南水北調(diào)中線膨脹土段渠系倒虹吸施工技術(shù)及結(jié)構(gòu)安全分析研究.pdf

1、粘性膨脹土問題是南水北調(diào)中線工程建設(shè)中遇到的重要科研問題,研究膨脹土地基條件下渠系倒虹吸建筑物的綜合施工技術(shù)及結(jié)構(gòu)安全性,對南水北調(diào)工程的實(shí)施具有重要實(shí)際應(yīng)用意義。
　　本論文首先根據(jù)南水北調(diào)中線工程膨脹土的工程特性以及膨脹土地層的結(jié)構(gòu)特征,提出了該工程粘性膨脹土地基渠系建筑物合理的開挖施工方案;其次,以南水北調(diào)中線工程鎮(zhèn)平段淇河倒虹吸渠系建筑物為例,考慮粘性膨脹土滲透的各向異性,進(jìn)行了基坑降排水井群數(shù)值仿真計(jì)算,研究了地下水位隨

2、時間的變化規(guī)律,并將計(jì)算值與實(shí)測值進(jìn)行了對比分析,結(jié)果表明:計(jì)算值和實(shí)測值比較吻合,設(shè)置井群降排水的施工方案不能滿足粘性膨脹土基坑干場作業(yè)的要求;再次,針對南水北調(diào)中線工程鎮(zhèn)平段淇河倒虹吸基坑的水文地質(zhì)條件,研究建立了分層設(shè)排水溝并分層開挖的降排水方案,并采用三維有限元法進(jìn)行了仿真計(jì)算與工程安全性分析,計(jì)算結(jié)果與實(shí)測結(jié)果表明:淇河倒虹吸施工期降排水采用分層設(shè)置排水溝與分層開挖相結(jié)合的施工方法,在基坑處會形成降水漏斗,能有效地降低地下水位

3、線,滿足施工要求;然后,考慮降雨和地震的作用,基于強(qiáng)度折減法,進(jìn)行了淇河倒虹吸建筑物基坑邊坡穩(wěn)定性分析,結(jié)果表明:淇河倒虹吸基坑采用分層設(shè)排水溝并分層開挖的降排水方案時,基坑邊坡在降雨、地震工況下結(jié)構(gòu)安全性均能滿足施工要求;最后,考慮混凝土熱力學(xué)參數(shù)隨齡期的變化以及外界氣溫變化等因素,模擬淇河倒虹吸建筑物混凝土的施工過程,進(jìn)行了大體積混凝土的溫度場和溫度應(yīng)力仿真計(jì)算研究,為倒虹吸混凝土結(jié)構(gòu)溫控防裂提供理論支撐。
　　論文的研究成果