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渗透破坏的形式及优化措施

【摘要】:无黏性土破坏的研究工作从20世纪40年代末期开始,逐渐从宏观认识深入到机理的研究,并从渗透破坏机理的角度将破坏型式细分为流土、管涌、接触流失和接触冲刷4种型式,其定义如下:流土。就单一土层来说,其渗透变形形式有两种:管涌破坏和流土破坏。另一种情况,出现管涌后,在水头不变的情况下,细颗粒将连续不断地被带出土体以外,渗流量不断增大,随着时间的推移最终产生大面积渗透破坏的现象,这类土称为发展型管涌土。

无黏性土破坏的研究工作从20世纪40年代末期开始,逐渐从宏观认识深入到机理的研究,并从渗透破坏机理的角度将破坏型式细分为流土、管涌、接触流失和接触冲刷4种型式,其定义如下:

(1)流土。在渗流作用下,土体出现局部隆起,某一范围内的颗粒或颗粒群同时发生移动而流失的现象。

(2)管涌。在渗流作用下,土体中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙中流失的现象。

(3)接触流失。渗流垂直于渗透系数相差较大的两相邻土层流动时,将渗透系数较小土层中的细颗粒带入渗透系数较大的土层中的现象。

(4)接触冲刷。渗流沿着两种不同土层的接触面流动时,沿层面带走细颗粒的现象。

工程中渗透变形的形式不只是单一出现的,有可能同时发生。就单一土层来说,其渗透变形形式有两种:管涌破坏和流土破坏。

从管涌的发展过程来看,管涌破坏也有两种形态:一种情况,在出现轻微程度的管涌后,细粒跳动停止移动,管涌现象停止,水由混变清;继续增大水头,管涌又重新出现。土体此时仍能承受更高一级的水力梯度;土体破坏时,土样表面出现许多大的泉眼,渗流量开始不断增大,无法继续承受水头;这种土在水力梯度不变的情况下,不会产生渗透破坏,直到水力梯度增加到某一极限值后,土体才产生大面积渗透破坏现象,这种类型的土体称为非发展型管涌土。另一种情况,出现管涌后,在水头不变的情况下,细颗粒将连续不断地被带出土体以外,渗流量不断增大,随着时间的推移最终产生大面积渗透破坏的现象,这类土称为发展型管涌土。