关键词：
膨胀土
渠道
渗流分析
Seep3D
摘要：
南水北调中线工程总干渠中,部分渠段途经膨胀土地区,膨胀土是一种遇水膨胀、失水收缩的特殊性非饱和土。基于这一原因,需要对工程中的膨胀土渠段展开一系列的研究以确保整个工程的安全及工程实际意义的实现。本文针对南水北调中线工程中膨胀土渠段的渗流进行研究分析,确保渠道不会因渗流问题发生破坏。首先,要了解膨胀土的工程特性,明确膨胀上在工程中存在的一些问题;其次,结合渗流分析的基本理论和不同的渗流分析方法,开展室内试验和现场原型试验,并对室内实验和现场原型试验所测的数据进行整理分析;最后,结合试验测的的数据和分析结果应用专业渗流分析软件seep3D对渠道进行渗流分析。具体的内容包括：(])在初步了解膨胀土的特殊性质后,开展室内试验,进一步了解试验渠段膨胀土的物理力学性质,选取桩号K58++487.838处渠段的土体为研究对象,主要为Q1粘土夹壤土及粉细砂透镜体。通过试验得出：试验渠段主要成分Q1粘土的自由膨胀率较高,具有中等膨胀潜势,对渠道渗流会有较大影响。因此对Q1粘土进行重点室内实验,确定其物理力学性质。(2)为了使研究更加符合真实情况,得到更充分的依据,需要选取典型的膨胀土渠段进行现场原型试验。现场试验包含两方面内容：①对换填土和原状土进行水平位移监测,确定渠坡稳定性以及保证后续渗流分析具有实际意义;②对换填土和原状土的含水率和孔隙水压力进行监测,为后续软件模拟提供参考数据。(3)对试验渠段进行渗流分析。分析过程中,选用Seep3D软件对试验渠段进行渗流分析。Seep3D软件是专门的渗流分析软件,具备较完善的理论基础,模拟呈现三维效果,更加符合工程的实际情况,因此被广泛应用于实际工程的渗流研究。在应用软件进行模拟的过程中,首先设定试验渠道渗流分析的范围和边界条件,确定渗流分析模型;然后确定三种计算工况,分别为设计水位、检修期和检修期加降雨情况;最后通过软件中提供的分析方法,对三种工况分别进行渗流分析。通过分析可知,在严格控制施工质量的情况下,对渠道范围内的膨胀土采取开挖换填、压实并加盖复合土工膜和混凝土板等措施可以确保渠道不会发生渗流破坏。
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