□ 张维国 □ 董珍妮

（1南水北调中线干线工程建设管理局；2中国水利水电第一工程局有限公司）

1 水泥改性膨胀土机理

膨胀土是一种典型的非饱和土，主要由强亲水性黏土矿物成分组成，具有较强的胀缩特性，当水泥掺入到膨胀土中后，会引起水泥的水解和水化反应，产生水泥水化物。一部分水泥水化物与黏土颗粒发生相互作用，水泥水化物中的氢氧化钙又与二氧化碳发生碳化作用。经过这些反应与相互作用后，改变了膨胀土的原有性质，土的塑性减小而抗剪强度大大提高，水泥水化物和新生成的化合物在水中和空气中逐渐硬化，增大了水泥改性膨胀土的强度，而且由于其结构比较致密，水分不易侵入，从而使水泥改性膨胀土具有足够的水稳定性。

2 工程案例

南水北调中线总干渠全长1432km，渠道沿线地质条件复杂，穿越膨胀土渠段累计长约387km，其处理技术难度、处理工程量和投资都比较大，是南水北调工程面临的关键问题之一。淅川1标段位于南水北调中线工程的起始段，上接中线工程的源头陶岔渠首枢纽工程，主渠道总长8.10km，设计水深8.00m，底宽10.50～13.50m。渠道过水断面为梯形断面，采用混凝土衬砌，衬砌板下铺设土工膜，用于加强防渗，土工膜下布置排水系统，排除地下水，保证衬砌稳定。淅川1标段8.10km主渠均穿越膨胀土，对膨胀土进行换填，是保证渠道稳定的主要措施之一，施工中采用的换填材料均为水泥改性土，水泥改性土换填工程量约93.45万m3。……