1.管涌的概念与发生

地基土在具有某种渗透速度（或梯度）的渗透水流作用下，其细小颗粒被冲走，岩土的孔隙逐渐增大，慢慢形成一种能穿越地基的细管状渗流通路，从而掏空地基或土坝，使地基或斜坡变形、失稳，此现象称为管涌（图7-11）。管涌通常是由于人类工程活动而引起的，但在有地下水出露的斜坡、岸边或有地下水溢出的地带也有发生。

图7-11　管涌破坏示意图

（a）斜坡条件时；（b）地基条件时
1—管涌堆积物；2—地下水位；3—管涌通道；4—渗流方向

2.管涌产生的条件

管涌多发生在非粘性土中。其特征是：颗粒大小比值差别较大，往往缺少某种粒径；土粒磨圆度较好；孔隙直径大而互相连通，细粒含量较少，不能全部充满孔隙；颗粒多由比重较小的矿物构成，易随水流移动；有良好的排泄条件等。具体条件包括：

（1）土由粗颗粒（粒径为D）和细颗粒（粒径为d）组成，其D/d＞10。

（2）土的不均匀系数d60/d10＞10。

（3）两种互相接触土层渗透系数之比K1/K2＞2～3。

（4）渗透水流的水力梯度I大于土的临界水力梯度I0时。

3.管涌临界水力梯度的确定方法

（1）据土中细粒的百分含量，在临界水力梯度与细粒百分含量的关系曲线（图7-12）上可查出，应用图7-12时应注意，当土中细粒含量大于35%时，应同时进行流砂可能性的破坏评价。

（2）根据土的渗透系数，在临界水力梯度与渗透系数的关系曲线（图7-13）上可查得。

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图7-12　临界水力梯度与细粒含量关系

x—细粒含量；y—临界水力梯度；
1—上限；2—中值；3—下限

图7-13　临界水力梯度与渗透系数关系

x—渗透系数；y—临界水力梯度；
1—上限；2—中值；3—下限

表7-1　容许水力梯度经验值

（3）据式（7-3）计算求得。

（4）应用已有成功的工程资料，采用工程类比法对比试验成果和相似条件，提出临界水力梯度的参考值。

4.容许水力梯度

对采用上述方法取得的临界水力梯度进行地基渗流管涌稳定评价时，应考虑取一定的安全系数，对于管涌安全系数可取1.5。经安全系数修正后的水力梯度称容许水力梯度，表7-1列出根据渗透系数确定的容许水力梯度的参考数值。

5.管涌的防止

在可能发生管涌的地层中修建挡水坝、挡土墙工程及进行基坑排水工程时，为了防止流砂、管涌的发生，设计时必须控制地下水逸出处的水力梯度，使其小于容许水力梯度。

防止管涌发生最常用的方法与防止流砂的方法相同，主要是控制渗流，降低水力梯度，设置保护层，打板桩等。