潛蝕

潛蝕

在滲流作用下單個土顆粒發生獨立移動的現象,稱潛蝕或管涌。潛蝕較普遍地發生在不均勻的砂層或砂卵(礫)石層中。組粒物質從粗粒骨架孔隙中被滲流攜走。使土層的孔隙和孔隙度增大,強度降低,發展下去會呈現“架空結構”甚至造成地面塌陷。

簡介


潛蝕(subsurface erosion )是指水流沿土層的垂直節理、劈理、裂隙或洞穴進入地下,復向溝谷流出,形成地下流水通道所發生的機械侵蝕和溶蝕作用。

作用


潛蝕可使土體的結構發生變化,強度降低,形成地下洞穴,導致滑坡和塌陷,破壞地面建築物基礎和地下構築物。

分類

潛蝕可分兩類:
①機械潛蝕。即在地下水動水壓力作用下,土體受到沖刷,其中細顆粒被沖走,使土的結構破壞。
②化學潛蝕。即水溶解土或岩石中的易溶鹽分,使土或岩石的顆粒間的膠結破壞,結合力削弱,結構鬆動。機械潛蝕和化學潛蝕一般是同時進行的。
如果地下水滲流產生的動水壓力小於土顆粒的有效重度,即滲流水力坡度小於臨界水利坡度,雖然不會發生流砂,但是土中細小顆粒仍有可能穿過粗顆粒之間的孔隙被滲流攜帶而走。時間長了,將在土中形成管狀空洞,使土體結構破壞,強度降低,壓縮性增加,這種現象稱之為機械潛蝕。

要求


土體中潛蝕的產生需具有適宜的顆粒級配及足夠的水動力條件。一般當土層的不均勻係數d90/d10>10時,兩相互接觸的土層滲透係數之比k1/k2>2時,滲透水流的水力坡度(I)大於5時,均易產生潛蝕。

發展


在黃土地區和喀斯特地區易發生潛蝕作用。在此類地區修建工程時,應對地基採取加固措施,建造隔水屏障,增長滲流途徑,減少水力坡度,以防止潛蝕發生。