南水北调中线工程桩号15+125~15+825 渠为全填方渠段,填方高度10~17m,渠堤填土为弱膨胀土。该渠段底宽 19m,设计水深 8m,加大水深 8.78m,过水断面边坡系数 1:2,背坡边坡系数 1:3。工程运行以来该段渠堤出现异常沉降,沉降持续发展,收敛趋势缓慢或不明显,最大沉降量达128mm;监测期内持续沉降,出现较长时间的回弹现象;沉降变化与降雨和渠道水位升降关系不明显。
为此,本项目以“南水北调中线渠首分公司15+125~15+825 段沉降变形异常原因和防治对策研究”为依托,针对渠坡变形和稳定性的关键影响因素,分析渠段勘察、设计和施工资料,基于室内试验、现场监测、理论分析和数值模拟,查明膨胀土渠堤沉降变形异常的根本原因,预测沉降发展规律,提出针对性的防治对策。本项目的研究可为南水北调中线膨胀土地区的渠堤工程设计、施工、养护等提供基础的科学认识,提高工程建设水平。同时,项目研究成果也将对渠堤工程的防灾减灾工作提供必要的支持。
图1 室内试验
图2 典型测斜管内部水平位移分布图