第十七讲土的流砂与管涌任课教师：蒋梦雅《工程岩土》在线开放课程
学习内容一流砂与管涌的基本概念二流砂与管涌的形成条件三流砂与管涌的防治措施
土工建筑物及地基由于渗流作用而出现了变形或破坏
渗流引起的渗透破坏主要有：1.由于渗流力（渗透力）的作用，使土体颗粒流失或局部土体产生移动，导致土体变形甚至失稳。2.由于渗流作用，使水压力或浮力发生变化，导致土体或结构物失稳管涌流砂（或流土）滑坡水库塌岸，岸坡、土坝在水位降落时滑动，挡土墙等结构物失稳引起
1.基本概念粘性土k1k2砂性土k2坝体（1）流土：又称“液化”、“流砂”。在向上的渗透作用下，表层局部土体颗粒同时发生悬浮移动的现象。渗流
（2）管涌原因：内因——有足够多的粗颗粒形成大于细粒直径的孔隙外因——渗流力足够大在渗流作用下，一定级配的无粘性土中的细小颗粒，通过较大颗粒所形成的孔隙发生移动，最终在土中形成与地表贯通的管道。管涌管涌破坏
（3）流砂与管涌的比较流砂土体局部范围的颗粒同时发生移动管涌只发生在水流渗出的表层只要渗透力足够大，可发生在任何土中破坏过程短导致下游坡面产生局部滑动等现象位置土类历时后果土体内细颗粒通过粗粒形成的孔隙通道移动可发生于土体内部和渗流溢出处一般发生在特定级配的无粘性土或分散性粘土破坏过程相对较长导致结构发生塌陷或溃口
二、形成条件Fs:安全系数2.0～2.5[i]:允许坡降iicr:i=icr:iicr:土体处于稳定状态土体发生流土破坏土体处于临界状态1、流土经验判断：
2、管涌（1）内因：颗粒几何条件A、土中粗颗粒所构成的孔隙直径必须大于细颗粒的直径；B、不均匀系数Cu＞10
（2）外因：水力条件试验测定方法：改变试样底部的水头高度。现象:试样中细小土粒移动。b图中：从C点开始，水力梯度稍有增加，渗流速度就会急剧加大，说明试样中发生了管涌。水力坡降级配连续土级配不连续土破坏坡降icr0.2—0.40.1—0.3允许坡降[i]0.15—0.250.1—0.2渗流力能够带动细颗粒在孔隙间滚动或移动式发生管涌的条件，可用管涌水力坡降表示。
三、防治措施增大[i]：下游增加透水盖重1、防治流砂减小i：上游延长渗径；下游减小水压2、防治管涌（1）改善几何条件：设反滤层等，反滤层为级配较均匀的砂子和砾石层，能保护细颗粒不被带走，同时也具有较大的透水性。（2）改善水力条件：减小渗透坡降