北部引嫩干渠膨脹土分布與相關因素研究

摘 要：從北部引嫩進水閘渠首0km開始至203km止，調查了干渠203238.0m，包括堤體膨脹土長149243.0m，（占73.43%）；堤基長168206.5m，（占82.76%）。其中自由膨脹率與潛勢分類：堤體弱、中潛勢自由膨脹率149243.0m占73.43%；堤基弱、中潛強勢長168206.5m，占82.76%。引嫩干渠土樣均值；天然含水率22.54%；天然干密度1.63g/cm3；膨脹率：膨脹力23.98kpa；無荷載1.07%；50kpa荷載0.325%。原狀土收縮試驗：線縮率4.305%；體縮率11.89%；收縮系數0.43。這些研究成果已在北部引嫩干渠擴建設計與施工中進行了應用。

關鍵詞：膨脹土；自由膨脹率；膨脹力；收縮；膨脹潛勢

北部引嫩干渠位于黑龍江省松嫩平原嫩江干流左側，北起訥河市拉哈鎮北5km嫩江干流北引渠首進水閘0km開始，南至安達市境內紅旗泡水庫進水閘，全長245km，從1976年8月竣工引水到2012年歷時36年，累計引水量150億m3，發揮巨大的經濟、社會、生態等綜合效益，隨著嫩江干流最大的水利樞紐工程--尼爾基水庫已建成興利，區內工農業生產發展特別是國家糧食安全生產的需要，決定擴大北部引嫩工程。為了北引工程擴建工程與施工的需要，黑龍江省水利水電勘測設計研究院對引嫩擴建骨干工程進行了工程地質勘察，并將膨脹土與相關的因素進行了試驗研究。

1 膨脹土的分布與自由膨脹率、潛勢分類

1.1 基本概念

膨脹土是一種富含膨脹性粘土礦場的粘性土。對于環境變化，尤其是對于干濕變化非常敏感。土體隨水分含量的增加和減少，其體積有明顯的膨脹和收縮。濕時膨脹時形成膨脹壓力，干時體積收縮形成明顯的收縮裂縫。周期性的反復干縮濕脹，使土中的裂隙發育，形成了地表水滲入的通道，土層水分的增加，加速了土體的軟化，導致地基失穩，變形，滑坡，給工程安全造成危害。……