天然地层管涌研究与洪水灾害防治Word文档下载推荐.doc
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2mm细料含量法、填充系数法、管涌孔隙直径法三种方法判别。
土的临界水力梯度，建议采用IC<
0.05～0.08。
地基发生管涌的可能性，用地质构造分析法和管涌水力基本条件确定。
管涌是地质学的研究内容。
这些技术可用于工程勘察阶段预知发生管涌的可能性及其位置、减少或阻止洪水灾害和工程事故。
关键词：
管涌；
临界水力梯度；
土的结构管涌分析法；
地质构造管涌分析法；
加深河床、改造河网。
作者简介：
蒋严（1938~），男，江苏常州人，主任工程师，1956年参加工作，主要从事岩土工程工作及科学研究。
E-mail；
jiangyan16345678@.
Studyonpipingofthenaturalformation
Andpreventionoffloodsdisasters
JIANGYan1，JIANGHuan2，ZHAIHong-fei1
（1,JiangsuZhenjiangResearchInstituteofBuildingScienceCo.,LTD.212004;
2.LiaoningAgriculturalEngineeringResearchingandDesigningInstitute,Shenyang110041,China）
Abstract:
（FinesoilparticlesfromtheporesofthecoarsesoilparticlesWaswatercarriedaway,asmallholeintothebigholeknownaspiping）.leveescollapsedduetopiping,overflowthetopproliferationofhumanoftenencounteredintheflooddisaster,Relatedtothenaturalformationofpipingstudysofartostayinthe"
laboratorymodel"
and"
mathematicalmodeling"
"
Assume"
thatstage,Inthispaper,thestructureofsoil,geologicalaspectsoftherelationshipbetweenpipingandtheflooddisasterstudy。
ThereexistedastrugglebetweenscienceandFalsescience。
thestudymethodis:
pipingtestdatabasedonstatisticaldatatoQuaternarydepositionofthelawasthecriterionforpracticalengineeringpurposes.Damageofsoilpermeabilityintheformwiththe<
2mmfinematerialcontentlaws,fillingcoefficient,porediameterpipingarethreewaystodeterminethelaw.Criticalhydraulicgradientofsoil,recommendedIc<
0.05~0.08.Thepossibilityofpipinginfoundationisdeterminedbythemethodofgeologicalanalysisandthebasicconditionsofpipinghydraulic.Pipingisthegeologyoftheresearchcontent.Thesetechniquescanbeusedfortheengineeringinvestigationstage,predictthelikelihoodofoccurrenceandlocationofpiping,Reduceorpreventflooddisastersandconstructionaccidents.
Keywords:
piping;
criticalhydraulicgradient;
soilstructurepipinganalysis;
geologicalpipinganalysis;
deepentheriverbed,transformedrivernetwork.
Author:
JiangYan（1938-）,male,Changzhou,Jiangsu,chiefengineer,toworkin1956,mainlyengagedingeotechnicalengineeringandscientificresearch.E-mail；
1目前天然地层管涌研究中存在的困难与问题
天然地层管涌研究与土石坝材料（人工配料）的管涌研究，两者概念及基础条件不同，是两个问题。
研究天然地层管涌存在较多困难与问题。
1．1远离实际的“理论-理论”管涌研究是假科学，占据统治地位
目前的管涌研究主要以“砂槽-堤基模型”“管涌数学模拟”理论分析为主[1]-[7]，长期停留在室内，远远脱离实际，没有同天然地质构造联系起来。
半个多世纪以来，人们把管涌研究列为“理论材料力学”的内容。
把天然地层看成均质、各相同性的“理想材料”，与事实不符。
天然地层是多种土类分层次各相异性组合体，
1．2地质学研究管涌极少。
管涌发生在自然界，天然的自生自灭管涌现象已有几亿年历史，至今尚未从地质学观点对管涌进行系统研究。
例如；
长江下游的泥沙沉积速率约为1.36厘米/年，泥沙向海洋推进速度约为40米/年。
世界各国河流都存在淤积问题，河床增高，河堤也加高，水头压力逐年增大，其与管涌和洪水灾难关系的研究几乎空白。
1．3对砂砾卵石地层，钻探技术不能满足管涌要求.
位于地下水位以下和两个钻孔之间的砂砾卵石地层、风化砂层，钻探无法查明缝隙，只能用细料含量和砾卵石颗粒直径判断孔隙（缝隙）的大小。
勘察中只有地下水位以上的坑、槽勘探才能发现砂砾卵石地层的厘米毫米级缝隙。
砂土层，粘性土层等细粒土层深部一般不存在贯通性构造缝隙。
1．4自然界的不可抗力因素
堤坝与自然界共存，动植物洞穴、地震缝、沉降缝、收缩缝；
漩涡、冲刷坑等都在表土层2-3米范围内，对深层地基的影响有限，但是，仍不可忽视。
江中盗砂、钻孔、打桩等可瞬间减小渗透阻力。
堤后开塘、打井，等于卸载堤后压重，危害极大。
1998年，长江特大洪水灾难，死亡3000余人，经济损失2000余亿元，发生几十起大型管涌溃坝事故出水口的位置，大多数都在堤后的井、塘、洼地等地下隐蔽临空面的管涌土层中。
这是发生灾难的人类条件。
2土的结构渗透破坏形式判别方法和临界水力梯度经验值
土的渗透破坏形式判别是管涌分析的首要步骤，现有粒径判别法和土的结构判别法二类。
根据400多组管涌试验资料的统计，对粒径判别法已作过一些讨论[8]，关于土的结构判别法，叙述如下：
2．1。
管涌研究中，孔隙率仅对同一土类有效，不同土类则无关。
本文土的渗透破坏判别式中的d0法，采用可流失颗粒标志直径d10大于或小于管涌孔隙直径d0的方法进行判别。
选用d10作为可流失颗粒标志直径的依据，已作过阐述[8]。
对管涌孔隙直径d0研究如下：
工程实践发现，粘性土、砂土、砂砾卵石的颗粒含量，都是两头少中间多，颗粒组成曲线中段主要成份区段的平均线多数接近直线，均等划分该直线所得的粒径级是等比数列（图1曲线1、2、3、4之黑点），这是第四纪沉积物的重要规律和特性。
受此启发，于是用单个颗粒的等比级数排列计算孔隙直径：
设球a的直径为a1=1，a2=1/2，a3=1/4，……，ai=1/n，式中=1，2，3，……，n为等比数列。
用几何方法计算,所得孔隙直径与相邻颗粒中值粒径的比值为0.136。
由此，得土的管涌孔隙直径计算公式
d0=0.136D50
（1）
式中D50为土的颗粒分配曲线上,50%处的颗粒直径，mm。
对填充系数Cn<
0.95时的砂砾卵石，采用>
2mm的砾卵石的颗粒分配曲线上,50%处的颗粒直径，mm。
用该式计算的孔隙直径与H.A康德拉契夫公式[10]的计算结果比较接近，且依据更真实；
对Cn<
0.95的砂砾卵石，由于采用卵砾石颗粒的D50，所得结果比没有填充系数概念的国内外其他公式提高了精度。
我国现有刘杰公式：
d0=0.25D20，式中D20为20％处的颗粒直径mm，原式是d0=0.63nD20[9],设孔隙率n=0.4，得刘式。
应用该式时，可通过D20的颗粒大小分配曲线范围很广，其d0对砂砾卵石的误差较大。
土的颗粒组成大多数是以D50为中点的对称反S型曲线，D50反映了中值；
参考俄罗斯的康德拉契夫公式[10]和美国的反滤层标准[11]等资料，建议用D50计算d0。
（1）式是用于天然地基的试用性指标。
发生管涌时可流失颗粒可能从最大孔隙处流出土体之外，d0怎样取值，尚需做更多研究试验工作。
2．2砂砾卵石是卵砾石、砂、粘性土三组体；
砂土是砂子、粘性土二组体。
两者结构不同，砂土用孔隙
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