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第 !" 卷第 # 期水 利 水 电 科 技 进 展!$$" 年 %! 月&’()!" *’)#+,-./012 3/ 4031/01 ./, 5106/’(’7!! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !?10) !$$"8 ’9 :.;1< =12’><012基金项目： 国家自然科学基金与长江水利委员会联合资助项目 （"$$@@#!$）作者简介： 李广信 （%@A%—） ， 男， 黑龙江宾县人， 教授， 博士， 从事岩土工程研究)堤基管涌发生发展过程的试验模拟李广信， 周晓杰（清华大学水利水电工程系， 北京%$$$BA）摘要： 通过比例为 %C%$$ 的有机玻璃模型槽进行模型试验， 模拟二元堤基条件及不同防渗墙深度下， 堤基内管涌的发生和发展过程)利用拍照还原等方式， 得到管涌口出砂面积； 并采用彩色砂作为示踪材料， 切片观察测量管涌发生后试样的局部剖面)从而验证了二元结构堤基的渗透破坏模式为： 首先在上层弱透水层中发生流土， 然后在强、 弱透水层之间发生自下游向上游的逐步潜蚀冲刷)并且从试验得到了一些悬挂式防渗墙深度及堤基土密度与管涌发展之间的定量关系)关键词： 堤基； 管涌； 潜蚀； 接触冲刷； 流土； 模型试验中图分类号： 5&%D@)%#文献标识码： +文章编号： %$$#!E#AE （!$$"） $#!$$!%!$A!"#$%"&$%’ ()*+,"&)$- $- ./-/%"&)$- "-0 /1$,+&)$- $2 3)3)-. )- /*#"-4*/-& 2$+-0"&)$-5 5FG H>./7IJ3/，KLMN O3.’IP31（!"#$%&’"(& )* +,-%$./01 2(30(""%0(3，450(36.$ 7(08"%50&,，9"0:0(3 %$$$BA，;60($）6#(&%"7&：+ Q’,1( ;12; 3/ ./ ’<7./30 7(.22 9(>Q1 R3;6 . 20.(1 ’9 %C%$$ R.2 S1<9’<Q1, ;’ ,1Q’/2;<.;1 ;61 71/1<.;3’/ ./, 1-’(>;3’/’9 S3S3/7 3/ 1QT./UQ1/; 9’>/,.;3’/ R3;6 ,3991<1/; ,1S;62 ’9 0>;I’99 R.(() 561 .<1. ’9 21,3Q1/; ’>;9(’R 0.>21, T8 S3S3/7 R.2’T;.3/1, T8 S6’;’ <1S<’,>0;3’/，./, ;61 (’0.( 0<’22I210;3’/2 ’9 2.QS(12 .9;1< ;61 ’00><<1/01 ’9 S3S3/7 R1<1 ’T21<-1, ./, Q1.2><1,R3;6 0’(’<1, 21,3Q1/; ;.U1/ .2 ;<.01<2) 56>2，;61 S3S3/7I3/,>01, 9.3(><1 ’9 ;R’I(.81< 9’>/,.;3’/ R.2 -1<3931, .2 ;6.;：Q.22 9(’R93<2;(8 .SS1.<2 3/ ;61 >SS1< R1.U(8 S1<Q1.T(1 (.81<，./, ;61/ >/,1<7<’>/, 1<’23’/ ./, 20’><3/7 7<.,>.((8 ’00>< 9<’Q ,’R/2;<1.Q ;’>S2;<1.Q T1;R11/ ;61 21<-3’>2(8 ./, R1.U(8 S1<Q1.T(1 (.81<2) V’<1’-1<，;61 W>./;3;.;3-1 <1(.;3’/263S2 .Q’/7 ;61 ,1S;62 ’9 6./71,0>;I’99 R.((，;61 ,1/23;8 ’9 9’>/,.;3’/ 2’3(，./, ;61 S3S3/7 1-’(>;3’/ R1<1 .(2’ ,1<3-1, 9<’Q ;12;2)8/’ 9$%0(： 1QT./UQ1/; 9’>/,.;3’/； S3S3/7； >/,1<7<’>/, 1<’23’/； 3/;1</.( 20’><3/7； 2’3( 9(’R； Q’,1( 1JS1<3Q1/;“ @B 洪水” 使全民熟悉了一个土力学名词— — —管涌， 可是这种叫法在严格意义上并不准确)以长江堤防为例， 其地基属于二元结构， 即在均匀的 （细） 砂层上， 有弱透水的粉土或黏性土层)众所周知， 在黏性土中不会发生管涌， 而下部细砂一般级配相当均匀， 实际上也不会发生管涌)那么实际发生的大多数属于流土， 或者堤基及堤身的孔洞的冲蚀［%， !］)对于单层堤基和双层堤基来讲， 分别有不同的渗透变形形式 （图 %） )张家发等人利用室内模型试验， 模拟了单层堤基 （图 % （.） ） 条件下的渗透变形及破坏， 得出了悬挂式防渗墙虽然对渗流控制效果不大， 但是对渗透变形的扩展具有明显的抑制作用的结论［D， A］)文献 ［"］ 介绍了堤防侵蚀速度的试验， 分析了与堤防侵蚀速度相关的一些因素)总的说来， 堤基管涌会沿着强弱透水层的交界面由下游向上游发展， 这一现象一般称为接触冲刷或者潜蚀 （3/;1</.( 20’><） ， 这一点已基本达成共识)为了说明方便， 本文也使用管涌来代表一般渗透破坏)图 %堤基破坏模式本文利用有机玻璃模型槽试验， 研究二元结构堤基 （图 % （T） ） 在一定水头情况下发生渗透变形的内部过程)堤基的渗透变形是否会导致堤防的破坏，取决于堤基内部的集中水流通道是否达到或者接近·%!·水利水电科技进展， !$$"， !" （#） 4"/： $!"!BDEB#DD"2<’$0/： :=X 66.> "-.> 1(6&&#： ? ? @@A> 66.> "-.> 1(