天然地层管涌研究与洪水灾害防治Word文档下载推荐.doc

1、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IC0.050.08。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.Study on piping of the natural formati

2、on And prevention of floods disasters JIANG Yan1，JIANG Huan2，ZHAI Hong-fei1 （1, Jiangsu Zhenjiang Research Institute of Building Science Co., LTD. 212004; 2. Liaoning Agricultural Engineering Researching and Designing Institute, Shenyang 110041,China）Abstract: （Fine soil particles from the pores of

3、the coarse soil particles Was water carried away, a small hole into the big hole known as piping）. levees collapsed due to piping, overflow the top proliferation of human often encountered in the flood disaster, Related to the natural formation of piping study so far to stay in the laboratory model

4、and mathematical modeling Assume that stage, In this paper, the structure of soil, geological aspects of the relationship between piping and the flood disaster study。There existed a struggle between science and False science。 the study method is: piping test data based on statistical data to Quatern

5、ary deposition of the law as the criterion for practical engineering purposes. Damage of soil permeability in the form with the 2mm fine material content laws, filling coefficient, pore diameter piping are three ways to determine the law. Critical hydraulic gradient of soil, recommended Ic 0.05 0.08

6、. The possibility of piping in foundation is determined by the method of geological analysis and the basic conditions of piping hydraulic. Piping is the geology of the research content. These techniques can be used for the engineering investigation stage, predict the likelihood of occurrence and loc

7、ation of piping, Reduce or prevent flood disasters and construction accidents.Keywords: piping; critical hydraulic gradient; soil structure piping analysis; geological piping analysis; deepen the riverbed, transformed river network.Author: Jiang Yan （1938 -）, male, Changzhou, Jiangsu, chief engineer

8、, to work in 1956, mainly engaged in geotechnical engineering and scientific research. 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。11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

9、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， 12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。13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

10、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。 14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

11、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： 21。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

12、、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Cn2mm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Cn0.95的砂砾卵石，由于采用卵砾石颗粒的D

13、50，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=0.63nD209,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。 22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