陶岔—沙河南渠段膨胀土试验成果统计分析（何晓民,黄斌,徐言勇）

摘要: 南水北调中线一期工程总干渠陶岔—沙河南渠段沿线大部分为膨胀土地区，工程地质条件复杂，由于膨胀性土具有胀缩性、裂隙性、超固结等特殊的工程特性，对渠道边坡的施工及工后运营影响极大。针对南水北调中线一期工程总干渠陶岔—沙河南渠段膨胀土的工程特性，进行了大量原状膨胀土的物理、力学及胀缩特性试验，试验内容丰富、系统，试验规模大，具有较大的工程实用价值，为南水北调中线一期工程膨胀土渠坡段的设计施工提供了科学依据。

关 键 词: 膨胀土;物理性质;力学性质;胀缩特性;南水北调中线工程

中图分类号: TU470 文献标识码: A

1 概述

南水北调中线一期工程总干渠陶岔—沙河南渠段位于河南省南阳市及平顶山市境内，起于淅川县九重乡陶岔村，止于平顶山市鲁山县薛寨，渠道全长239.0km。渠道沿线大部分为膨胀土地区，工程地质条件复杂，由于膨胀性土具有胀缩性、裂隙性、超固结等特殊的工程特性，对渠道边坡的施工及工后运营影响极大，因此，需要针对膨胀性土的基本物理力学等性质开展勘探试验，为工程设计提供依据。

本文针对南水北调中线一期工程总干渠陶岔—沙河南渠段膨胀土的工程特性，进行了大量原状膨胀土的物理、力学及胀缩特性试验，试验内容丰富、系统，试验规模大，具有较大的工程实用价值。本次试验所用的南阳膨胀土主要有褐色、棕红色和灰白色3种，试样普遍含铁锰结核、钙质结核等，共完成4381组试样，工作量很大，取其中最有代表性的陶岔—沙河段中勘探孔号为SC的土样（共1371组）试验成果进行物理、力学及膨胀特性指标的统计分析。室内土工试验均按现行的《土工试验规程》（SL237-1999）所规定的操作方法进行。

2 膨胀土物理性质

2.1 膨胀土颗分及土性分类

由表1可知，本段膨胀土土类主要为粉质粘土、粘土和重粉质壤土，其所占百分数分别为58.1%、18.1%和8.6%，其它土类所占百分比为15.2%。

从表1中可以看出，粉质粘土、粘土和重粘土的粘粒含量平均值超过40%，胶粒含量平均值超过25%，也就是说陶岔—沙河段即本段85.9%的膨胀土的粘粒、胶粒含量均很高，这和液塑限试验得到的大部分膨胀土一般具有高液限和高塑性指数的特点相一致。

2.2 膨胀土比重、含水率、孔隙比统计分析

按照土性分类，对膨胀土的比重、含水滤、孔隙比进行了统计分析，试验成果见表2。

（1）各类土的比重在2.64～2.77，最大值在2.76～2.77，最小值在2.64～2.67，均值为2.71。同一类土，比重变化幅度很小，不同土类之间变化也很小，说明土中矿物成分较均匀。

（2）各类土含水率在9.3%～39.1%，相差较大，最大值在34.4%～39.1%，最小值在9.3%～15.9%，平均值在23.9%～24.7%。含水率除与土的种类、埋藏条件及其所处的自然地理环境等有关外，还受取样时的气候、降雨等因素的影响。

（3）各类土的孔隙比在0.369～1.074，最大值在0.942～1.074，最小值在0.369～0.435，这是由于地理位置、取土深度及土类不一，导致其变化范围较大。孔隙比均值在0.690～0.692，可判断土为较密实的中低压缩性土。

2.3 膨胀土液塑性统计分析

液限和塑限指标由光电式液塑限联合测定仪进行测定，根据试验要求，渠道地基按SL237-1999《土工试验规程》进行试验，建筑物地基土

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