南水北调中线岩土工程质量与安全保障理论与实践_张敏，董成会，杨浩明，罗立群，刘巍巍等著_9787550917224

　　《南水北调中线岩土工程质量与安全保障理论与实践》针对南水北调中线岩土工程中存在的检测技术难题，开展了超大粒径粗粒土渗透检测装置、低透水性塑性防渗墙渗透检测装置及逆止阀／排水管道水密性检测装置开发，解决了工程检测技术难题；针对南水北调中线工程中土工膜广泛应用但缺乏理论和试验研究的情况，开展了弹塑性损伤条件下土工膜抗渗特性试验研究和复合土工膜老化预测模型研究；针对南水北调中线岩土工程地质条件特殊和工况复杂多变，开发了可移动式边坡工程安全监测模块，提出了边坡稳定安全系数计算模型和安全预测评估的信息融合方法，为边坡稳定分析安全评价提供科学依据。
　　《南水北调中线岩土工程质量与安全保障理论与实践》可供从事土木工程、水利工程、岩土工程检测和监测技术人员阅读参考，也可作为相关领域高校师生的参考资料。

　　南水北调工程的实施，在党中央、国务院的重视和关怀下，有关部门和单位做了大量的调查、研究、勘测、规划、设计及反复论证工作，历时50年，经过近百种方案比选后，提出了从长江下游、中游、上游分别引水的南水北调东、中、西三条调水线路。南水北调工程深受各级领导和国内外各界人士的广泛关注。南水北调中线一期工程总干渠全长约l400余km（含天津干线约155km），是从长江最大支流汉江中上游的丹江口水库调水，在丹江口水库东岸河南省淅川县九重镇境内的工程渠首开挖干渠，经长江流域与淮河流域的分水岭方城垭口，沿华北平原中西部边缘开挖渠道，在荥阳通过隧道穿过黄河，沿京广铁路西侧北上，自流到北京市颐和园团城湖的输水工程。一期工程建成后年调水95亿m3。南水北调中线工程横穿长江、淮河、黄河、海河四大流域，涉及十余个省（自治区、直辖市），输水线路长，穿越河流多，工程涉及面广，经济效益与社会效益巨大，包含水库、湖泊、运河、河道、大坝、泵站、隧洞、渡槽、暗涵、倒虹吸、PCCP管道、渠道等水利工程，是一项规模宏大、投资巨额、涉及范围广、影响十分深远的战略性基础设施。
　　南水北调中线工程主要工程地质问题有膨胀岩土边坡稳定问题、黄土装土湿陷问题、饱和沙土地震液化问题、煤矿采空区的变形稳定问题、渠道衬砌抗浮稳定问题、水（泥）石流对渠道安全影响问题、基坑涌水涌沙问题、渠道渗漏问题、浸没和次生盐碱化问题等。南水北调中线岩土工程中比较突出的问题有：新型材料塑性防渗墙渗透系数低，目前没有合适的测试装置；工程中存在超大粒径粗粒土，缺乏相应渗透系数测试仪器；逆止阀水密性测试存在测试环境复杂、荷载施加困难、观测周期长、测量精度低、样品容易破坏等问题；复合土工膜老化与寿命预测难题；中线工程挖方填方工程多，存在多处边坡工程，需要进行安全监测与稳定性评价，目前普遍采用的集中式监测技术存在传感器引线多、线缆间干扰严重、精度受限、安全评价模型与方法有待改进等。
　　针对南水北调中线岩土工程相关问题，本书在对工程现状开展需求调研的基础上，主要完成了以下工作：针对新型材料塑性防渗墙渗透系数低，目前没有合适的测试装置的问题，基于低透水性塑性防渗墙的渗透特性分析，设计了渗透系数小于10-bcm／s的低透水性塑性防渗墙测试仪器，并提出了相应的测试方法，可供低透水性塑性防渗墙渗透试验与质量检测时参考。针对工程中存在超大粒径粗粒土，基于超大粒径粗粒土渗透特性分析，设计了60mm≤d85≤100mm的渗透系数测试仪器。设计了逆止阀水密性测试仪器，并提出了相应的测试方法，可供逆止阀、给水排水管道水密性试验与质量检测时参考。在对土工膜防渗工程应用情况调研的基础上，结合工程实际情况，改进试验设备，开展土工膜不同弹塑性损伤条件下抗渗特性试验，总结土工膜渗透系数和耐静水压变化规律，建立应变、厚度与土工膜渗透系数和耐静水压相关关系函数。开展了复合土工膜自然气候老化、热老化及湿热老化三种情况下的老化试验；针对目前堤防工程监测系统存在系统造价高、设备管理困难、数据传输不便等问题，开发具备可移动、数据精度高、集成度高、成本低、节能环保等优点的可移动式堤坝工程安全监测模块，研发适用于可移动式堤坝工程安全监测模块的数据后处理软件。针对边坡稳定与浸润面变化及材料密实度密切相关，材料参数为常量的边坡安全系数计算模型，不能反映水位变化及材料密实度对边坡安全的影响，开发出内摩擦角、黏聚力随着含水率的变化而产生变化的边坡稳定性分析程序。针对当参数具有随机不确定性等情况，基于pignistic概率给出了一种新的边坡稳定性评估方法。
　　本书共分8章：第1章绪论主要介绍了南水北调中线岩土工程相关技术动态；第2章主要介绍了南水北调中线岩土工程质量检测关键技术，主要包括超大粒径粗粒土渗透检测技术、低透水性塑性防渗墙渗透检测技术和逆止阀／排水管道水密性检测技术；第3章、第4章主要开展了弹塑性损伤条件下土工膜抗渗特性试验研究和复合土工膜老化预测模型研究；第5章开展了可移动式边坡工程安全监测模块开发；第6章建立了材料物性变化下边坡工程安全系数计算模型；第7章开展了随机与模糊参数下边坡工程安全预测评估的信息融合方法研究；第8章对全书进行了概述和总结。
　　本书由河南黄科工程技术检测有限公司成金帅、黄河水利科学研究院郭欣伟编写第1章、第2章，由黄河水利科学研究院张敏、罗立群编写第3章、第4章，由黄河水利科学研究院杨浩明、刘巍巍编写第5章、第8章，由黄河水利科学研究院董成会编写第6章、第7章；全书由张敏、罗立群统稿，刘巍巍、郭欣伟校对。
　　本书在编著过程中得到了黄河水利科学研究院工程力学研究所岩土工程研究室全体同志、杭州电子科技大学文成林教授、南昌大学刘小文教授、华北水利水电大学硕士生牛亚宁等的热心帮助与大力支持；编写过程中，参考并引用了国内外大量专家学者的科技成果。本书得到了国家重点研发计划课题“膨胀土岸坡和堤坝渗透失稳监测预警（编号：2017YFC1501202）”，国家自然科学基金项目“黄河坝岸散抛根石水流冲揭机理研究（编号：51509104）”“面向大型工程安全预测与评估的信息融合方法（编号：60934009）”，水利部项目“防渗墙及低渗透性材料渗透系数测试系统技术示范（编号：SF-201711）”的资助并引用了部分成果，在此一并表示最诚挚的谢意。
　　限于作者的水平和经验，本书尚有不妥之处，敬请读者批评指正，相关意见与建议请发电子邮件。

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