无黏性土管涌出砂及流量研究-岩土力学.pdf

第35 卷第3 期 岩 土 力 学 Vol.35 No. 3 2014 年3 月 Rock and Soil Mechanics Mar. 2014 文章编号：1000－7598 (2014) 03 －623 －08 无黏性土管涌出砂及流量研究 陈建生，何海清，王 霜，曾明明，王 婷，何文政 （河海大学 岩土工程研究所，南京 210098 ） 摘 要：管涌对堤防工程的危害极为严重，人类对管涌的认识也逐渐加深。目前，对管涌破坏开始的条件及其破坏后通道贯 通的后果了解较多，然而，因其破坏及发展机制的复杂性，对于管涌发生后涌砂及流量的研究并不深入。通过自行设计的室 内模型，改变上覆黏土的厚度对3 组土性相同的无黏性土试样进行试验。对测压管水头、通道范围、涌砂量和流量等进行对 比分析，研究孔隙率、渗透系数以及流量的变化规律，发现涌砂随时间变化满足非线性关系——Boltzmann 模型。最后，利 用渗透系数与孔隙率以及孔隙率与累计涌砂量的关系，推导并验证了流量随时间变化的理论公式。这对于认识管涌和有效控 制管涌发展以及减灾避难有着非常重要的意义。 关 键 词：无黏性土；管涌；黏土层；渗透系数；涌砂量；流量 中图分类号：TU441 文献标识码：A Analysis of piping sanding and flux of cohesionless soils CHEN Jian-sheng，HE Hai-qing，WANG Shuang，ZENG Ming-ming，WANG Ting，HE Wen-zheng （Geotechnical Research Institute, Hohai University, Nanjing 210098, China ） Abstract: Piping effect has serious hazards to river embankment engineering. The understanding of piping is gradually deeper and deeper to people. Nowadays, people know more about the beginning conditions of piping occurred and the consequences of piping channel completely penetrated the levee. However, because of the failure and development mechanism of piping is very complex, the study of the emission of sand and the flux after the piping effect is not deep enough. Three groups of cohesionless soils, in the