张恒晟,龚壁曹新建,王 卫,胡 波

(1.长江科学院 水利部岩土力学与工程重点实验室，武汉 430010，2.安徽省引江济淮集团有限公司，合肥 230000)

1 研究背景

膨胀土在我国分布广泛，是一种具有强亲水性、高塑性以及剧烈胀缩性的高塑性黏土，在膨胀土地区开展工程建设，将面临建筑开裂、地基变形、边坡失稳等潜在风险，工程危害极大。对此，程展林等[1]提出应针对膨胀土的两类破坏机理，即对“膨胀变形作用下的浅层破坏”采用换填非膨胀土等压重处理的措施；对“裂隙强度控制的整体破坏”应采用抗滑桩、锚等支挡措施。由于膨胀土地区大多难以获得符合填筑条件的优质非膨胀土，因此，采用膨胀土经水泥改性作为换填土料，成为膨胀土地区渠道或边坡施工常用的处理方案之一。

南水北调中线工程总干渠全长1 427.17 km，干渠沿线经过膨胀土(岩)、黄土、易振动液化砂土等特殊土(岩)地区，工程地质条件复杂。其中，总干渠明渠段渠坡或渠底涉及膨胀土(岩)累计长度340余km。考虑到膨胀土地段沿线无合格换填土料的因素，设计提出了换填水泥改性土的处理措施，涉及地段包括河南南阳、新乡、安阳等地，水泥改性土施工方量达3 000余万m3。

在膨胀土渠道边坡换填处理施工过程中，通常先采用机械开挖的方式达到预定开挖深度，然后分层填筑换填土料，再经碾压达到设计密度要求。施工过程中，经多次分层填筑碾压的坡面会形成多级台阶，然后采用全断面机械削坡的方式达到设计坡比[2-3]。……