引汉济渭二期工程沿线黄土湿陷性评价研究

发布时间：2022-02-09 05:49

　　随着西部地区经济的发展,城镇化的不断推进,城市人口不断增加,生活用水与工业用水的需求量日益增加,关中地区水资源短缺的问题日益严重,严重制约着以西安为首的关中地区城市的发展,引汉济渭工程的建设就是为了解决这一问题。引汉济渭二期工程主要是建设各种输水设施如隧洞、管涵等构筑物,关中地区属于黄土地区,因此引汉济渭二期工程的各个线路不可避免的要穿越黄土地区。由于黄土形成于特殊的自然环境之中,因此具有一些特殊的性质,尤其是对水具有特殊敏感性,本文以引汉济渭二期工程输水构筑物穿越沿线黄土区作为研究对象,对工程沿线黄土的湿陷进行了研究,以期为相似工程的建设提供一定的参考。研究主要有以下内容:通过前期的地质勘探与调查,得出了工程主要干线的黄土地质地貌概况,选择了黄土的物性指标:干密度、孔隙比、天然含水量、饱和度、液限、塑限、液性指数、塑性指数,这八类指标作为研究对象,用来研究物性指标与湿陷系数之间的关系,并依据聚类分析将这八个指标按相关关系的大小分成了三类指标。对工程所穿越沿线四个典型地貌单元:山前洪积扇、灞河三级阶地、渭河三级阶地、黄土塬所取原状黄土进行了室内土工试验,分别得出了物性指标值以及黄土的湿... 

【文章来源】：西安科技大学陕西省

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

引汉济渭二期工程线路图

西安科技大学全日制工程硕士学位论文142.2黄土湿陷变形对建（构）筑物的危害2.2.1黄土湿陷对盾构隧道的危害如图2.2所示，在西安地铁2号线一区间隧道，因大雨导致大量地表积水，积水经路面裂缝下渗，导致该区域黄土迅速浸水达到饱和状态，湿陷性黄土在浸水后其变形强度骤减，周围的土体浸水程度较弱，可以保持大部分强度。当浸水饱和的黄土深度达到一定值时，会导致地层发生有一定差异的不均匀沉降。区间隧道承受的地层荷载在该阶段迅速增加，且由于湿陷变形剪切力以及不均匀荷载，会导致在隧道拱脚出现较大应力集中。同时，因该区域污水管道老化严重，在地层不均匀沉降的过程中发生剪切破坏，雨水迅速渗入隧道所处位置的核心围岩区域，湿陷性黄土的浸水区域迅速增加，由于二次湿陷变形的荷载和涌砂作用于区间隧道结构，导致其拱脚处发生剪切破坏，由此引起的贯穿裂缝导致污水管内的雨水迅速涌入隧道。此次因雨水下渗引起的黄土湿陷变形，诱发了邻近管线的剪切破坏，地表发生大面积塌陷，隧道结构安全受到严重的威胁。图2.2西安地铁2号线隧道涌水点裂缝如图2.3所示，在西安地铁4号线某区间f5地裂缝浅埋暗挖隧道端头处，在洞门环梁顶部发生漏水，且涌水量不断地增加，导致暗挖段端头附近的隧道管片发生多处裂缝。经对隧道上方两处污水井进行检查，发现砖砌井严重移位，井位周边土体出现空洞，且浸水范围较大，同时发现DN400自来水阀门井侧壁出现渗水现象，发现后及时将该处阀门关闭，经排查发现DN1000自来水管受塌陷影响出现破损，且管中有水流向塌陷区域。经分析得知，由于隧道上方污水管道砖砌井的渗漏，周围湿陷性黄土浸水逐渐达到饱和状态，随着浸水范围的逐渐增大，黄土浸水深度达到一定值时，发生湿陷变形，导致砖砌井周围土体出现空洞，空?

2引汉济渭二期工程沿线工程概述及湿陷变形潜在危害分析15出的水量增加。湿陷变形区域迅速增加，引起邻近自来水管DN400阀门松动，出现渗水。待采取措施进行止水时，湿陷塌陷范围已经发展至DN1000自来水管处，大面积的湿陷塌陷使得DN1000自来水管受剪切力作用产生破损。整个过程中，由于发生漏水的管线较多，且自来水管为压力水，流量较大，因此土层浸水范围较大，隧道洞身所处土层发生较大范围的湿陷沉降和涌水涌砂产生空洞的联合作用，诱发接口附近多环管片发生错动破坏。图2.3西安地铁4号线隧道管片破坏2.2.2黄土湿陷对管道的危害图2.4黄土湿陷对管道影响示意图黄土地区最常见的管道地质灾害是地面沉降，如图2.4所示；对于管道来说，在穿越特殊地质体时，一般会采用大开挖铺设的方式，在施工时会使原土体受到扰动，当回填不够密实造成的土质疏松，再加上西北黄土的湿陷性，在暴雨情况下黄土的湿陷性表


本文编号：3616475