1954年北京坐标系，下同),终点设计桩号145+651，轴线坐标为（X=3672702。
790m，Y=492896。
220m)，方城—3标长度为7.100km。
渠道开挖断面为梯形断面,坡比为1：2。
25和1：2.5，渠底宽为18.5～20m.本标段沿线共有建筑物11个，包括：3座左岸排水建筑物，2座渠渠交叉建筑物，3座公路桥，3座生产桥.2.主要项目及工程量本标段渠道土石方明挖工程量为319。
4万m3，其中软岩开挖约41。
2万m3 3. 编制依据1.1合同文件；1.2 施工总进度计划、年进度计划；1.3 总体施工组织设计；1.4 施工相关图纸(总平面图、纵横断面图、渠道开挖图)；1.5 相关施工技术规范及规程：（1)《水利水电建设工程验收规范》SL223—1994；（2)《水利水电建设工程施工组织设计规范》SL303-2004；（3）《爆破安全规程》GB6722-2003;（4)《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》SL47-94;（5）南水北调中级一期工程总干渠渠道膨胀土处理施工工法；（6）南水北调中线一期工程膨胀土处理施工技术要求；（7）南水北调中线一期工程膨胀岩处理施工技术要求。
南 水 北 调 中 线 干 线 工 程 —————————————————————————南水北调中线一期工程总干渠渠道膨胀土处理施工工法（ NSBD-ZXJ-4-01）南水北调中线中线干线工程建设管理局 印发二〇一〇年十二月前 言为加强南水北调中线工程渠道膨胀土处理施工管理工作，根据国务院南水北调办、水利部以及国家有关规定和标准，结合南水北调中线工程建设管理的特点，在总结南阳膨胀土试验段膨胀土渠道施工经验的基础上，编制了《南水北调中线一期工程总干渠渠道膨胀土处理施工工法》，共包括五部分，分别为：渠道土方开挖及保护层开挖施工工法、渠道非膨胀土换填施工工法、渠道水泥改性土换填施工工法、渠道土工格栅填土施工工法和渠道土工袋装土换填施工工法。
本工法由编制单位负责解释。
印发单位：南水北调中线干线工程建设管理局主编单位：河南省南水北调中线工程建设管理局南阳段建设管理处编制单位：河南省水利第二工程局河南省河川工程监理有限公司编制人员：建 管 处：秦鸿飞 禹建庄 秦水朝 李君炜 王龙欣施工单位：金国连 赵长伟 李凌翔 朱建军 季德雨 李红炉 张金震 监理单位：魏焕发 王为然 郑 涛 张官珍 汪 明 王国栋 祁建华目 录渠道土方开挖及保护层开挖施工工法.....................- 1 -1.工法特点........................................- 2 -2.工艺原理........................................- 2 -3.施工工艺流程及操作要点..........................- 2 -3.1施工工艺流程...............................- 2 -3.2操作要点...................................- 3 -4.主要机械设备....................................- 6 -5.质量要求和验收..................................- 7 -6.影响工效的因素..................................- 7 - 渠道非膨胀土换填施工工法.............................- 9 -1.工法特点.......................................- 10 -2.工艺原理.......................................- 10 -3.施工工艺流程及操作要点.........................- 10 -3.1工艺流程..................................- 10 -3.2操作要点..................................- 10 -4.主要施工机具配置...............................- 13 -5.质量控制要点...................................- 13 -6.影响工效的因素.................................- 13 - 渠道水泥改性土换填施工工法..........................- 15 -1.工法特点.......................................- 16 -2.工艺原理.......................................- 16 -3.工艺流程及操作要点.............................- 16 -3.1工艺流程..................................- 16 -3.2操作要点..................................- 16 -4.施工机具配置...................................- 22 -5.质量控制要点...................................- 22 -6.影响工效的因素.................................- 23 - 渠道土工格栅填土施工工法............................- 25 -1.工法特点.......................................- 26 -2.适用范围.......................................- 26 -3.工艺原理.......................................- 26 -4.工艺流程和操作要点.............................- 26 -4.1工艺流程..................................- 26 -4.2操作要点..................................- 26 -5.材料与设备.....................................- 28 -5.1材料......................................- 28 -5.2机械配置..................................- 28 -6.质量控制要点...................................- 28 -7.影响工效的因素.................................- 30 - 渠道土工袋装土换填施工工法..........................- 31 -1.工法特点.......................................- 32 -2.适用范围.......................................- 32 -3.工艺原理.......................................- 32 -4.工艺流程及操作要点.............................- 32 -4.1工艺流程..................................- 32 -4.2操作要点..................................- 32 -5.材料与设备.....................................- 34 -5.1材料......................................- 34 -5.2机械设备配置...............................- 34 -6.质量控制要点...................................- 34 -7.影响工效的因素.................................- 35 -渠道土方开挖及保护层开挖施工工法主要起草人：张金震渠道土方开挖及保护层开挖施工工法膨胀土是一种含一定数量亲水矿物质（蒙脱石、伊利石、高岭石或混层结构）且随着环境的干湿循环变化而具有显著的干燥收缩、吸水膨胀和强度衰减的粘性土，有的裂隙很发育，且液限和塑性指数较大，压缩性偏低，在天然含水量状态下较坚硬，一般具有超固结性。
在地层分布上一般属于上第三系河湖相砂砾岩、砂岩和第四系中更新统冲洪积分支粘土，在结构上夹层多，上层滞水明显，开挖后易产生卸荷失稳。
根据其膨胀率分类，膨胀土可分为弱膨胀土、中膨胀土和强膨胀土。
在进行渠道土方开挖和保护层开挖过程中，需采取与常规土方开挖不同的方法。
1.工法特点由于膨胀土的特殊性质，在开挖过程中必须采取覆盖、防护等有效措施减少大气环境的影响，分层、分段开挖并预留保护层，一次开挖的工作面不易过大。
开挖过程中，在有上层滞水的地带需采取逐层设截流沟、逐层排水的方式，有效减少边坡失稳现象，对边坡的保护和设计断面的形成有很重要的作用。
2.工艺原理在开挖过程中，采取逐层开挖排水沟排除滞水、渗水的开挖方式，并采取临时覆盖边坡、预留保护层和后续工序跟进，可有效隔绝阳光曝晒和雨雪冲刷或冻结，减少因土体失水干缩或遇水膨胀而引起的边坡失稳现象。
3.施工工艺流程及操作要点3.1施工工艺流程开挖区周边截流沟开挖→自上而下分层开挖→在有地下水或层间滞水地段逐层开挖排水沟并排水→坡面防护→保护层开挖3.2操作要点⑴周边截流沟开挖及处理正式开挖之前，在开口线外侧开挖临时截流沟，防止地表水流入开挖作业面，减少对开挖边坡的冲刷和浸蚀。
临时截流沟的布置尽量与渠道永久截流沟结合，并结合现场地形汇水条件布置向渠外排水的通道。
排水通道之间的截流沟底坡应平顺，当地形条件复杂时可采取一定的挖填措施处理。
为保证截流沟的汇水作用，渠道开挖线与截流沟之间的坡顶可做成倾向截流沟一侧的缓坡，以免坡顶积水。
因膨胀土遇水易失稳，截流沟必须做好铺砌及防渗漏处理。
如无设计要求，可采用土工膜加混凝土的方式进行处理，其结构型式如下：单位：cm截流沟断面示意图⑵表层土清除采用推土机将地表附属物和表层有机耕作层清除拢堆、装载机装车、自卸车运至指定地点堆放。
⑶土方开挖采用反铲挖掘机开挖、自卸汽车运输，推土机在指定的堆放区推平。
土方开挖按照从上到下分层分段依次进行，一次工作面开展不宜过大，分段长度150m～200m左右，开挖层一次不宜超过3m。
对同一个断面、同一开挖层来说，由中间同时向左右两岸开挖，以利于层间排水。
同一区段内开挖面宜平行下降，不能平行下挖时，则两者高差不宜大于一个开挖梯段。
可利用的开挖土料，根据土方平衡方案分区堆放，不同性质的土料不得混杂。
开挖过程中预留保护层，保护层的厚度根据后续工程安排和土质情况而定，一般情况下，弱膨胀土渠段预留保护层厚度不小于30cm（垂直基面厚度），中、强膨胀土渠段预留保护层厚度不小于50cm（垂直基面厚度）。
对于过水断面以上的渠道开挖，当自上而下开挖至一级马道后，必须停止开挖，进行保护层开挖及边坡的工程防护措施施工，比如换填、砌石联拱植草或其他护坡结构、永久排水设施施工等。
在完成工程防护措施后，再进行下一级马道间开挖或过水断面的开挖施工。
⑷排水土方分层开挖过程中，在存在上层滞水渗流的区域逐层开挖临时排水沟，底部开挖临时导渗沟，及时排除渗水或雨水。
有层间滞水或地下水处开挖断面排水示意图上图所示，开挖时的排水系统采用明挖临时排水沟、导渗沟结合集水井的排水方式。
