流土
soil flow
定义:在渗流作用下,土体处于浮动或流动状态的现象。对黏土表现为较大土块的浮动,对无黏性土呈砂粒跳动和砂沸。
学科:水利科学技术
相关名词:渗流 管涌 抗剪强度 水力坡降

图片来源:视觉中国
【延伸阅读】
流土主要发生在地基或土坝下游渗流逸出处,是渗透变形的一种基本形式。在非黏性土中或在黏性土中均可能发生。非黏性土的流土形式表现为泉眼群、砂沸、土体翻滚等;黏性土则表现为土块隆起、膨胀、浮动、断裂等。开挖建筑基坑或渠道时出现的流沙现象也是流土的一种常见形式。流土发生一般是突发性的,比如江堤、湖堤汛期发生溃口,往往始于流土或管涌破坏。
如何判别流土与管涌?两者核心区别在于渗透破坏形式和发生机制不同。当渗流力超过土体自重及抗剪强度时,土体颗粒群整体被掀起或浮动,这就是流土破坏,常见于黏性土或均匀砂土层。当细颗粒通过粗颗粒孔隙被渗流冲刷带走,形成贯通性渗流通道,这就是管涌破坏,多发生在级配不连续的无黏性土中,如砂砾石层。流土突发性强,破坏瞬间完成;管涌呈渐进发展,细颗粒持续流失导致通道扩大。流土表现为土体表层隆起、裂缝或成片浮动,常伴有气泡逸出;管涌表现为地面出现冒水孔,直径从数厘米扩大至数米,周围形成隆起的沙环。
处理流土的核心方法主要是“上压、下排、降坡降、设反滤”。应急抢险时优先采取上游压重和下游排水减压来快速稳定险情,过程需快速、科学、有序,并加强后续跟踪监测。
处理流土的有效措施包括以下几种,各措施需要联合运用。
1.上游压重:在发生流土区域的上游快速抛填透水性好、级配合适的砂石料或土袋,增加覆盖层重量,起到压住被顶起土体的作用。
2.下游减压或排水:在发生流土区域的下游附近,尽快开挖排水沟或设置临时排水井,快速降低下游水位或排除渗水,降低水力坡降,减少渗透力。
3.设置可靠反滤层:在坝下游坡、堤背水坡、涵闸出口等发生流土部位处,铺设符合级配要求的反滤层。
4.设置水平防渗铺盖:在上游表面铺设黏土或土工膜铺盖,增加水平方向的渗径长度,降低下游水力坡降。
(延伸阅读作者:湖北省水利水电规划勘测设计院高级工程师 宾洪祥)
责任编辑:张鹏辉





