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《武汉大学》 2010年
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膨胀土渠坡若干关键技术问题研究

温世亿  
【摘要】:膨胀土对工程建设存在不利影响的同时也是地质灾害的重要诱因之一,由于其危害性大,造成的工程问题突出,因此对膨胀土的研究处理成为工程和工程地质领域的全球性技术难题。南水北调中线工程是国家的重要决策,该工程线路长1432km,穿越膨胀岩土渠段累计长约340km,论文结合南水北调中线工程特性,对膨胀土分类、工程特性、渠坡破坏机理和处理措施等关键技术问题进行研究具有重要的理论意义和实际意义。论文首先对国内外膨胀土的物理力学特性、渠坡破坏机理和防治技术研究进行了系统的总结与回顾,对中线工程典型膨胀土(岩)取样进行物理力学、胀缩、渗透和大气影响等工程特性试验分析;然后针对目前膨胀土分类体系存在的不足,建立了一个新的膨胀土多指标定量分类体系,并对南水北调中线工程膨胀土进行了判别划分;针对以往膨胀土边坡稳定性分析的不足提出了考虑膨胀特性的膨胀土边坡流固耦合分析方法,对膨胀土渠坡处理措施进行了室内试验研究和现场试验研究,提出了南水北调中线工程膨胀土(岩)渠坡处理推荐方案,为中线工程的顺利建设提供了技术支撑。具体内容如下: 第二章对南水北调中线工程典型膨胀土(岩)进行取样,对其基本工程特性进行了试验研究,重点研究了原状样与重塑样的胀缩特性、渗透特性,对膨胀土(岩)的大气影响深度进行了研究。 第三章针对目前膨胀土分类体系存在的不足,引入粗糙集理论对膨胀土分类采用的多项指标进行重要性分析,建立了一个新的膨胀土多指标定量分类体系并应用。 第四章研究膨胀土(岩)渠坡破坏机理,通过大量的现场试验初步揭示了膨胀土渠坡的破坏模式,提出考虑膨胀特性的膨胀土流固耦合分析方法,运用有限元强度折减法计算渠坡安全系数,通过室内大型模型试验和现场降雨试验对该方法进行了验证。 第五章对膨胀土(岩)渠坡工程处理措施进行了试验研究,包括室内试验研究和现场试验研究两个部分,对各种处理措施的作用和应用效果进行了综合评价,提出了南水北调中线工程膨胀土(岩)渠坡处理推荐方案。 第六章为结论与展望。
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