荆门变电站膨胀土裂隙带发育深度及成因研究.pdf

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1、第41卷第1期人民长江Vo1．41．NO．12010年1月YangtzeRiverJan．，2010文章编号：1001—4179(2010)01—0061～03荆门变电站膨胀土裂隙带发育深度及成因研究艾传井，尹镇龙，吴怀义，艾雪场(1．中国电力工程顾问集团中南电力设计院，湖北武汉430071；2．韩国汉阳大学，韩国首尔)摘要：荆门l000kV变电站工程场地地基土体中裂隙发育深度明显大于当地大气影响深度。以现场测试成果和开挖剖面观测结果为依据研究场地膨胀土的裂隙带发育深度，从地质发展历史的角度对场地膨胀土裂隙带发育的深度特征进行成因探讨，科学地解释场地裂隙带发育特征，为地基土体强度与变形参数

2、的确定、建(构)筑物基础选型、基础埋置深度的确定等提供了可靠的依据：关键词：膨胀土；裂隙带；深度；成因；地质发展历史；荆门中图法分类号：TV443文献标志码：A荆门l000kV变电站位于湖北省荆门市，地处汉试验，随后对土样进行了室内试验。目前该变电站已江二级阶地后缘，地形呈舒缓波状起伏，地形坡度为经建成投入运行。5。～12。，属典型的膨胀土地貌。站址区地下水主要属站址区地基土体由上覆第四系黏性土和下伏白上层滞水，水量贫乏。膨胀土具有多裂隙性、强胀缩性垩一第三系砂砾岩组成。第四系主要包括上更新统粉和超固结性质黏土和中更新统黏土，厚度大于50m，具有中等胀导致膨胀土体发育裂隙的原因很多，气候影

3、响是缩潜势，为工程建(构)筑物的基础持力层和主要受力其中最主要的因素。在大气影响深度内，当膨胀土体层，也构成场地开挖边坡坡体，是本文研究的对象。失水干燥时，土体中基质吸力增大，并产生张拉裂隙，上更新统粉质土为褐黄色、棕黄色，含铁锰质氧化随着含水量的降低，裂隙会在深度和长度上进一步扩物及其结核，呈可塑一硬塑状态，仅分布于地表，厚度大。一般认为，裂隙发育的深度与当地气候条件密切一般不大于2m，岗地顶部缺失。土中裂隙发育，裂隙相关，裂隙发育带深度局限在大气影响深度范围内。多呈张开状。裂隙的存在严重影响和制约了膨胀土体的压缩性、强中更新统黏土为黄棕色、棕红色，含灰白色高岭度及渗透性等工程特性，对膨

4、胀土地区的边坡、建筑物土，具有网纹结构，含铁锰质结核，矿物成分以绿泥石、地基的稳定和地基承载力都构成了直接或间接的影伊利石、长石和石英为主。该土层上部裂隙发育、裂隙响。准确划分裂隙发育带具有现实的工程意义。面多有灰白色矿物黏附，据扫描电镜分析，其叠聚体普荆门1000kV变电站工程场地(以下简称研究场遍发育微裂隙，粒间孔和晶问孔，裂隙面常见树枝状结地)地基土体中裂隙发育深度较大，明显大于当地大构，粒问孔隙大者达600m；下部裂隙不发育、土体相气影响深度。本文拟对其裂隙发育带深度进行研究，对致密。并对其成因进行探讨。2裂隙发育深度研究l地基土层结构和岩土特性由于裂隙发育的土体整体性较差、抗剪强

5、度较低，站址区位于2006年6月进行了现场测试、取样与且裂隙肉眼可见，研究场地采用原位测试和现场剖面收稿日期：2009—11—20基金项目：社发领域国家科技支撑计划项目(2008BAC47B02)作者简介：艾传井，男，博士，教授级高级工程师，主要从事岩土工程、地质工程等方面的生产和研究工作。E—mail：aiehuanjing@vip．163．tom62人民长江摩阻比／％观察等方法研究其发育深度。246810122．1现场静力触探试验侧壁阻力／kPa501O0150200250300根据站址区100余个静力触探孔试验成果，静力触探锥尖阻力、侧摩阻力和摩阻比随深度的变化规律f～．——～。。’

6、。■#-4-明显，可归纳为2种类型。第一种类型为锥尖阻力由低到高，浅部在低值区间波动，然后稳定于2300kPa左右；侧摩阻力相应地育由低到高；摩阻比小幅波动。锥尖阻力低值区间最浅＼处约2．8m，典型曲线如图1所示。具有此类线型特8隧征的静力触探孔位于岗地顶部或靠近顶部的斜坡地带。大约以3．8m为界，上部粘土裂隙不发育，下部粘土裂隙发育。第二种类型为锥尖阻力由低到高，低值区间在浅部波动，然后逐渐稳定于2300kPa左右；侧摩阻力近地表处较低、然后陡然升高；而摩阻比在近地表处较图2第二种类型静力触探试验曲线低、一般小于3％，随后便增大到大于5％、表现出高塑性的特点。锥尖阻力低值区间的下限深度约

7、9．4m，剪切波速／(m·s)50100150200250300350典型曲线如图2所示。具有此类线型特征的静力触探2孔位于岗间斜坡地带。大约以6．8m为界，上部粘土4裂隙不发育，下部粘土裂隙发育。68摩阻比／％2468lo12{10l2侧壁阻力／kPa501O01502002503001416，·—————～粘土l820一芝22图3岗地顶部剪切波速随深度的变化曲线＼÷至一2’。。

8、。J低速层。4’<6一图1第一种类型静