本文關(guān)鍵詞：南水北調(diào)中線膨脹土渠道滲流穩(wěn)定分析　出處：《黑龍江大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：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。基于這一原因,需要對工程中的膨脹土渠段展開一系列的研究以確保整個工程的安全及工程實際意義的實現(xiàn)。本文針對南水北調(diào)中線工程中膨脹土渠段的滲流進行研究分析,確保渠道不會因滲流問題發(fā)生破壞。首先,要了解膨脹土的工程特性,明確膨脹上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)試驗和現(xiàn)場原型試驗,并對室內(nèi)實驗和現(xiàn)場原型試驗所測的數(shù)據(jù)進行整理分析;最后,結(jié)合試驗測的的數(shù)據(jù)和分析結(jié)果應(yīng)用專業(yè)滲流分析軟件seep3D對渠道進行滲流分析。具體的內(nèi)容包括：(])在初步了解膨脹土的特殊性質(zhì)后,開展室內(nèi)試驗,進一步了解試驗渠段膨脹土的物理力學(xué)性質(zhì),選取樁號K58++487.838處渠段的土體為研究對象,主要為Q1粘土夾壤土及粉細(xì)砂透鏡體。通過試驗得出：試驗渠段主要成分Q1粘土的自由膨脹率較高,具有中等膨脹潛勢,對渠道滲流會有較大影響。因此對Q1粘土進行重點室內(nèi)實驗,確定其物理力學(xué)性質(zhì)。(2)為了使研究更加符合真實情況,得到更充分的依據(jù),需要選取典型的膨脹土渠段進行現(xiàn)場原型試驗�，F(xiàn)場試驗包含兩方面內(nèi)容：①對換填土和原狀土進行水平位移監(jiān)測,確定渠坡穩(wěn)定性以及保證后續(xù)滲流分析具有實際意義；②對換填土和原狀土的含水率和孔隙水壓力進行監(jiān)測,為后續(xù)軟件模擬提供參考數(shù)據(jù)。(3)對試驗渠段進行滲流分析。分析過程中,選用Seep3D軟件對試驗渠段進行滲流分析。Seep3D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,更加符合工程的實際情況,因此被廣泛應(yīng)用于實際工程的滲流研究。在應(yīng)用軟件進行模擬的過程中,首先設(shè)定試驗渠道滲流分析的范圍和邊界條件,確定滲流分析模型；然后確定三種計算工況,分別為設(shè)計水位、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,對三種工況分別進行滲流分析。通過分析可知,在嚴(yán)格控制施工質(zhì)量的情況下,對渠道范圍內(nèi)的膨脹土采取開挖換填、壓實并加蓋復(fù)合土工膜和混凝土板等措施可以確保渠道不會發(fā)生滲流破壞。
[Abstract]:In the main canal of the middle route project of South-to-North Water transfer Project, some of the channels pass through the expansive soil area. The expansive soil is a special unsaturated soil with water expansion and water loss shrinkage. In order to ensure the safety of the whole project and realize the practical significance of the project, a series of research on the expansive soil channel section in the project needs to be carried out. In this paper, the seepage flow of the expansive soil channel section in the middle route of South-to-North Water transfer Project is studied and analyzed. First of all, it is necessary to understand the engineering characteristics of expansive soil and make clear some problems existing in the project. Secondly, combined with the basic theory of seepage analysis and different seepage analysis methods, the laboratory test and field prototype test are carried out, and the data measured in indoor experiment and field prototype test are collated and analyzed. Finally, combined with the experimental data and analysis results, the seepage analysis of the channel is carried out with the professional seepage analysis software seep3D. The specific contents include: (1) after the preliminary understanding of the special properties of expansive soil. In order to further understand the physical and mechanical properties of expansive soil in the section of the test canal, the soil mass at the section of pile number K58 487.838 is selected as the research object. It is mainly Q1 clay clay-loam soil and silty sand lens. The test results show that the free expansion ratio of Q1 clay is high, and it has medium expansion potential. Therefore, the key laboratory experiments on Q1 clay are carried out to determine its physical and mechanical properties. (2) in order to make the research more consistent with the real situation, a more adequate basis is obtained. It is necessary to select typical expansive soil section to carry on the field prototype test. The field test includes two aspects: 1 to monitor the horizontal displacement of the replacement fill and the undisturbed soil. It is of practical significance to determine the stability of channel slope and ensure the subsequent seepage analysis. (2) monitoring the moisture content and pore water pressure of the replacement fill and undisturbed soil, and providing reference data for the subsequent software simulation. Seep3D software is a special seepage analysis software, which has perfect theoretical foundation and presents 3D effect. It is more in line with the actual situation of the project, so it is widely used in the seepage research of practical engineering. In the process of simulation, the scope and boundary conditions of the seepage analysis of the test channel are first set. Determine the seepage analysis model; Then three kinds of calculation conditions are determined, which are design water level, maintenance period and repair period plus rainfall. Finally, through the analysis method provided in the software, the seepage analysis of three working conditions is carried out respectively. Through the analysis, we can know that under the condition of strictly controlling the construction quality, the expansive soil in the canal scope should be excavated and filled. Compaction and capping of composite geomembrane and concrete slabs can ensure that seepage failure will not occur in the channel.
【學(xué)位授予單位】：黑龍江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TV672;TU443

【共引文獻】

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本文編號：1429268