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流土和管涌

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cdddd 发表于 2010-1-18 11:44:13 | 显示全部楼层 |阅读模式
管涌
 坝身或坝基内的土壤颗粒被渗流带走的现象称为管涌。
  管涌发生时,水面出现翻花,随着上游水位升高,持续时间延长,险情不断恶化,大量涌水翻沙,使堤防、水闸地基土壤骨架破坏,孔道扩大,基土被淘空,引起建筑物塌陷,造成决堤、垮坝、倒闸等事故。
  发生原因:
  (1)堤坝、水闸地基土壤级配缺少某些中间粒径的非粘性土壤,在上游水位升高,出逸点渗透坡降大于土壤允许值时,地基土体中较细土粒被渗流推动带走形成管涌;
  (2)基础土层中含有强透水层,上面覆盖的土层压重不够;
  (3)工程防渗或排水(渗)设施效能低或损坏失效;
  抢护方法:临截背导,导压兼施,降低渗压,防止渗流带出泥沙。
  抢护方法:
  (1)反滤围井.在冒水孔周围垒土袋,筑成图井.井壁底与地面紧密接触.井内按三层反滤要求分铺垫沙石或柴草滤料.在井口安设排水管,将参出的清水引走,以防溢流冲塌井壁.如遇涌水势猛量大粗沙压不住,可先填碎石、块石消杀水势,再按反滤要求铺填滤料,注意观察防守,填料下沉,则继续加填,直到稳定为止.此法适应于地基土质较好,管涌集中出现,险情较严重情况.
  (2)养水盆:在管涌周围用土袋垒成围井,井中不填反滤料,井壁须水漏水,如险情面积较大.险口附近地基良好时,可筑成土堤,形成一个蓄水池(即养水盆),不使渗水流走,蓄水抬高井(池)内水位,以减小监背水位差,制止险情发展.此法适用于监背水位差小、高水位持续时间短的情况,也可与反滤井结合处理.
  (3)滤水压浸台: 在大片管涌面上分层铺填粗沙、石屑、碎石,下细上粗,每层厚20cm左方,最后压块石或土袋。如缺乏沙石料,可用秸柳作成柴排(厚15-30cm),再压块石或土袋,袋上也可再压沙料,厚度以不使柴草压辱太紧为限。此法适用于管涌数目多, 出现范围较大的情况。如系水下发生管涌:切不可将水抽干再填料。 以免险情恶化。
  流土为另一种渗透变形形式。在非粘性土中流土表现为颗粒群的同时运动,如泉眼群、沙沸、土体翻滚等最终被渗流托起;在粘性土中,表现为土块隆起,膨胀、浮动、断裂等险情。枪护方法与管涌同。
  管涌、流土险情的发展,将导致堤身裂缝、沉陷。在抢护管涌的同时,应迅速枪护堤身险情。外侧闭渗,防洪水沿袭缝渗漏,加固加高堤身,防洪水没溢。

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 楼主| cdddd 发表于 2010-1-18 12:04:20 | 显示全部楼层
http://www.studa.net/shuili/060219/12001577.html
流土是指在渗流作用下,会出现局部土体隆起,某一范围内的颗粒或颗粒群同时发生移动而流失,这种沙沸现象称为流土.
土的渗透破坏形式有两种:流土和管涌

(1)流土 -在渗流作用下,局部土体表面隆起,或某一范围内土粒同时发生移动的现象。当土处于临界坡降的时候,土粒重量和渗透力相等,随时可能移动。透过现象看本质:一般流土发生在细粒(d<1mm)含量超过35%的土中,而且土粒径比较均匀,级配不良。颗分不均匀系数<10一般有潜在流土破坏。

流土一般发生于地基或岸坡渗流逸出部位,不发生于土体内部。开挖基坑或渠道时经常遇到流砂现象,属于流土破坏。细砂、粉砂、淤泥等较容易发生流土破坏。
因此,流砂是流土破坏的一个具体形式。地震的时候地面冒砂也是这个道理[饱和土在孔隙水压力居增时,土颗强度降低,发生流动。
(2)管涌:在渗流作用下,无粘性土中的细小颗粒通过较大颗粒的孔隙,发生移动并被带出的现象。显然,一般发生在粉土、砂土类土中,级配也有关。颗分不均匀系数>20一般有潜在管涌破坏。
当然,颗分不均匀系数10~20,既可能发生流土、又可能发生管涌破坏。
来个流砂形成图,加深印象。
流沙、流土、管涌。如何用定量的指标判别“水利勘察规范上”,一查便知。岩土工程勘察规范中规定了需判定这些问题,未给出具体标准
(1)一般做渗透破坏试验,确定土的破坏坡降,乘以2,是临界坡降,用于设计。工程实践中,尽管取土样给实验室,土工实验人员可以做这个常规试验。

设计时比较临界坡降和地下水天然坡降的大小,如果地下水天然坡降>临界坡降,则发生渗透破坏,什么破坏形式?流土还是管涌,用上面提到的颗分不均匀系数判定。

(2)物性参数计算
用比重和孔隙比确定临界坡降icr=(Gs-1)/(1+e)。这个非常不准,粗略估算可以,用于规划阶段可以,详细设计最好用(1)的试验。

(3)V=K(I-I0)
I0存在于粘性土,即使土到了临界坡降,并不象(1)中说的要发生渗透破坏?原因,需要首先克服土的凝聚力引起的初始坡降,这个属于非饱和地下水研究内容。殷宗泽在非饱和地下水中有专门研究。但实践中没法确定这个起始坡降。砂性土还是基本遵循达西定律V=KI
1.GIF
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 楼主| cdddd 发表于 2010-1-18 12:06:30 | 显示全部楼层
机械潜蚀的一般概念潜蚀(管流现象)是和地下水活动有关的物理地质现象之一,近代分为机械潜蚀及化学潜蚀两种。化学潜蚀由岩石中可溶盐的淋滤及冲蚀而形成,而机械潜蚀则是因渗透水流将岩石松散并将小颗粒带走而发生。潜蚀(或管流现象)这个名词(суффозия)苏联著名地质学家А.П.巴甫洛夫在1898年就用了。

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lh233 发表于 2010-1-19 10:25:19 | 显示全部楼层
请问液化和以上2者的详细区别?
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ljmtidilgw 发表于 2010-1-19 16:49:41 | 显示全部楼层
请问液化和以上2者的详细区别?
lh233 发表于 2010-1-19 10:25


觉得区别还是满大的,机理上不同、产生条件不同、破坏形式不同,比较相同的都经常发生在少粘性土中(如砂土、粉土),破坏时都跟地下水或地表水有关系(饱和砂土液化、地下水渗流)。

(1)机理不同
液化是土失去强度,就是c=φ=0;而渗透破坏(流土+管涌)则使,土体局部流失,形成一个渗流通道。除了饱和土、少粘性土,液化发生还需要有周期性荷载作用 - 如地震动;而渗透破坏(流土+管涌)则是在水的渗流过程中发生的,不需要这种周期性动力,只需要一个水流势。

(2)产生条件不同
液化条件:松散少粘性土+饱和+地震动
渗透破坏条件:少粘性土+大于允许坡降的水力坡降

(3)破坏形式
液化一般形成沉降、大面积坍塌;渗透破坏一般先是淘蚀通道,而后构筑物整体溃塌。
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lh233 发表于 2010-1-19 18:40:50 | 显示全部楼层
回复 5# ljmtidilgw
哇~
好详细
谢谢老大
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ljmtidilgw 发表于 2010-2-13 01:33:12 | 显示全部楼层
流土 internal erosion
管流 piping
流沙 quick sand
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WQYHOPE 发表于 2010-5-21 14:16:23 | 显示全部楼层
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xuezhengmei 发表于 2010-7-27 11:59:40 | 显示全部楼层
全面
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 楼主| cdddd 发表于 2010-8-23 09:31:31 | 显示全部楼层
材料允许坡降,可以帮助你理解管涌,和流土
QQ截图未命名2.gif
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harmonious 发表于 2011-5-12 16:53:22 | 显示全部楼层
谢谢楼主我受益匪浅
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雪诺依凡 发表于 2011-6-9 12:36:20 | 显示全部楼层
哇,讲的很详细,受益匪浅
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永遇乐 发表于 2012-4-25 17:30:15 | 显示全部楼层
学习了,收益了.谢谢两位的讲解.
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ljmtidilgw 发表于 2012-4-30 22:12:57 | 显示全部楼层
我最近接触了一个大坝方面的教师
探讨了流土internal erosion和管涌piping的区别

他说一般不进行区别,经常一起出现!

后来,也发现很难判断! 因此,大家不要花太多时间去研究哪个先发生,而是最好一起判断和评价
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diminetraining 发表于 2012-4-30 23:07:30 | 显示全部楼层
如果恐龙是人,那人是什么?

来电来函..欢迎洽购...
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 楼主| cdddd 发表于 2015-6-26 09:10:32 | 显示全部楼层
地下水的不良作用

1、流土

流土是指在向上渗流作用下局部土体表面的隆起、顶穿或粗颗粒群同时浮动而流失的现象,土体的隆起多发生于表层由黏性土与其他细粒土组成的土体或较均匀的粉细砂层中;顶穿或粗颗粒群同时浮动流失多在不均匀的砂土层中。




2、管涌

管涌是指在渗流作用下土体中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙孔道中发生移动并被带出,逐渐形成管形通道,从而掏空地基或坝体,使地基或斜坡变形、失稳的现象。
http://www.eswnman.net/thread-244404-1-1.html
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hctinpoe 发表于 2015-8-24 05:48:15 | 显示全部楼层
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cxc1995-1999 发表于 2015-8-24 08:34:51 | 显示全部楼层
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Kristin 发表于 2017-8-6 23:27:05 | 显示全部楼层
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tsaich724yahoo 发表于 2017-8-9 08:32:11 | 显示全部楼层
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