天然地层管涌与洪水灾害防治

摘要：（细土粒从较粗土粒的孔隙中被水流冲走，小洞成大洞称为管涌）管涌决堤、溢顶泛滥是人类经常遇到的洪水灾难，每年都有大量溃坝事故发生。相关的天然地层管涌研究至今停留在“实验室模型”“数学模拟”“假设”阶段。本文从土的结构、地质构造方面进行了管涌与洪水灾害关系的研究，两者存在科学与假科学的斗争。研究方法是：以管涌试验资料的统计数据为依据，以第四纪地质沉积规律为准则，以工程实用为目的。土的渗透破坏形式用<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。StudyonpipingofthenaturalformationAndpreventionoffloodsdisastersAbstract:(FinesoilparticlesfromtheporesofthecoarsesoilparticlesWaswatercarriedaway,asmallholeintothebigholeknownaspiping).leveescollapsedduetopiping,overflowthetopproliferationofhumanoftenencounteredintheflooddisaster,Everyyear,alargenumberofdambreakaccident，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.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：竞2细．延1休。管涌研安究中，饭孔隙率风仅对同一姓土利类后有效，不背同土类则勒无关。本讽文土的渗储透破坏判棋别式中的厘d除0各法，采用累可流失颗涝粒标志直量径理d屡10百大于或小塞于管涌孔盏隙直径帮d偿0机的方法进枪行判别。屈选用锦d佣10寄作为可流牙失颗粒标殿志直径的甜依据，已疏作过阐述连[8]称。对管涌毯孔隙直径维d歼0崖研究如下窜：工程实恨践发现，殊粘性土、派砂土、砂帝砾卵石的绕颗粒含量女，都是两给头少中间蛇多，颗粒枕组成曲线剪中段主要陷成份区段构的平均线暖多丈数艰接近直线微，均等划幕分该直线讲所得的粒复径级是等跪比数列（纳图劳1惑曲尚线陈1元、载2庸、衬3燥、浑4贤之黑点）闯，这是第巾四纪沉积缠物的重要嚷规律和特拦性。受此耻启发，于抽是用单个港颗粒的等尾比级数排许列计算孔怎隙直径：恼设球念a扶的直径为竟a宜1器=比1蛙，即a套2痰=1/嫂2挪，础a蓄3饥=1/罩4编，禁…滥…普，辛a丑i说=1/牺n肃，式中浅=裳1害，看2生，插3乓，验…欣…扯，沫n慎为等比数询列。用几桌何方法计拔算御,傍所得孔隙泼直径馅与相邻颗倚粒中值粒苦径的比值炒为邮0.13否6剩。由此，磁得土可的轮管涌孔隙企直径计算歌公式支d外0帽=0.1练36捧D死50馋（旧1辫）互式中睬D水50键为土的颗损粒分配曲锁线见上性,醒50%液处的颗粒迫直径，伤mm冤。对填充雪系数电Cn兵<0.9怕5捎时的砂砾绕卵石，采坏用圾>2mm吹的砾卵石启的颗粒分巧配曲线谨上休,50毅%绒处的颗粒酬直径，距mm高。夫用该式计株算的孔隙任直径闻与茶H.痕A微康德拉契烧夫公式熔[10]而的计算结猫果比较接紧近，且依置据更真实治；对剑Cn始<0.9练5驱的砂砾卵碧石，由于榆采用卵砾扩石颗粒的季D腿50威，所得结梳果比没有尾填充系数绪概念的国为内外行其他公式售提高了精磨度。孩我国现有亏刘策杰公式在：准d伐0杜=0.2楼5斯D启20抖，式中遇D悲20亭为私2鬼0国％伏处的颗粒扣直径脊mm钢，原式是程d予0求=0.6崖3nD归20枣[9]袍,谱设孔隙率使n挠=0.4伍，得刘式赵。应用该战式时，可滴通过坏D议20拿的颗粒大虎小分配曲跨线范围很距广，其层d模0吃对砂砾卵睬石的误差眉较大。土奖的颗粒组椅成大多数榴是以垄D剥50小为庙中点的对团称明反矩S找型曲线，嗽D婚50辫反映了中贝值；参考漏俄罗斯的伙康德拉契菌夫公式赴[10]令和美国的斩反滤层标驱准尾[11]负等资料，登建议用厅D血50亮计算椒d属0张。卵（乒1竖）式是用功于天然地迫基的试用贼性指标。穴发生管涌刊时可流失键颗粒可能帐从最大孔暂隙处流出散土体之外来，肤d踩0浩怎样取值亭，尚需做饲更多研究怎试验工作早。抢肃友视2改．巴2坏砂砾卵臣石是卵砾凶石、砂、弄粘性土三禁组体；砂挡土是砂子沫、粘性土价二组体。勾两者结构谊不同，砂麦土用孔隙桥直径踢d具0东法，砂砾巾卵石用填册充系数引Cn逐法，不同矮结构的土遮用不同的晒分析方法但有利于管办涌分析。建所有粒径耻比值法（赵例如问d经60帅∕桌d同10精、瓶D预15录∕题d贿85肚、颗分曲访线曲率半谎径、缺乏本中间粒径稀等），不宁同的土都叹可能得出症同一数值富。而毒d政0吩法是一个炉土一个数译据，与粒珠径大小和励土名关联晨，一般不躲会重复。营2固．牌3论<2m插m畅细料含量各判别法、恶Cn盟判别法、胀d机0亡判别法，址三者可同笛时应用颗霸分曲线（葬图角1五）进行管管涌分析，演方法如下些：著顶欧播脉拒晃鉴死拒强厅赤你瓣何筋幸雪册以横座丽标链2mm慢绢上臣的妻A迷点为基准幸点，颗粒予大小分配还曲线通萝过音A堆点之上（核曲土线掀2竟）扒或嗓A调点右边（差曲处线国1昌），表嘉明融<2m袖m臣的颗粒含赶量大仙于振40盈%角，剪用三P钢<2负或攀d夏0倘>隙d鸭10访判别法。穴根据资料妥统计犹[17]凑，填满骨涌架孔隙所隆需要的最抬大细料含佳量务为贴38.5思%慨，接近黄医金分割良线皮0.38剧2偏，为有利膛于记忆、侧安全和使箩用，笔者我采厕用墨40掌%宝。若把里d绪0亡点必在全10贩%吃横线上，罗则可确定杯d烛0竖点右边的桂土粒，其梦d狼0律>贷d奋10摔，是管涌奖土（扑图乒1呆之串d江0闪点），其隆不均匀系缴数瓣>1僵2炸。这时，祸如果粗粒望土和细粒搬土为分层降土（层状怀地层），位或互层土然（千层饼符地层）构门造，为管土涌（祖注意：由壤几个土层骂，混合而宪成的土样尾，测定的搅d蚂0蕉、秆d愈10棵不可用于鸟判别）副；如果是烛单一土层遍，或粗粒测细粒土层云为混合结慨构，鲁为流土决。垂蔬颗粒大小研分配曲线降通禁过费A定点极与裤B押点之间（唤曲里线尤3茂），细料碍可能填满惨骨架孔隙丑，也可能怜填不满骨罚架孔隙，缸用填充系每数判别法差[8]盖，刘B北点实际值用为惜24摧%咏，隐理由同上鞭，采颂用隐25序%剃，膜接近黄金巡分割线。幻颗粒大小窗分配曲线叹通夏过存B奥点之下（尼曲耗线喂4瞧），表殖明符<2m递m杏的颗粒呈阴散粒状态竿，填不满芝骨架孔隙模，是管涌剧土。上述扎具体的数饼据判别法别，列于奸表玉1南，以便对升照释。拐巷该贿钱转听熟缸葱件赚轿侧舞标浑墓2锅．负4妙2mm葱写是填充系某数计算中减，粗王料慰和细料的暮分界粒径蜻；析0.1m恼m拥谋与管涌的做可流失标拨志直僵径获d愈10,尸非常接近凝，是本文撇管涌临界劣水力坡降哗选值的重内要参考指王标。在颗旦粒大小分那配曲线上债，横座韵标徒(京对取数费)幅颗粒直垒径场20煎0绪—先0.00监1mm烛中的滨2mm累和位0.1m访m遵二个点炮，其自然武数座标长捧度都是黄镇金分割线堤。天然砂姿砾卵石守中易>2m赞m楼砾卵石颗群粒最松状寸态的孔隙违率大多数毁为倒0.38倡,集是黄金分狸割点。包眠括麻A完、闷B切二个黄金千分割点在蜻内，这些非点都是事泥后或资料红统计枪[17]鼠之巾后胀的偶然发升现；是自苏然现象，膛揭示了第等四纪沉积两物极其重铜要的自然乱科学规律攀和特性。播图荐1寺刊颗粒大小未分配曲线吓管涌分析共方法粉Fig.凝1Pi辆ping引雄anal苍yzin月g富Meth景od腐on次part身icle档siz谈edi翼stri班buti棒onc乓urve吴判别法稠名称泉內容饼一僻，麦<2m殃m报细烂料袍液含量判别义法壮二，填充唐系数世判别法砖三，管涌璃孔隙直种径袖倍do鼠判别法纽项目池<2m竿m垮细愈料含量背渗透破坏宣形式栽填充系数环渗透破坏砖形式勾1烛，粘性土疾：流土魔。授2离，砂层砂蚂砾卵石层小风化砂层拾：膀<津流土，功>型细粒流失县或管豪涌例薄。纯3绸，砂与淤泉泥质粘性翼土互层：却管涌语。皆4浇，上下土雨层，上层座>煮下层嘱：垂直管遣涌。反之缎流土，但乒地下临空杯面可能管垒涌。泥药判别标准咳结果坡>40%偏单一土层距流土，分许层土管涌扛>0.9角5味流土超25-4年0%待流土或管扯涌耳>0.9掠5村流土导<0.9便5命管涌孝<25%吉管涌倘<0.9谷5酿管涌竟表惰1虚膊土的结构捏渗透破坏妻形式判别旨方法扬Tabl面e1,澡the旨stru含ctur背eof型soil尿infi蜘ltra昌tion姨and命sab佩otag陈ein虑the皂form煌iden春tifi绸cati迁onme危thod俊2泊．摄5渐助根据管涌测试验成果冈的统计渠[17]信，得出了姑砂砾卵石顺管涌临界告水力坡降脱I目c苍~侨~汁关系图撑[8]房。原文叫图拴4去可拟合成甘计算公式恭如下：梦I叨c逐=敌3版d您10逮（陆C蛾n鹿）欧2订(奇2)先式中，于I好c递为砂砾卵隔石管涌临等界水力梯覆度；泰家脚为所<2m坊m挪细成料美10糊%勺处的粒径幅，谅m脆m映；把C技n可为数填充匹系冬带公跳式谁(2挂)域是根据实机验室内的店砂砾石管哥涌试验资陆料，统计已拟合得出停的公式，姥适用于砂桌砾石地层腾，结合参猎考文献棍[8]沉之岁图锐3啦图弹4剃，可流失惜颗粒直径回为喊0.1m郊m役时的临界奉水力坡降三约为杠I饥c质=0.0绵5搁～战0.2欠5首。但是，禁考虑到下挑列情况额：虫①糕，试验单贯位因仪器术直径原因蜜，室内砂短砾石管涌桑试验是控词制孔隙率挣，以砾石葱代替卵石加，导致孔跃隙直径减上小，提高腾了临界水留力梯度。磁并且所选稳用的细料异粒径远大尿于工程中耳常见的细冬料粒径宣。捕②望，一般地叹基都有多容个地层组帖成岛。守③壮，管涌初耗始阶段首卷先冲出土鹊体之外的筒颗粒是粘监粒、粉粒鱼和极细砂荐粒，其直娘径妻<0.1册mm阁。败④鼓，参考文振献额[8]池中的什图扬2乏曲悟线劫4仔、皂5际表明棍，淹0.1m侍m筹左右，是淘管涌流失沈颗粒辟的特性转她折点，超容过该点颗尿粒急剧流软失由。意⑤今最细颗粒也可能从骨堵架最大孔壶隙处流出肉土体之外没。因此建艳议，一般驾工程采用锯临界水力灶梯度为最寨大试验息值湖的樱1/含3星左右，选肆用趴I摔c峡<0.窑0蓄5笔～术0.0犬8蛮。由于找浆出了宾I醉c困~d邪10狭关系，该烈I乡c鞭值对分层京土和互层闻土等地层勉亦可使用雀。从万图惭1认看阅，固<2m赵m境细料含捆量蝇>40匪%先时，墙C项n=墓1难，包括了暮全部砂性手土粘性土波和一部分欢砂砾卵石生，是第四鼓纪沉积物良的绝大多玩数。贴公逆式旅(2采)洲可写成泄I歇c溉=脆3d绳1蔑0裁，价设冤d满10不=卵0.05圣-0.0掩05mm貌(默粉粒和粘持粒欺)森,解得过I陕c碑=0.1杆5则～狂0.01倚5董，建议值撇I欲c穿<0.0肺5笛～历0.0告8肆介于该式客中间，限套制了可流培失颗粒不护得大于粘寇粒和较细销的粉粒。事这对分析塞分竞层土具和互层土忠地层管涌盼非常重要左。遭2泽．鼻6兄三种判别涨方法中，远只要其中色一个判别恐为管涌，押则该土定淋为捆“评管伤涌持”扭。上述判塞别仅是一者个土层的辈结果，是夕初步分析应，地基的屯最后结论在，必须结葱合地质构锤造管涌分钻析和地层颂水力条件朴才能确定蓬。慈3旦鄙第四纪地响质构造管忠涌分析方笛法列馋地质学管传涌可分渴为江5聋类桨；瞧①令，岩溶（牛喀斯特）都地层地下围溶洞涌水倍。遥②密，深部卵膝石漂石架受空构造涌病水荡，该层顶叉部由均匀远砾石组成悟的天然反拒滤层阻止驰上部砂子规近入勇。科③其，断层破企碎带流水箱，仓④炼，构造裂鱼隙节理裂脖隙渗流，袍后二类多勤见于矿山第巷道、隧假道、坝基旋工程。似这寇4糕项都可能献有时夹带幸泥沙；使鲁用物探和挪钻孔抽水纯压水试验涉都可以查耕明新。址⑤知，第四纪霉沉积物的阀流土（又薯称流砂、磁涌砂、基授坑隆起）暖和管涌，贺多数在地锻下，较少赖发生肿。管涌多糊见于防洪踢堤和工民凯建工程，放发生在地械上，危害膀很大。因宪此，这里拢主要研究蓬第四纪沉虑积物的管与涌特性及泪地层的层突间管涌关衣系壶。凑表疯2连序号协1坦、区2舅、德3沫肿、氏4响、委5最是主要梢地层闭模型图碰。序凡号题7吐是河床与它地基联结散而成的高头河床模型惨图。序述号包6圈、毫8煮是因地基买不均匀沉召降或施工倘质量等造压成的管涌惊模型图，休是堤坝防杨洪安全的欲重要项目岗[12]担[13孟][1在4]呆。帐滨第四纪地驶质构造的死一般规律痰是：泛在妖5际号基订岩泪╲他风化层（孙残积土层肤）之上，砍自砂砾卵缸石地层至乖粘性土层辩一次沉积桶，或多次淘切割、及再沉积怠、叠加、漠堆积形成然各种模式貌的天然地诸基条件旅[15]瞧[16闷]锈。世界各赏地的地质糊成因、结镜构、构造四、走向霸、牙土类、颗两粒排列、反颗粒组成桥、物理力狱学性质、形均匀性、辜化学成分掀可能各不粥相同，由锈此，天然跌地基种类脖可能有千载万种，不烛可能每一所种地基设罗一个模型恰。这里仅穿列出常见贫的几个主驱要省地层穗构造作为夹举例（趴表得2浅供参考）竿，单一地叹层出现的蹈情况比较溜少见，对走大多数地腥基而言，蜘需要组合暴使用这些召地层管涌雹分析图。匀地层发生山管涌的基弓本条件是美：若①蒜，管涌土鱼层出露地迁表，同时敢临界水力测坡降大于且抗渗强度猴，洲②冲，覆盖土议层自重小陕于临界水护力坡降，存动水压力柿克服阻力喘或缝隙冲饰出地表筑。求③考，粘性土松覆盖层自雄重虽然远叨大于水力谱坡降，但蜘是，在堤俩基宽度延前长线上惧I爽c衡>律0旋范围内绕，因洼、辞井、塘、腰洞、缝隙秩等出现地蚕下隐蔽临淡空面，该通面的临界唉水力坡降筒大于抗渗研强度。这博三个条件耳中，出露撑地表最易燃辩认；地雹表覆盖土幻层质量可稳控，已有容较多科研句成果可以怒计算；只淘有捡地下隐蔽沿临空面较坑难削发现踏。落一般地基惜都有几个虑或十几个升地层组成缎，不论地报质构造多撤么复杂，签地层管涌叛分析只要箩抓住五个颜关键点：强一，砂土粪层可能产弟生接触性旨管涌，即稠在分层土军或互层土送地层中，搭（淤泥质稀）亚粘土伏通过砂层督的管涌（算表目1务do尘分析法）根。纽二，疯砂砾卵石程层茫的填充系沉数皱<0.9宫5待时，产生付自身管涌预或砂土通盘过该层的欣接触管涌错（榆表损1常图般1喂），实例廉见参考文伙献肺[8盛]勇照片。三达，岩层、汇风化砂层物中的裂隙缓，监或粘性土闷层愧的岛地表维缝隙、孔花洞形成冲讨刷税管涌栏[14严]孩。四，防超洪堤后的粘洼地警、展井、河塘暖的地下临政空披面胸发生管而涌宴[14屠]丢。五，防替洪堤自身旺的裂缝禁、秆疏松区、萍砼接触面地产生管磨涌仁[14丈]尺。抓住这版五点就掌济握了地质争构造管涌僵分析的主丝要方面。咱把各个土以层的颗分良曲线绘制呢在同一张败图上，上恋层土在左弟边，下层类土在右边拆，可能管厨涌；反之崇，不管涌抢；根据几模条曲线之辉间的距离浇和位置，摄按前述的发渗透破坏凤形式和地宝层构造及湖水力坡降爽管涌分析假法，进行暑综合研究井，可能对跑地基的管朋涌软弱带牛得出比较拉可靠的结涛论（参考且图攻1户）。扫实际工程屠中应用地始层奇管涌给分析法和渣这些基本铸条盆件躁,司需要结合煎当地的工竖程地质情萍况和勘察芹技术，具旷体情况具乌体分析，智这不是一骨件容易惠的疏事，需要感做大量认暗真细致的控工作，重顿视现场勘闪查仙。冰猾无论何种理地基，当菊存在水头赵压力时，羡判断其是常否存在发鹊生管涌危窝险性的最马简单的方排法是挎：乒①槽，管涌土眯层之上覆上盖规2-申3氏米以上的绵粘性土密挡实压重，猴不管涌惕。膀②舟，该粘性随土覆盖层炸，在码I绢c险>0.0识5呜～背0.0伙8原范围内，即存在洼、占井、坑、盗洞、缝等滨造成的地凑下隐蔽临臣空面，或趣管涌土层袖出露地表篮时，管涌姐。枯③纽，土中流兽出清水，施是管涌预来兆，准备廊抢险；土脱中流出混毒水，是管无涌开始，炕立即抢险仁。充表组2江姻主要地质步构造管涌按分析表顾Tabl可e2话Main艇geol掉ogic知al俊cons富truc劫tion修anal怀ysis怒Meth拒odo齐fpip络ing犬4小凉工程实例柜4味．于1赏管涌研究关的应用范回围有水利晕、地下工旋程送、拴深基坑、夸矿井巷道烟等，水利楚中又有土进石坝、防观洪堤等多欣种工程，舞由于近年吩世界各地哑都遭受较青大洪水灾袭害，趋势唐越来越严储重，这里崇以黄河和冻淮河为工栽程实例。阻江河防治砌管涌决堤崭的方法，咬一贪是跟“沫堵滩”去，即加高爱加宽河堤闷和增加堤肌后压重，惩该法广泛优采用，十迟分有效，砖弊端是无尾限制加高男河堤，造筝成河床增步高，形成怨高架河，恢后患无穷添。二览是舌“倚疏、迷导李”锁，即加深杆河床，改铃造河网，条该法可以倍根治水害同。惠高河床（写高架河）棚河流（把图申3-斗1佳）的主要握隐患是惊：聋①假，可能造料成特大水舅力坡降，若容易突发偶管涌溃坝答或漫顶洪佛水灾难；宿②录，障改变了生腔态、地理及环境互，划③谁，改变了浊水文地质宵条件抚，呆④劫地下水与亚河水注的旨补给条件燥失衡，按⑤突干旱时河斤中无水可验供申；算⑥倒，主河道通泄洪能力捡降低，界原先不淹英的地方，腹现在被淹贼了，先前贼小灾，现笔在大灾神；靠⑦杨，江河自库身贮水蓄隐水量减少展，使陆地李淡水资源烧缺乏善。滩⑧华，糕维护堤坝糟安全需要荐投入大量幸经费，隐冰患犹在，为时可暴发津，香⑨歉，枝必须承担咏失职风险把，蹈⑩辅，承担河扇床继续增竿高给子孙园后代留下域隐患的历潜史责任。捎因此，无梦限制加高站河堤，增好高河床不械是久长远险谋。蜻4江．钉2炸由于屈千百年筑长期加高肺河堤，青黃河中下怨游河床已洁高出华北料平除原拍4~1劣0把米，形成舞了地上河旺河川结构括管涌条件草。根据现贿代土的渗割透稳定性览理论，阻星止发生管姐涌决堤洪据水灾害的迷核心问题汁是降低水纠力梯度禽I芳（性I=H/披L律，崇H魂－水头高艳度垫，讽m壳。石L慧－渗径炉，张m痒）。河床写高或低对雾水力梯度格计算的影描响很大。馆图胆3-笼1锦是高河域床橡―鱼堤后有压略重结构，丧临界水力疫梯度愧I葱c臭1杰=h泰1焰+体H继2妄/巴L壶，调h闷1盈为水深，稀米；宿M屋为河床厚害度，米，贫H灶2慰=律M专n影。根据土沟体浮力平熔衡理论欺，窜c膊d左段抗渗强紧度邻F址i隙=痕土在水中萝的重畜力军+乏隔水层之惧上压重物描重量犹。遵F委i住›珠I贺c站1喊，为不管狸涌结构；副若户F衣i诱‹没I各c伍1兰，为管涌忧结构。典图卫3-贞2丙是高河末床搬―烟堤后无压便重结构。希临界水力款梯度贩I府c张2厚=h妻1努+H亩2倘/感L踏（同雀图航3-柏1撇）直，挠C垮点是地下鸦隐蔽临空柳面，抗渗处强度掀F随i中≈特0银，晋F芝i尖‹椅I蛾c仆2吃，赚为管涌结弃构。图图絮3-回3采是堤趾有坐坑政孔博―佣堤后无压的重结构，株I堡c箱3曾=h酿1备+h疾2鸡/吩L杨，循C酬点是地下伪隐蔽临空么面，抗渗兄强度垫F译i脾≈哑0樱，炸F未i贺‹顺I宅c帐3飞，销为管涌结押构。瘦图幻3-巨4斧是深河睁床黄―网堤后有压品重结构率，济c易d茅段抗渗强般度会F夕i议同上，临森界水力梯拐度巡I滥c裙4珠≈匀0潮，蜜F腹i挑远大于裁I盲c暂4短，为不管失涌结构。继图脑3-穗5漂是深河绒床江―谎堤后无压候重结构，酷F凤i删≈猫0屯，临界水抖力梯度壁I侍c伏5悄≈甚0忆，平衡状趴态。（以粒上别1撇c楚1篮—皇I访c染5瑞均拴指么0.05惹-0.0践8血）。陪由此可见犯，亿图意3-溪1押结构的抗此渗强航度侧F书i倍可无限增蜻大，阻止锹管涌。但衬是，河床环年年沉积封增高，河慕堤也无限膏加高，恶备性循环，率后患无穷分。塔图嫩3-横2菌图睡3-船3乱结构是管浆涌洪水灾能害的根源着。骨图舰3-复4畅深河床是扫最佳防洪餐结构。畏图每3-枕5驱损坏了堤驾后压重，闪不合理。裹图扛3骡防洪堤河齐床结构与泰水力梯度烘计算示意更图川Figu改re3桑感leve虚esri起verb演edst鹅ruct染urea绘ndth垃ehyd撑raul捕icg斧radi柜entc盗alcu堵lati诉onsc巧hema渡tic信黄河大堤用长细2集万公里，民堤基穿越竞多种地质鬼条件，临爽界水力坡趣降按第二朗节所述选康用沟I哑c茅<0.0挽5例～埋0.0县8气，按此估拌算黄河河寨床应降航低鹊8-1真5采米，预担计燕5窑0蛮年一遇洪仙水位与地稀平持平，仔加上黄河谦大堤、水蜜库、分洪晶等，可能燕抗御百年炎一遇洪水皮。铜加深河床明的妹施工方法攻很多，江辱河上游以盐深挖河床动为主。下虾游入海段起以冲淤入县海法最为腾快速、高率效。才根据上述创研究，及蠢我国其他串江河不同哗程度存在掠同样问题佣，婚199听8缝年鸟1鲜2另月笔者写玉了《深挖惭河床，防怀洪治本》禁研究报告增。经过对饥各种方案旺和研究成岛果的比较导，在黄委磨的努力下检，冲淤入运海做法周200葛2挪年在黄河仔试验皆。榴200斜4樱年正式施聪工（又称弄调水调沙禁），川至低200押9鞭年黄河共茅冲届淤舅9枝次，加深龟河气床盛8闹米，主河饮道最小泄态洪能力彼由岂180搅0雹立方橡米质/蒙秒提高每到淹388与0财立方乎米陵/最秒，经比妈1地0绸年前增加岁了泰1形倍，相当拨于吼2芝条黄河。早约吊7.畅0贺亿吨泥沙鸦入海，河歪口湿地面享积增加。牙证明了加宫深河床法款的显著效位果。黄河肯灾害得到舞了初步根卡治。讽4锐．梯3稿淮河主干两道匙长奖800基0裕公里，流结域防洪堤牌总长掌度酬5简万公里！相居世界第埋一；同淮河注入纽的洪泽湖孝是世界第脊一办“芬高架嫁湖疲”予！湖床高拖程由纵原躬2就米增至财现摧1求0风米，严重酷淤塞。现解放耕后触5皮0完年，淮河瓣的洪水灾蹈害比解放滚前减度少提70堵%吓。但是，乡因千年取抵土筑堤造阳成较掏多挥“公洼张地东”用肚、墓功“丽台腿庄赢”惩绑、昌锻“包圈坝百村若”尼，人居环恒境变差；系淮委统计肾，近几十茄年的旱、睁涝灾害远冈大于洪水冬灾害的次嫩数和损失包，即由一兄种灾害转钱换成了另写一些灾害轨，根源没沸有消除。些这就是说衬，半个世秃纪几万亿方元水利投矛资等于做甜游戏！没降有效益。闪淮河被大合运河垂直轻阻隔徒，聋“夫关门干淹树”零又长款期寇“共关门堵歪水铃”午，是造成感这一后果陈的根本原昆因。逐凡是具备犬管涌条件慈的地方，强必然发生前管涌溃坝宰或溢顶泛期滥或渗漏链内涝等各负种灾难。贿根治淮河触的方法必肿须是消除笛河川管涌轮结构他。崇200瞒7补年笔者建多议建设四执通水闸晕或攀“渣立交涨河愉”伟，最大限诞度使淮河繁洪峰、泥纵沙宽敞直厦线穿越大事运河底部唇直达大海福，恢复百弟川归大海卷自然规律墨。预计加大深河屑床旱8也米左右和，址5-1屿0夏年淮河灾敞害可能永予远根治。苹治淮治本震方案正在壁实施，必采将成功。颤几百年治左淮历史是总筑堤方法壳无法根治张水害的典远型工程实与例。钢4啊．萝4春某市防护恨堤，价高峰6芝米，晋长御300逆0农米，堤基习为砂砾卵登石，敢厚自3宣~答5犯米效，陕50厉0鄙米段的摔C致n=郑1铺，婶是流土破镰坏形式，脆其敢余拒250须0秩米段的康C票n=0.迹4~0.捕9,方碑属管涌破究坏形式，做基岩为管趣涌地层，裕综合判别邮为管涌地积基，采用竹了水泥灌蛋浆和粘土夺心墙防渗护，结合沿争江风光带洗设计。盛4尼．摇5腿某商业城纱主楼深基抖坑，凯深保-窝9册米，长江钉漫滩相中抽细砂夹淤蚊泥质亚粘窄土层地基松，渗透系油数局K=1.备6×10飘-4渡，地下水跃位瑞-那2色米，渗流近影响半径粮R=84彼m竭，颤I牛C责=0.0厉8独~3.5桥。邻根据壳第任2献、旅3丢节所述，酬一旦防渗公失效，必精然发生管教涌事故。驴工程实际较情况是：简防渗围护蜜桩內层为尚钻孔灌注犬桩（否图堤2消粗柱状者牢，坑底地愚面是管涌懂流出的泥茄沙），因子外层水泥密搅拌桩搅醋拌不均匀依或接缝不芦密封，造神成多处渗惹水管涌，棋周边建筑顽物严重开慕裂。看图达2苦燥深基坑管络涌照片话Figu瓦re2d好eep荡pitp莫ipin辜gpho沉tos羽5友、天然地或基的管涌兄研究方向妈亿万年沉佳积的天然逃地层不宜糊用室内扰质动土栏“纺堤基模普型蹄”弊，瘦河“牌砂槽模型踩”炕替代做管炎涌研究。登扰动土破洲坏了天然大砂砾卵石更的颗粒重骑心相近的翅排列结构妨；颗粒排乎列不同，把孔隙直径半相差悬殊苗。人工模尺型抹杀了乡天然地层枝可能存在伏的毫米厘敢米级缝隙钱；把不均纠匀地层变糟成了均匀乘堤基；或包把多层厚遭度不同走凭向不同的饥复杂地质演构造变成供简单地层忆结构；室视内装样扰岂动了化学史胶结力、抽粘性土凝例聚力；天根然地层不乓可能在实赶验室内全俩部复制。孙扰动土和抢原状土在傍岩土研究军中历来经懒纬分明，钱管涌研究签更应严加寄区别骄。吧竭地质学根的室内试每验，对天欲然地层的睛某些特性渔、规律性安研究十分鸣简便有效励，对人们释从理论方妇面认识管尾涌机理也切很重要。形但是，建梳立世在愧“乐理论材料睁力牺学耐”奴基础上的尺管涌研究蓝的假设条赤件，与自片然界有较炸大差距，死是理想主更义方法。构其实质是垮唯物论还敌是唯心论辅问题。谈管涌是土驶的颗粒之脏间的相对泄运动现象撑，管涌破议坏最后导深致堤坝垮仙塌或其他押地质条件率改变，亦外即第四纪播地层结构技、构造的宽形态变化均。就此而搜论，管涌散属第四纪固人类世地汗质构造营胜力作用范死畴。自然燕界的天然魂管涌现象参已有亿万趣年，酒因人类自袭己筑坝给台自己造成茎管涌灾难驾，才诞生标出离“浇坝基管涌申研既究占”庆课题，其竖实质仍然晌是第四纪牲地质历史企演变的延棵续和传承播。由于自歇然界的鬼包斧神功，借全世界泼找不到闹地质结构兆、构造、伙土类、特剩性、指标满、均匀恼性完全相帜同的铁两个地基抛。天然地脉层管涌的锋本质与理跪论材料力说学的性质鸭不同，地榴层管涌研盟究与其地余质环境、秩地质成因阴不可分割耗，地质学躬是管涌研允究的必经肥之路。愈在实验室勤内，河以营“时理论材料妙力宵学料”镜观点研究无管涌，与剥洪水灾难恳割裂开来婶，不符合雪自然界的文客观事实普，自然界舍中的管涌挺等于洪水漠灾难，二曾者密切关迷联。系天然地层茶管涌的理镇论研究和舟工程应用蜜研究，建夜议以地质蔑学为主，沃室内试验预为辅，牺根据地层迟成因，结诞构和土的遗自然规律举，眼寻找可能础存在的管刮涌带或点助，目的是永防治工程符事故，对宫国家对人桃类的生命雾负责。6结论尚6伯．遍1矿地层是管总涌的母体号温床，从匪土的结构候、地质构厘造方面研接究管涌是牲追根溯源铜，从本祖剥本源本质箱方面认识牌管涌特性怕。对于判躬定管涌的工具体位置产，采取针忽对性防治鸟管涌措施傻具有直达柔意义。地仿基渗透稳乡定性分析叶分步进行进：永①负，应用死表丘1姨、史图舌1隆判别土的初渗透破坏陆形式，首火先者按闹<2m厨m待细料含量领，判别出助粗粒土漫还是细粒连土，然后编对锯P隐<2怕>40质%棚的土用闪d油0课法判别，奶对架P吓<2剂<40编%哈的土用果C扫n守法判别膊（填充系参数计算中醋的细料干姿密度采用属细料相对捡密就度于0.6厦5忘时的干密遗度）越，三②边，应用纯表诚2鲜结合当地菌工程地质耐条件分析君本工程的招地层管涌刃种类和位戴置内，通③唤，按管涌鉴的水力条协件确定发斗生管涌的记可能性推。样④龟，脚一般情况明下，天然足地层的临涌界水力梯朝度采用都I扭c铜<睁0.0赌5叨～拴0.08矿。特殊地笛质条件专姑门研究。物6斑．卖2身第四纪地秆层存在缝杰隙（冲刷欠）管涌、闹粗粒土层轰和细粒土遣层的接触桂管涌、渐脉变管涌等纵管涌机理笛。对水利公工程建议亡：根①拨，水库水储电站土石陈坝地基水股头压力高故，包括基突岩在内的扮所有地层垦，都判为写管涌地层接，宜采取珠二次防渗证设计，设哪计阶段的霉管涌试验尤仅为施工勇安全服务棋；醋②誓，防洪堤远很长，穿禁越多种地危质条件，抄建议采用舰临界水力亏梯度笛I秒c溪<0.0沃5合～旨0.0采8妨，皱按此设计扒河床深度核加深河床活；诊③拍，建造在桑砂砾卵石孩地耳层宪上的防洪娃堤基需要娱做防渗设单计玉，委④咳，地下工喇程、深基蚁坑、矿井愈巷道等工练程管涌问坦题，其中投第四纪地夜层的临界沫水力梯度惰，以不大掏于斯0.0投5揭～娱0.0烦8步为宜。岩连层透水根梳据产状和诱地下水运抱动规律另怨行研究。叼6鼻．滤3搜钻探较难串发现砂砾芦卵石地层苏中亏的型毫米级缝走隙，其它低地层存在招深部缝隙睡的可能性另很小，但董是存在不暗均匀性问灿题。需要竟根据地质斩成因、构将造、指标解离散性、列水力环境东等，具体挤情况具体公分析。勘尝察精度正丽在迅速提概高。在工导程勘察阶饭段，对工谣程地基可府能发生管拖涌的位置秩、低范围、性蕉质做出评掉价，对于旋工程设计劝、施工、钞安全、投堡资具有十丸分重要的吗意义。建召议建立有盈关评价标篮准、方法弯和内容。那6愤．胸4页天然地层警管涌研究断是地质学壮的内容。朵室内模型锋、数学模荡拟适合土抱石坝体的夹结构、构改造管涌刑研究丸。远离实牛际尼的膊“爪理压论滤-吊理辫论姜”谱管涌研究猜是假科学厨。进6骄．唐5粗高架河和挺浅床河是腊第四纪人轨类世在（接Q厚h夕）地质学价问题，具程有全球意典义。密西怜西比河下雷游防洪堤残高沃8核米顶渠宽口9善米积，斯201早1现年晒5凤月队2劣日炸堤泄狐洪，其河胡床淤塞比蝶较严重。君世界各国榴各地河流眼的防洪形纺势与中国沸基本相似荒。在缴全球气候致变暖摘造成海平护面上升、灾洪水、干叶旱、风暴乒等给人类奴带来更多凑更大灾难饺的情况下门，面临着镇同样因管遥涌溃坝，艳或洪水溢浩顶泛滥，艇或干旱缺扫水灾难问彻题。大江醋大河中下则游采用冲粮淤入海法锅，一、二庸、三级支今流深挖河缠床敢（挖出的仔泥砂堆放拣到堤后用赚于增加堤们宽和堤后膜压重）锤。陕预先冰加深河床岂以郊降痛低霉水蜂力坡降；脱预先改造社河网以疏技导洪峰；河预先建设逼灌溉渠网穴以保障农勾业用水，吃是应对全神球气候变系暖可能带护来的灾害巾的科学方恋法。怠6宋．拴6缩黄河治理似经验值得郊向世界各肆地推广。障河流日夜饱沉积已经捧几亿年，附灾害频繁么发生是必遇然结果有；定期加厘深河床，霉改造河网傅，保持自促然界的平司衡，是人梢类必须做阀的工作。参考文献喂[1谣]材姚秋玲，三丁留谦，其孙东亚，山刘长军，蜘张启义，拌单层和双阵层堤基管降涌砂槽模裹型试验研呜究统[J担]膜，水利水祥电技术皇，滤200律7咳（喉0音2迁）洋，觉19-2仗2雷。郑（催YAO快Qin折-lin锐g回，挖DING劈Li椅u-qi漂a铁n较，到SUN途Don辅g-y仿a早，盗LIU兼Cha眨ng-j苗u或n炸，启ZHAN质GQ裳i-y幅i刷，煮Expe爱rime伞ntal铃st锹udy畅on屋pip不ing咐in起sin祥gle-满and水two涛-str邻atum孙di喷ke状foun陕dati汽on却s良，椅Wate晚rR吗esou义rces却an槽dH蔽ydro烟powe硬rE畏ngin氏eeri咬ng[J倍]文，页200炎7睬（欺0境2管）柄;19-鼻2挡2喇）钞麻[2赶]拖刘杰雨，料耳爽谢定松，检崔亦昊，页，江河大恒堤堤基砂尚砾石层管吐涌破坏危谜害性试验晨研究喷，榆园氧岩土工程瞎学荡报纷[J右]裳，绢200粮9蚕（躬8晕）威，叶1188撇-119刮1豆。宿（他LIU帆Ji燥e稼，酱XIE恋Din华g-so棒ng限CUI娇Yi-h玻a凑o当，次De搬stru燥ctiv五et贷e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