龔壁衛(wèi)，程展林，，郭熙靈，李青云

(長(zhǎng)江科學(xué)院 a.水利部巖土力學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;b.院長(zhǎng)辦公室;c.流域水環(huán)境研究所，武漢 430010)

1 概述

南水北調(diào)中線工程總干渠全長(zhǎng)約1 432 km，干渠沿線經(jīng)過(guò)膨脹土(巖)、黃土、易振動(dòng)液化砂土等特殊土(巖)地區(qū)，渠道沿線工程地質(zhì)條件復(fù)雜。其中，總干渠明渠段涉及到膨脹土(巖)累計(jì)長(zhǎng)度約386.8 km。膨脹土(巖)因其具有特殊的工程特性，易造成渠坡失穩(wěn)，對(duì)工程的安全運(yùn)行影響很大，而且其處理難度、處理的工程量和投資也較大，因此，膨脹土(巖)的處理是南水北調(diào)中線工程的主要技術(shù)問(wèn)題之一。

上世紀(jì)60－70年代，長(zhǎng)江流域規(guī)劃辦公室(下簡(jiǎn)稱長(zhǎng)辦)下屬的勘察、科研等單位對(duì)中線工程的膨脹土進(jìn)行了早期研究工作，對(duì)膨脹土的工程特性、試驗(yàn)技術(shù)以及處理措施等取得了初步的認(rèn)識(shí)。至上世紀(jì)80－90年代，為配合南水北調(diào)中線工程的可行性研究和初步設(shè)計(jì)，長(zhǎng)江水利委員會(huì)(下簡(jiǎn)稱長(zhǎng)江委)組織設(shè)計(jì)、勘察和科研單位對(duì)南水北調(diào)中線工程膨脹土的基本特性等進(jìn)行了廣泛的調(diào)查和試驗(yàn)研究。長(zhǎng)江科學(xué)院(下簡(jiǎn)稱長(zhǎng)科院)等單位還相繼在現(xiàn)場(chǎng)開展了“膨脹土渠坡變形和穩(wěn)定”、“降雨對(duì)膨脹土邊坡穩(wěn)定的影響”等現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)和試驗(yàn)研究，進(jìn)一步分析和認(rèn)識(shí)了膨脹土渠坡穩(wěn)定的影響因素。這些研究成果，對(duì)認(rèn)識(shí)膨脹土(巖)問(wèn)題和指導(dǎo)南水北調(diào)中線工程建設(shè)具有非常重要的意義。

2002年12月，國(guó)務(wù)院正式批復(fù)了南水北調(diào)中線工程總體規(guī)劃，提出先期實(shí)施東線和中線一期工程。2005年1月，長(zhǎng)江委長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院完成了《南水北調(diào)中線一期工程可行性研究總報(bào)告》并提交水規(guī)總院評(píng)審，南水北調(diào)中線一期工程正式啟動(dòng)。鑒于前期有關(guān)膨脹土工作的研究深度不足，2005年5月，水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)總院(下簡(jiǎn)稱水規(guī)總院)在北京召開了“南水北調(diào)中線一期工程總干渠膨脹土處理方案技術(shù)討論會(huì)”，會(huì)議討論了膨脹土渠坡處理措施設(shè)計(jì)上存在的問(wèn)題，專家認(rèn)為:經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的論證、規(guī)劃，南水北調(diào)中線工程膨脹土(巖)渠段的工程問(wèn)題及處理措施已取得階段性研究成果，基本思路是合適的，但在處理方案和措施的選擇上應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化。專家建議在諸如膨脹土渠坡破壞模式、膨脹土改性及其它處理措施的可能性、如何減少工程占地和環(huán)境影響等方面，盡快開展深入研究。此后，結(jié)合國(guó)家“十一五”科技支撐計(jì)劃的開展，南水北調(diào)中線工程膨脹土的研究進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期。

2 研究歷程

南水北調(diào)中線工程膨脹土問(wèn)題研究曾經(jīng)歷過(guò)3個(gè)重要的時(shí)期。

2.1 1972－1985 年時(shí)期

上世紀(jì)70年代，長(zhǎng)辦在興建引漢工程中，開始遇到膨脹土的工程問(wèn)題。在陶岔引渠邊坡的開挖以及后續(xù)的施工過(guò)程中，相繼發(fā)生了13處不同規(guī)模的滑坡，膨脹土的渠坡穩(wěn)定問(wèn)題開始受到各方的重視。當(dāng)時(shí)，長(zhǎng)辦的工程技術(shù)人員通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)勘探和少量的試驗(yàn)，對(duì)膨脹土對(duì)水利工程的危害有了初步的認(rèn)識(shí)，并初步分析了滑坡的原因，提出了以放緩渠坡、漿砌塊石拱壓腳、混凝土抗滑樁支撐、排水盲溝等措施配合使用的綜合處理方案，通過(guò)對(duì)13個(gè)滑坡采取不同工程處理措施，積累了膨脹土邊坡處理的經(jīng)驗(yàn)。

1977年，長(zhǎng)江水利水電科學(xué)研究院(長(zhǎng)江科學(xué)院前身、下簡(jiǎn)稱長(zhǎng)科院)開始參與水利工程膨脹土試驗(yàn)操作規(guī)程的修訂工作，通過(guò)在我國(guó)南方省市開展膨脹土調(diào)查，借鑒前蘇聯(lián)的試驗(yàn)規(guī)程，初步制訂了水利系統(tǒng)膨脹土的試驗(yàn)方法。在此后的一段時(shí)間，長(zhǎng)科院對(duì)試驗(yàn)規(guī)程中有關(guān)試樣尺寸、試驗(yàn)儀器、試驗(yàn)操作方法等多方面開展了系統(tǒng)的研究，為《土工試驗(yàn)規(guī)范》的多次修訂工作提供了重要的研究成果。

1981年，長(zhǎng)科院開始對(duì)膨脹土的膨脹壓力、自由膨脹率、膨脹變形、收縮試驗(yàn)等試驗(yàn)方法進(jìn)行系統(tǒng)的研究。

在膨脹壓力的測(cè)試方法上，通過(guò)比較加荷平衡法、膨脹加壓法和加壓膨脹法等3種不同試驗(yàn)的成果，認(rèn)為加荷平衡法試驗(yàn)操作更為可行，成果更為準(zhǔn)確，因此，在規(guī)范的編制中建議了此種方法。同時(shí)，還分析了儀器本身變形對(duì)測(cè)定成果的影響，提出了儀器變形修正問(wèn)題。在自由膨脹率試驗(yàn)中，選用幾種類型土(蒙脫土、伊利土、高嶺土)進(jìn)行比較試驗(yàn)，得出自由膨脹率指標(biāo)與黏土礦物成分的相互關(guān)系，并用純蒙脫土與高嶺土摻合進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)得蒙脫土含量與自由膨脹率的相互關(guān)系，為制定自由膨脹率試驗(yàn)操作規(guī)程提供了較為可靠的資料。在膨脹變形試驗(yàn)方法研究中，進(jìn)行了試樣尺寸和不同接觸壓力的比較試驗(yàn)，證明土的膨脹量與儀器設(shè)備條件及試驗(yàn)操作方法有密切關(guān)系。這些研究成果，均反映到《土工試驗(yàn)規(guī)程》的修訂工作中。

在這一時(shí)期，長(zhǎng)科院還開始探索膨脹土的礦物成分、微觀結(jié)構(gòu)等土質(zhì)學(xué)理論與脹縮機(jī)理。在膨脹土的黏土礦物成分及含量對(duì)抗剪強(qiáng)度影響方面，開展了較為系統(tǒng)的試驗(yàn)研究工作。通過(guò)在室內(nèi)配制蒙脫土、伊利土和高嶺土等3種典型黏土的試樣，分別測(cè)定其抗剪強(qiáng)度，得出蒙脫土的強(qiáng)度最低，高嶺土強(qiáng)度最高的結(jié)論。在研究蒙脫土與其它黏土礦物的混合料試驗(yàn)中，測(cè)得混合土的抗剪強(qiáng)度隨蒙脫土含量增加而降低，當(dāng)蒙脫土含量超過(guò)20% ～30%以后，土樣的抗剪強(qiáng)度主要取決于蒙脫土。這些成果揭示了膨脹土強(qiáng)度偏低的本質(zhì)，為研究膨脹土的強(qiáng)度特性提供了基本資料，同時(shí)，對(duì)研究葛洲壩等工程泥化夾層(含蒙脫石黏土礦物)的工程性質(zhì)發(fā)揮了一定的作用。

2.2 1993－1995 年時(shí)期

南水北調(diào)中線工程膨脹土的研究工作始終是與中線工程的設(shè)計(jì)緊密聯(lián)系的。1985年以前，中線工程的工作重點(diǎn)是宏觀規(guī)劃，設(shè)計(jì)單位主要是針對(duì)各種調(diào)水規(guī)模進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)，對(duì)調(diào)水渠道的線路進(jìn)行方案比較論證，相關(guān)的科研工作也大多是圍繞線路的比選開展，主要任務(wù)是對(duì)膨脹土進(jìn)行判別和基本特性測(cè)試，為地質(zhì)勘察提供試驗(yàn)指標(biāo)。1987年，長(zhǎng)江委完成了《南水北調(diào)中線工程規(guī)劃報(bào)告》，并最終在1997年完成了《南水北調(diào)中線工程總干渠總體布置》，明確了調(diào)水規(guī)模145億m3的方案和有關(guān)輸水總干渠的分段初步設(shè)計(jì)。在這一階段，配合設(shè)計(jì)工作，長(zhǎng)科院在膨脹土的研究方面主要開展了渠道邊坡穩(wěn)定離心模型試驗(yàn)和數(shù)值分析等。

膨脹土渠道邊坡穩(wěn)定離心模型試驗(yàn)，主要研究坡高為35 m的開挖邊坡，在坡比分別為1∶3.0和1∶2.4情況下的穩(wěn)定狀態(tài)。試樣取自河南南陽(yáng)，為天然原狀無(wú)裂隙的弱膨脹土。試樣尺寸1 100 mm×300 mm×500 mm(長(zhǎng)×寬×高)。試驗(yàn)成果認(rèn)為:在不經(jīng)歷干濕循環(huán)、無(wú)降雨影響的條件下，此類膨脹土渠坡是穩(wěn)定的。

膨脹土渠坡穩(wěn)定數(shù)值分析主要采用極限平衡法，分析程序采用REAME，分析方法為簡(jiǎn)化Bishop法。根據(jù)總干渠工程地質(zhì)報(bào)告，將渠線工程地質(zhì)進(jìn)行分類，對(duì)9至27段共19種類型土質(zhì)條件的渠坡進(jìn)行邊坡穩(wěn)定復(fù)核。其中，涉及強(qiáng)膨脹土渠段約14 km。分析認(rèn)為，對(duì)于強(qiáng)膨脹土渠坡，即使將邊坡放緩到1∶4.0，其安全系數(shù)仍不能滿足規(guī)范要求，因此，必須采取支擋或抗滑樁等必要的處理措施。

這一時(shí)期，主要是配合設(shè)計(jì)單位，完成總干渠膨脹土渠段設(shè)計(jì)中所遇到的邊坡坡比選定、處理措施比選等問(wèn)題。

2.3 1997－2002 年時(shí)期

進(jìn)入20世紀(jì)90年代以后，非飽和土理論研究得到了世界很多國(guó)家的重視。1987年在都柏林舉行的第9屆歐洲土力學(xué)及基礎(chǔ)工程會(huì)議上，Alonso以“土的特殊問(wèn)題——非飽和土與很軟的土”為題在會(huì)上作了精采的發(fā)言，并引起與會(huì)者的廣泛關(guān)注。1992年，第7屆國(guó)際膨脹土?xí)h在美國(guó)召開，會(huì)上，非飽和土力學(xué)成為會(huì)議的主題。此次會(huì)議以后，國(guó)際膨脹土?xí)h由國(guó)際非飽和土?xí)h所取代。具有里程碑意義的是，1993年由加拿大Saskatchewan大學(xué)D.G.Fredlund教授和Rahardjo博士合著的《非飽和土力學(xué)》一書的出版。1994年，由時(shí)任國(guó)際非飽和土學(xué)會(huì)主席D.G.Fredlund教授建議，在武漢召開了“中加非飽和土學(xué)術(shù)研討會(huì)”，會(huì)上發(fā)表了多篇應(yīng)用非飽和土理論開展膨脹土、黃土的研究成果。其中，也包括鄂北崗地、刁南灌區(qū)膨脹土渠道的觀測(cè)以及處理措施等方面的研究成果。

1998年，第2屆國(guó)際非飽和土?xí)h在北京召開，在這次會(huì)上，包承綱全面闡述了非飽和土的特性和膨脹土邊坡的穩(wěn)定問(wèn)題，提出膨脹土作為非飽和土的典型代表，應(yīng)采用有關(guān)非飽和土理論和研究方法進(jìn)行研究。為此，文獻(xiàn)［1］以南水北調(diào)中線工程的膨脹土為研究對(duì)象，以現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)、室內(nèi)非飽和土試驗(yàn)、數(shù)值分析等成果，從膨脹土非飽和滲透特性、非飽和強(qiáng)度特性以及降雨對(duì)渠坡穩(wěn)定的影響等方面，闡述了膨脹土邊坡破壞機(jī)理、渠坡穩(wěn)定分析方法和滑坡早期預(yù)報(bào)等問(wèn)題。

在有關(guān)膨脹土邊坡的破壞機(jī)理方面，文獻(xiàn)［1］認(rèn)為:膨脹土的裂隙性是導(dǎo)致邊坡滑動(dòng)的關(guān)鍵因素，脹縮性和超固結(jié)性對(duì)穩(wěn)定的影響都是通過(guò)裂隙性來(lái)表現(xiàn)的。脹縮性是造成裂隙的內(nèi)在因素，而超固結(jié)性促進(jìn)了裂隙的開展。因此，研究膨脹土的滑坡必然離不開對(duì)裂隙的調(diào)查研究及其發(fā)展預(yù)測(cè)。遺憾的是，當(dāng)時(shí)所關(guān)注的裂隙，主要是大氣影響深度范圍以內(nèi)的、由干濕循環(huán)產(chǎn)生的“次生裂隙”。因此，文獻(xiàn)［1］特別強(qiáng)調(diào)了降雨沿“次生裂隙”入滲對(duì)膨脹土邊坡穩(wěn)定的影響，認(rèn)為:降雨入滲導(dǎo)致土體內(nèi)部吸力的降低、土體強(qiáng)度軟化，開挖卸荷導(dǎo)致邊坡內(nèi)應(yīng)力場(chǎng)重分布及邊坡底部剪應(yīng)力集中區(qū)的形成，并繼而導(dǎo)致渠坡的失穩(wěn)。在膨脹土邊坡滑坡早期預(yù)報(bào)方面，應(yīng)及時(shí)監(jiān)測(cè)與分析降雨入滲引起的含水量場(chǎng)及吸力場(chǎng)變化和邊坡開挖卸荷引起的應(yīng)力、位移場(chǎng)變化，通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的變化預(yù)測(cè)邊坡穩(wěn)定。

在有關(guān)膨脹土的非飽和強(qiáng)度理論方面，文獻(xiàn)［1］提出采用土水特征曲線上相關(guān)的特征點(diǎn)，對(duì)Fredlund提出的抗剪強(qiáng)度的表達(dá)式進(jìn)行簡(jiǎn)化，從而將有關(guān)非飽和土強(qiáng)度理論在實(shí)際工程中進(jìn)行運(yùn)用。

2000年，長(zhǎng)科院和香港科技大學(xué)聯(lián)合申請(qǐng)了香港基金局基金研究課題“非飽和膨脹土邊坡穩(wěn)定研究”。為此，2001年7月至2002年8月，長(zhǎng)科院在湖北棗陽(yáng)市大崗坡二級(jí)泵站，選取了一個(gè)高11 m的中膨脹土挖方邊坡，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)人工降雨模擬試驗(yàn)和原位綜合監(jiān)測(cè)，同時(shí)，在室內(nèi)開展了膨脹土原狀樣的非飽和土強(qiáng)度、非飽和滲透特性等方面的試驗(yàn)研究工作［2、3］。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和室內(nèi)研究，認(rèn)為降雨入滲造成渠坡2 m深度以內(nèi)土層中孔隙水壓力和含水量大幅度增加，致使膨脹土體的抗剪強(qiáng)度由于有效應(yīng)力的減少及土體吸水膨脹軟化而降低;同時(shí)，降雨入滲造成土體中水平應(yīng)力與豎向應(yīng)力比顯著增加，并接近理論的極限狀態(tài)應(yīng)力比，以致軟化的土體有可能沿著裂隙面發(fā)生局部被動(dòng)破壞，此破裂面在一定條件下(如持續(xù)降雨條件下)可能會(huì)逐漸擴(kuò)展，最后發(fā)展成為膨脹土中常見(jiàn)的漸進(jìn)式滑坡。此觀點(diǎn)延續(xù)了有關(guān)降雨引起膨脹土渠坡破壞機(jī)理的認(rèn)識(shí)。

在這一時(shí)期，有關(guān)膨脹土的研究工作，主要強(qiáng)調(diào)了膨脹土的非飽和特性對(duì)邊坡穩(wěn)定的影響，在膨脹土的非飽和強(qiáng)度、非飽和滲透特性等方面進(jìn)行了較為深入的研究。也正因?yàn)槿绱?，在分析膨脹土邊坡破壞機(jī)理時(shí)，僅關(guān)注到降雨對(duì)大氣影響深度范圍以內(nèi)膨脹土土體強(qiáng)度的影響，而對(duì)于膨脹土膨脹性、膨脹土“原生”裂隙面的強(qiáng)度特性以及對(duì)邊坡穩(wěn)定的作用等尚未開展系統(tǒng)、深入的研究。

3 “十一五”期間膨脹土研究工作

3.1 項(xiàng)目申報(bào)階段

2005年5月，水規(guī)總院在北京召開了“南水北調(diào)中線一期工程總干渠膨脹土處理方案技術(shù)討論會(huì)”，會(huì)議討論了膨脹土渠坡處理措施設(shè)計(jì)上存在的問(wèn)題，明確了開展有關(guān)室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的必要性。與會(huì)專家認(rèn)為:經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的論證、規(guī)劃，南水北調(diào)中線工程膨脹土(巖)渠段的工程問(wèn)題及處理措施已取得階段性研究成果，基本思路是合適的，但在初步設(shè)計(jì)階段，這些處理措施仍有優(yōu)化和細(xì)化的必要。與會(huì)專家建議對(duì)膨脹土(巖)的改性及其它處理措施的可行性、經(jīng)濟(jì)性及施工可操作性作進(jìn)一步研究，同時(shí)認(rèn)為，對(duì)渠水位以上的邊坡和渠水位以下邊坡的處理要有針對(duì)性，必要時(shí)可采取支擋、柔性結(jié)構(gòu)、加筋和植被保護(hù)等措施。會(huì)議建議應(yīng)盡快開展有關(guān)室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)的專項(xiàng)試驗(yàn)研究。為此，長(zhǎng)科院于2005年8月，向南水北調(diào)中線干線工程建設(shè)管理局(下簡(jiǎn)稱中線局)提交了《南水北調(diào)中線工程總干渠膨脹土渠段現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)項(xiàng)目建議書》和《南水北調(diào)中線工程總干渠膨脹土渠坡處理現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)大綱》。2005年9月，中線局組織相關(guān)單位在鄭州召開了“南水北調(diào)中線工程總干渠膨脹土(巖)渠坡處理專家咨詢會(huì)”，會(huì)上分別由長(zhǎng)江設(shè)計(jì)院和河南省設(shè)計(jì)院匯報(bào)了膨脹土(巖)試驗(yàn)段的選址原則、典型渠段的地質(zhì)條件和具體試驗(yàn)段選址建議，由長(zhǎng)科院等4家單位匯報(bào)了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)工作大綱。與會(huì)專家代表經(jīng)過(guò)2天的討論和交流，在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的整體思路、試驗(yàn)?zāi)康?、試?yàn)段的選取及其代表性等方面取得了共識(shí)。與會(huì)專家和代表一致認(rèn)為，膨脹土(巖)的處理是南水北調(diào)中線工程的主要技術(shù)難題之一，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究是十分必要的，研究成果可為南水北調(diào)中線工程總干渠膨脹土(巖)渠坡處理找到安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的措施，也為工程設(shè)計(jì)的優(yōu)化提供依據(jù)，并建議現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)應(yīng)按膨脹土段、膨脹巖段分別進(jìn)行。

2005年10月，受中線局委托，長(zhǎng)科院根據(jù)專家咨詢意見(jiàn)編制完善了《南水北調(diào)中線總干渠膨脹土(巖)渠坡處理現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)工作大綱》，并于12月在河南鄭州通過(guò)專家聽(tīng)證會(huì)的形式征求了各方專家的意見(jiàn)，該工作大綱得到了與會(huì)專家的肯定，并認(rèn)為選擇河南南陽(yáng)作為膨脹土試驗(yàn)段，河南新鄉(xiāng)作為中、弱膨脹巖試驗(yàn)段，河北邯鄲渠段作為強(qiáng)膨脹巖試驗(yàn)段是合適的，同時(shí)建議根據(jù)南水北調(diào)中線總干渠工程總體設(shè)計(jì)審批進(jìn)展情況，分期開展膨脹土、巖渠坡處理試驗(yàn)研究。

2006年11月，根據(jù)國(guó)務(wù)院南水北調(diào)建設(shè)委員會(huì)辦公室(下簡(jiǎn)稱國(guó)調(diào)辦)發(fā)布的“十一五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃重大項(xiàng)目“南水北調(diào)工程若干關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”需求，長(zhǎng)科院聯(lián)合南水北調(diào)中線有關(guān)設(shè)計(jì)、科研、管理單位以及高等院校組成課題組，在前期開展的有關(guān)膨脹土(巖)試驗(yàn)研究計(jì)劃基礎(chǔ)上，開始編制“膨脹土地段渠道破壞機(jī)理及處理技術(shù)研究”課題申請(qǐng)，并于11月17日通過(guò)了國(guó)調(diào)辦組織的專家評(píng)審。長(zhǎng)科院作為課題的承擔(dān)單位，牽頭負(fù)責(zé)該課題的實(shí)施工作。至此，南水北調(diào)中線工程膨脹土問(wèn)題研究成為國(guó)家“十一五”科技攻關(guān)的重要課題之一，被科技部正式立項(xiàng)。

自2005年下半年開始至2007年8月，長(zhǎng)科院按照中線局、國(guó)調(diào)辦的要求，編制南水北調(diào)中線工程有關(guān)膨脹土(巖)試驗(yàn)大綱、實(shí)施方案、實(shí)施細(xì)則、“十一五”科技支撐課題申報(bào)書、可行性研究報(bào)告等近20余份，參加了國(guó)調(diào)辦、中線局等上級(jí)單位組織的多次技術(shù)討論、試驗(yàn)方案咨詢和評(píng)審、試驗(yàn)段選址、試驗(yàn)段設(shè)計(jì)和審查等工作，同時(shí)，在室內(nèi)先期開展了部分試驗(yàn)工作，為盡快開展膨脹土(巖)的課題研究打下了一定的基礎(chǔ)。

3.2 課題研究過(guò)程

國(guó)家“十一五”科技支撐計(jì)劃課題“膨脹土地段渠道破壞機(jī)理及處理技術(shù)研究”于2006年12月正式立項(xiàng)。該課題由2個(gè)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)段和部分室內(nèi)試驗(yàn)研究構(gòu)成。根據(jù)任務(wù)分工，新鄉(xiāng)膨脹巖現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)段試驗(yàn)研究工作由長(zhǎng)科院、河南省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院(下簡(jiǎn)稱河南院)和河海大學(xué)共同承擔(dān)，長(zhǎng)科院全面負(fù)責(zé)新鄉(xiāng)膨脹巖試驗(yàn)段的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和室內(nèi)研究工作;南陽(yáng)膨脹土現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)段由長(zhǎng)江設(shè)計(jì)院、長(zhǎng)科院共同承擔(dān)，長(zhǎng)科院負(fù)責(zé)膨脹土的基本特性和水泥改性土的室內(nèi)試驗(yàn)研究，同時(shí)，還參與了南陽(yáng)膨脹土試驗(yàn)段的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、觀測(cè)等工作。

自2006年起，長(zhǎng)科院開始在河南新鄉(xiāng)、南陽(yáng)、河北邯鄲等地，對(duì)代表性的膨脹巖及膨脹土進(jìn)行了大規(guī)模取樣，并開展了大規(guī)模室內(nèi)物理力學(xué)特性的研究工作;2006年至2007年，與河南院共同完成了膨脹巖試驗(yàn)段的選址、膨脹巖渠坡處理措施的比選和分析，以及試驗(yàn)段研究方案編制和審批工作。2007年9月，新鄉(xiāng)膨脹巖試驗(yàn)段現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)工作正式開始。同年，長(zhǎng)科院還配合長(zhǎng)江設(shè)計(jì)院完成了河南南陽(yáng)膨脹土試驗(yàn)段選址，并完成了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)方案、觀測(cè)儀器布置等現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究工作。

2008年，新鄉(xiāng)膨脹巖試驗(yàn)段完成了全部試驗(yàn)斷面的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、儀器埋設(shè)、碾壓試驗(yàn)、定期觀測(cè)等試驗(yàn)觀測(cè)工作;完成了試驗(yàn) 1 區(qū) 1 ∶1.5，1 ∶2.0，1 ∶2.5，1∶3.0四種坡度的人工降雨試驗(yàn);開展了土工袋、土工格柵處理方案的人工降雨試驗(yàn)和觀測(cè)、測(cè)試;開展了不同巖性地層的現(xiàn)場(chǎng)滲透試驗(yàn)和土工袋、土工格柵處理方案的現(xiàn)場(chǎng)滲透試驗(yàn);完成了試驗(yàn)2區(qū)、3區(qū)、5區(qū)和8區(qū)一級(jí)馬道以下局部滲漏(注水)試驗(yàn)。

2008年9月，南陽(yáng)試驗(yàn)段現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)工作正式啟動(dòng)。課題組完成了處理措施的比選、試驗(yàn)段研究方案編制和審批等工作。開始進(jìn)行儀器設(shè)備埋設(shè)和現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)。開展了膨脹土地質(zhì)結(jié)構(gòu)分帶特征、裂隙分布、地下水分布及影響研究;完成了換填黏性土、水泥改性土、土工格柵等處理方案的碾壓試驗(yàn)研究工作。同時(shí)，圍繞膨脹土、膨脹巖的特性，開展了大量的脹縮性、力學(xué)性質(zhì)、滲透性室內(nèi)試驗(yàn)工作;通過(guò)大型靜力模型試驗(yàn)、離心模型試驗(yàn)研究了膨脹土渠坡的破壞機(jī)理;研究了膨脹巖土邊坡數(shù)值分析方法;并進(jìn)行了膨脹土物理改性及化學(xué)改性的相關(guān)試驗(yàn)研究。

2009年，長(zhǎng)科院在室內(nèi)開展了大型靜力模型試驗(yàn)和離心模型試驗(yàn)研究，對(duì)膨脹土和膨脹巖的非飽和特性、干濕循環(huán)對(duì)強(qiáng)度的影響，創(chuàng)新性地開展了低應(yīng)力下的力學(xué)強(qiáng)度參數(shù)試驗(yàn)，利用CT三軸儀研究了面裂隙率與強(qiáng)度的關(guān)系，研發(fā)了考慮膨脹變形的非線性有限元計(jì)算方法及軟件，研發(fā)了非連續(xù)變形分析的膨脹土渠坡穩(wěn)定分析軟件，且對(duì)各類試驗(yàn)成果進(jìn)行了匯總分析。在新鄉(xiāng)膨脹巖試驗(yàn)段進(jìn)行了蓄水疏干工況模擬試驗(yàn)研究，完成了觀測(cè)和資料分析工作，并對(duì)各種處理措施的效果進(jìn)行了初步評(píng)價(jià);南陽(yáng)試驗(yàn)段進(jìn)行了大型人工降雨試驗(yàn)，完成了大部分的觀測(cè)和資料分析工作，并對(duì)各種處理措施的效果進(jìn)行了初步評(píng)價(jià)。

按原定計(jì)劃，2009年進(jìn)行課題驗(yàn)收。為了驗(yàn)證本課題研究成果的長(zhǎng)期可靠性，2個(gè)試驗(yàn)段的觀測(cè)和研究工作均延長(zhǎng)至2010年底，通過(guò)延長(zhǎng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的觀測(cè)周期，并輔以破壞性試驗(yàn)，希望徹底查明不同處理措施的效果和長(zhǎng)期性能。

2010年，新鄉(xiāng)膨脹巖試驗(yàn)段各試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行了開槽浸水強(qiáng)化破壞試驗(yàn)工作，南陽(yáng)試驗(yàn)段進(jìn)行了蓄水疏干工況模擬試驗(yàn)研究。

對(duì)于鋼筋混凝土板，認(rèn)為鋼筋與混凝土之間無(wú)相對(duì)滑移，視鋼筋混凝土板為宏觀均勻的正交各向異性材料，用X，Y，Z表示正交各向異性板的3個(gè)彈性主軸方向，則式(2)系數(shù)矩陣[C]可用X，Y，Z方向的工程彈性常數(shù)表示。E，G，μ分別為正交各向異性材料的3個(gè)彈性主軸方向的拉壓彈性模量，切變模量和泊松比。由正交各向異性材料分別在3個(gè)單向拉伸和3個(gè)純剪切應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系可推導(dǎo)出材料的柔度矩陣為：

同年，長(zhǎng)科院開始全面總結(jié)室內(nèi)試驗(yàn)以及2個(gè)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)段的試驗(yàn)研究工作，系統(tǒng)提出了膨脹土渠坡的2種破壞模式以及相應(yīng)的穩(wěn)定分析方法;提出了膨脹土(巖)非線性強(qiáng)度及試驗(yàn)方法;提出了裂隙面強(qiáng)度試驗(yàn)和參數(shù)確定方法;提出了采用電導(dǎo)率進(jìn)行膨脹土現(xiàn)場(chǎng)快速判別的方法。同時(shí)，還根據(jù)中線局要求，編寫了膨脹巖及膨脹土渠道施工技術(shù)規(guī)定。

經(jīng)過(guò)5年攻關(guān)，課題研究取得了豐富的研究成果:除編寫完成課題總報(bào)告1份，專題報(bào)告4份，子題報(bào)告31份外，還在國(guó)內(nèi)外期刊上發(fā)表論文99篇，編寫專著3部，申請(qǐng)并獲批實(shí)用新型專利7項(xiàng);申請(qǐng)發(fā)明專利7項(xiàng)。

4 膨脹土問(wèn)題研究的最新進(jìn)展

“十一五”科技支撐計(jì)劃課題“膨脹土地段渠道破壞機(jī)理及處理技術(shù)研究”以南水北調(diào)中線工程的膨脹土問(wèn)題為工程背景，針對(duì)膨脹土(巖)邊坡穩(wěn)定的世界級(jí)難題，以國(guó)內(nèi)外最大規(guī)模的膨脹土(巖)渠道原型試驗(yàn)為依托，運(yùn)用地質(zhì)勘察、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、室內(nèi)試驗(yàn)、大型靜力模型、離心模型試驗(yàn)、數(shù)值分析等多種研究手段，有效地解決了膨脹土渠道邊坡穩(wěn)定關(guān)鍵問(wèn)題，在膨脹土的破壞機(jī)理、膨脹土的現(xiàn)場(chǎng)快速判別、膨脹土的強(qiáng)度指標(biāo)及其試驗(yàn)方法、穩(wěn)定分析方法以及處理措施等方面均取得了突破性的進(jìn)展。

4.1 有關(guān)膨脹土邊坡的破壞機(jī)理

在“十一五”攻關(guān)以前，巖土工程界從膨脹土邊坡的破壞現(xiàn)象出發(fā)分析了邊坡的破壞機(jī)理，認(rèn)為膨脹土滑坡具有淺層性、多發(fā)性和重復(fù)性，膨脹土邊坡破壞多由于干濕循環(huán)導(dǎo)致的土體強(qiáng)度衰減引起的。因此，對(duì)膨脹土邊坡的處理，以往的研究多關(guān)注如何防止膨脹土的強(qiáng)度衰減問(wèn)題上?！笆晃濉闭n題研究期間，研究人員從現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)段的觀測(cè)資料中發(fā)現(xiàn)，有些膨脹土邊坡在開挖之后尚未經(jīng)歷干濕循環(huán)即開始發(fā)生變形或滑坡;有些膨脹土邊坡即使采取了一定厚度的保護(hù)層保護(hù)，仍然發(fā)生了滑坡;還有一些邊坡也確實(shí)在干濕循環(huán)以后發(fā)生了滑坡，但是，這些滑坡按照以往的計(jì)算理論和計(jì)算程序去分析很難與實(shí)際現(xiàn)象相符，說(shuō)明對(duì)于膨脹土邊坡的失穩(wěn)機(jī)理在理論上尚有不清晰之處。為此，長(zhǎng)科院首先針對(duì)膨脹土的破壞機(jī)理問(wèn)題展開了攻關(guān)［4、5］。

針對(duì)膨脹土邊坡反復(fù)失穩(wěn)的問(wèn)題，長(zhǎng)科院在室內(nèi)建造了600 cm×280 cm×300 cm(長(zhǎng)×寬×高)大型膨脹土渠坡模型，采用人工降雨和蒸發(fā)等試驗(yàn)手段，模擬大氣環(huán)境變化。通過(guò)反復(fù)的試驗(yàn)研究，終于在室內(nèi)再現(xiàn)了膨脹土邊坡破壞的過(guò)程，揭示了膨脹土邊坡失穩(wěn)的重要機(jī)理之一:膨脹變形作用下的邊坡破壞，同時(shí)，結(jié)合數(shù)值模擬分析，進(jìn)一步論證了膨脹變形導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)的過(guò)程。

在對(duì)地質(zhì)資料和現(xiàn)場(chǎng)變形觀測(cè)資料的研判中，研究人員發(fā)現(xiàn)，在一定深度范圍內(nèi)的土層裂隙呈現(xiàn)有一定規(guī)律性的傾向，當(dāng)渠道的邊坡與地層中的裂隙傾向一致時(shí)，往往會(huì)發(fā)生順地層裂隙層面方向的滑坡。對(duì)比分析觀測(cè)資料，發(fā)現(xiàn)所有的滑坡均發(fā)生在裂隙密集的條帶內(nèi)，說(shuō)明膨脹土層中裂隙的存在是滑坡的控制因素之一。為進(jìn)一步驗(yàn)證這一設(shè)想，長(zhǎng)科院的研究人員在試驗(yàn)段拆除過(guò)程中進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)開挖，結(jié)果證實(shí)了觀測(cè)資料和分析成果的可靠性。同時(shí)，通過(guò)開展原狀樣裂隙面的強(qiáng)度試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)裂隙面的強(qiáng)度指標(biāo)明顯低于裂隙兩側(cè)土體的強(qiáng)度，證明滑坡破壞的直接原因就是裂隙面強(qiáng)度偏低所致。至此，課題的攻關(guān)取得了關(guān)鍵性的研究成果:根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)和試驗(yàn)研究、結(jié)合數(shù)值模擬等多種手段，首次明確提出了膨脹土邊坡的2種破壞機(jī)理［7］，即:裂隙強(qiáng)度控制下的邊坡滑動(dòng)和膨脹作用下的邊坡滑動(dòng)，并從力學(xué)機(jī)理上分別對(duì)這2種模式的破壞過(guò)程進(jìn)行了系統(tǒng)的分析。該破壞模式的提出，重視了渠坡滑動(dòng)時(shí)第一推動(dòng)力的作用，強(qiáng)調(diào)了土體“首次滑動(dòng)”的原因。該成果為膨脹土邊坡處理措施的設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。

4.2 膨脹土的現(xiàn)場(chǎng)快速判別

南水北調(diào)中線工程初步設(shè)計(jì)階段有關(guān)膨脹土的膨脹等級(jí)，主要是依據(jù)自由膨脹率進(jìn)行劃分。受規(guī)定的工作深度影響，初步設(shè)計(jì)階段的地質(zhì)勘查只能大致給出不同渠段的強(qiáng)、中、弱膨脹性分類，實(shí)際施工開挖后，需要在現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)地對(duì)開挖渠段巖土膨脹性進(jìn)行快速判別，并通過(guò)實(shí)際判別結(jié)果調(diào)整設(shè)計(jì)處理方案。由于自由膨脹率試驗(yàn)存在試驗(yàn)時(shí)間較長(zhǎng)、儀器操作不易、人為誤差較大等不足，因此，迫切需要研究適用于現(xiàn)場(chǎng)的快速測(cè)試和判別方法。

“十一五”期間，長(zhǎng)科院的研究人員從膨脹土的微觀結(jié)構(gòu)以及膨脹機(jī)理出發(fā)，分析了膨脹性與黏土礦物成分、陽(yáng)離子含量以及導(dǎo)電性能的關(guān)系，提出在膨脹土的黏土礦物成分－陽(yáng)離子交換量－自由膨脹率－導(dǎo)電率之間具有某種關(guān)聯(lián)的可能性。為驗(yàn)證這一觀點(diǎn)，研究人員在室內(nèi)開展了大量的試驗(yàn)研究工作。通過(guò)從野外不同地點(diǎn)取回各種膨脹土樣，在室內(nèi)進(jìn)行土樣的界限含水率、黏土礦物成分、自由膨脹率以及電導(dǎo)率試驗(yàn)，用試驗(yàn)數(shù)據(jù)證實(shí)了土壤導(dǎo)電性與界限含水率、黏土礦物成分、自由膨脹率等均有良好的相關(guān)性，從而也證實(shí)了電導(dǎo)率與膨脹性的關(guān)系。由于電導(dǎo)率測(cè)試具有試驗(yàn)儀器簡(jiǎn)單、易于現(xiàn)場(chǎng)操作等特點(diǎn)，對(duì)于影響電導(dǎo)率測(cè)試結(jié)果的各種因素，也采用了規(guī)范試驗(yàn)方法的方式給予解決，最終，提出了通過(guò)測(cè)定土壤的電導(dǎo)率來(lái)進(jìn)行膨脹性快速判別的方法［6］。

4.3 膨脹土的強(qiáng)度及其試驗(yàn)方法

“十一五”課題研究期間，長(zhǎng)科院提出裂隙強(qiáng)度控制下的邊坡滑動(dòng)破壞機(jī)理，為此，需要精確地測(cè)量膨脹土裂隙面上的強(qiáng)度指標(biāo)。研究人員想盡一切方法，在現(xiàn)場(chǎng)和室內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)，最終，研究人員將儀器設(shè)備進(jìn)行了改造，將CT掃描技術(shù)引進(jìn)到膨脹土裂隙面的強(qiáng)度試驗(yàn)中，成功地測(cè)量到裂隙面上的真實(shí)強(qiáng)度，解決了長(zhǎng)期困惑設(shè)計(jì)人員的參數(shù)測(cè)試問(wèn)題。

4.4 膨脹土的邊坡穩(wěn)定分析

膨脹土的邊坡穩(wěn)定分析，是膨脹土邊坡設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)［7］。課題研究以前，膨脹土邊坡的穩(wěn)定分析方法和一般黏性土邊坡沒(méi)有區(qū)別，造成計(jì)算成果難以反映工程實(shí)際，也使得穩(wěn)定分析失去了對(duì)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)意義。課題研究過(guò)程中，研究人員在認(rèn)真分析了膨脹土的破壞機(jī)理以后，提出對(duì)于不同的破壞機(jī)理應(yīng)采用不同的分析理論和分析方法，為此，長(zhǎng)科院研究人員精心設(shè)計(jì)了一系列的室內(nèi)試驗(yàn)方案，系統(tǒng)研究了膨脹土在吸濕膨脹過(guò)程的變形和力學(xué)響應(yīng)，在大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用力學(xué)和數(shù)學(xué)方法，分析歸納出反映膨脹土力學(xué)特性的數(shù)學(xué)模型，并將該數(shù)學(xué)模型引入有關(guān)分析程序，建立了考慮膨脹變形的邊坡穩(wěn)定的有限元分析方法。同時(shí)，基于裂隙強(qiáng)度指標(biāo)和地質(zhì)勘察所獲取的裂隙空間分布特征，創(chuàng)新性地提出了反映裂隙空間分布的穩(wěn)定分析方法，提出了膨脹土渠道邊坡的處理原則和思路，從而從理論和實(shí)踐上系統(tǒng)、完整地解決了膨脹土邊坡的穩(wěn)定分析理論和方法，為有效解決南水北調(diào)中線工程膨脹邊坡穩(wěn)定問(wèn)題奠定了基礎(chǔ)。

4.5 膨脹土的處理措施

通過(guò)在中線工程渠線上開展實(shí)體工程大規(guī)模的處理措施施工和效果驗(yàn)證試驗(yàn)。為強(qiáng)化環(huán)境因素對(duì)邊坡穩(wěn)定的影響，研究人員采用大型噴灑設(shè)施模擬大范圍的大氣降雨，并根據(jù)當(dāng)?shù)氐挠炅俊⒂晷吞卣?，進(jìn)行人工降雨試驗(yàn)，通過(guò)預(yù)先埋設(shè)在邊坡土層中的各種儀器設(shè)備，觀測(cè)降雨期間土坡內(nèi)部的變形、含水量等觀測(cè)數(shù)據(jù)的變化規(guī)律，取得了大量寶貴的第一手觀測(cè)試驗(yàn)資料，為邊坡破壞機(jī)理和處理效果分析奠定了基礎(chǔ)。此外，為研究不同處理措施的施工工藝和施工質(zhì)量控制方法，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了大型碾壓試驗(yàn)，對(duì)設(shè)計(jì)擬采用的處理方案進(jìn)行了施工技術(shù)研究，攻克了諸如土工格柵、土工袋等施工技術(shù)難關(guān)。

5 結(jié)語(yǔ)與展望

南水北調(diào)中線工程中的膨脹土問(wèn)題，歷經(jīng)近50年的研究，從早期對(duì)膨脹土試驗(yàn)方法的探索，到20世紀(jì)80－90年代對(duì)膨脹土問(wèn)題全面基礎(chǔ)性的研究，再到“十一五”期間，以2個(gè)大型現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)段為工程背景的攻關(guān)課題，長(zhǎng)科院為南水北調(diào)中線工程膨脹土問(wèn)題的解決作出了巨大的貢獻(xiàn)，在有關(guān)膨脹土渠坡破壞機(jī)理、膨脹土的強(qiáng)度理論及試驗(yàn)方法、渠坡穩(wěn)定分析理論及分析方法、膨脹土的判別等方面取得了重大突破，同時(shí)，還應(yīng)該清醒地認(rèn)識(shí)到，有關(guān)膨脹土的理論和工程實(shí)踐還有進(jìn)一步深入研究的必要。

以往的工程經(jīng)驗(yàn)顯示，膨脹土渠坡穩(wěn)定具明顯的時(shí)間效應(yīng)，很多渠道在穩(wěn)定運(yùn)行一定年限后，仍會(huì)發(fā)生渠坡失穩(wěn)，這可能與膨脹巖土體內(nèi)的裂隙發(fā)展和大氣降雨的長(zhǎng)期作用有關(guān)。因此，有關(guān)膨脹土裂隙的成因，以及裂隙強(qiáng)度控制下膨脹性巖土體的強(qiáng)度演變規(guī)律、渠坡的長(zhǎng)期穩(wěn)定性等問(wèn)題尚有待進(jìn)一步的研究。

此外，在有關(guān)膨脹土渠坡穩(wěn)定的處理措施方面，“十一五”課題立項(xiàng)時(shí)，人們普遍認(rèn)為，膨脹土的邊坡失穩(wěn)主要為淺層的牽引式破壞，因此，在該課題的研究?jī)?nèi)容中，處理措施主要是針對(duì)膨脹土的“淺層”破壞問(wèn)題?！笆晃濉闭n題研究發(fā)現(xiàn):膨脹土邊坡不僅在受水增濕條件下會(huì)產(chǎn)生淺層失穩(wěn)，淺層失穩(wěn)的主要機(jī)理為土的膨脹變形;而且存在重力作用下的整體穩(wěn)定問(wèn)題，整體穩(wěn)定受裂隙面強(qiáng)度控制。對(duì)于膨脹變形引起的渠坡破壞，采用換填土(包括換填非膨脹土、水泥改性土、土工格柵加筋、土工袋等)的處理措施可以有效地解決膨脹變形作用下的渠坡穩(wěn)定問(wèn)題;而對(duì)于裂隙強(qiáng)度控制下的渠坡穩(wěn)定問(wèn)題則需要采取抗滑樁、錨桿、混凝土框架梁等支擋加固措施，對(duì)支擋措施的穩(wěn)定分析方法以及加固效果等也是今后值得深入研究的課題。

［1］BAO Cheng-gang，GONG Bi-wei，ZHAN Liang-tong.Properties of Unsaturated Soils and Slope Stability for Expansive Soils［C］∥Proceedings of the 2nd International Conference on Unsaturated Soils ICI.Beijing:International Academic Publishers，1998.

［2］龔壁衛(wèi)，CHARLES W W N G，包承綱，等.膨脹土渠坡降雨入滲現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究［J］.長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào)，2002，(增刊 1):94－97.(GONG Bi-wei，CHARLES W W N G，BAO Cheng-gang，et al.Field Study of the Effects of Rainfall Infiltration on Channel Slope of Expansive Soils［J］.Journal of Yangtze River Scientific Research Institute，2002，(Sup.1):94－97.(in Chinese))

［3］詹良通，吳宏偉，包承綱，等.降雨入滲條件下非飽和膨脹土邊坡原位監(jiān)測(cè)［J］.巖土力學(xué)，2003，24(2):151－ 158.(ZHAN Liang-tong，WU Hong-wei，BAO Cheng-gang，et al.Artificial Rainfall Infiltration Tests on a Well-Instrumented Unsaturated Expansive Soil Slope［J］.Rock and Soil Mechanics，2003，24(2):151－158.(in Chinese))

［4］龔壁衛(wèi)，李青云，譚峰屹，等.膨脹巖渠坡變形和破壞特征研究［J］.長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào)，2009，26(11):47－52.(GONG Bi-wei，LI Qing-yun，TAN Feng-yi，et al.Study on the Deformation and Failure Characteristics for the Canal Slope of Expansive Rock［J］.Journal of Yangtze River Scientific Research Institute，2009，26(11):47－52.(in Chinese))

［5］李青云，程展林，龔壁衛(wèi)，等.南水北調(diào)中線工程膨脹土(巖)渠坡破壞機(jī)理及處理技術(shù)研究［J］.長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào)，2009，26(11):1－10.(LI Qing-yun，CHENG Zhan-lin，GONG Bi-wei，et al.Failure Mechanism and Treatment Technology of Expansive Soil Slope of Middle Route Project［J］.Journal of Yangtze River Scientific Research Institute，2009，26(11):1－10.(in Chinese))

［6］龔壁衛(wèi)，鞠佳偉，葉艷雀.用電導(dǎo)率測(cè)定自由膨脹率的方法研究［J］.巖土工程學(xué)報(bào)，2011，33(8):1280－1284.(GONG Bi-wei，JU Jia-wei，YE Yan-que.Correlative Researches on Free Swelling Ratio and Electrical Conductivity of Expansive Soil［J］.Chinese Journal of Geotechnical Engineering，2011，33(8):1280－1284.(in Chinese))

［7］程展林，李青云，郭熙靈，等.膨脹土邊坡穩(wěn)定性研究［J］.長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào)，2011，28(10):102－111.(CHENG Zhan-lin，LI Qing-yun，GUO Xi-ling，et al.Study on the Stability of Expansive Soil Slope［J］.Journal of Yangtze River Scientific Research Institute，2011，28(10):102－111.(in Chinese))