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潜蚀
圖片來自百度

管涌 在渗流作用下单个土颗粒发生独立移动的现象,称潜蚀或管涌。潜蚀较普遍地发生在不均匀的砂层或砂卵(砾)石层中。细粒物质从粗粒骨架孔隙中被渗流携走。 使土层的孔隙和孔隙度增大,强度降低,发展下去会呈现“架空结构”甚至造成地面塌陷。[1]

  • 外文名:undergrounderosion,suffosion
  • 学 科:水利工程
  • 领 域:工程技术
  • 别 名:管涌
  • 危 害:造成地面塌陷

简介

潜蚀(subsurface erosion )是指水流沿土层的垂直节理、劈理、裂隙或洞穴进入地下,复向沟谷流出,形成地下流水通道所发生的机械侵蚀和溶蚀作用 。

地下水的剥蚀作用是在地下进行的,所以又称为潜蚀作用。按作用的方式分为机械潜蚀作用与化学溶蚀作用。地下水在流动过程中,对土、石的冲刷破坏作用。地下水在土、石中渗透,水体分散,流速缓慢,动能很小,机械冲刷力量微弱,只能将松散堆积物中颗粒细小的粉沙、泥土物质冲走,使其结构变松,孔隙扩大。但经过长时间的冲刷作用,也可以形成地下空洞,甚至引起地面陷落,出现落水洞和洼地。

作用

潜蚀可使土体的结构发生变化,强度降低,形成地下洞穴,导致滑坡和塌陷,破坏地面建筑物基础和地下构筑物 。

分类

潜蚀可分两类:

  • 机械潜蚀。即在地下水动水压力作用下,土体受到冲刷,其中细颗粒被冲走,使土的结构破坏。
  • 化学潜蚀。即水溶解土或岩石中的易溶盐分,使土或岩石的颗粒间的胶结破坏,结合力削弱,结构松动。机械潜蚀和化学潜蚀一般是同时进行的。

如果地下水渗流产生的动水压力小于土颗粒的有效重度,即渗流水力坡度小于临界水利坡度,虽然不会发生流砂,但是土中细小颗粒仍有可能穿过粗颗粒之间的孔隙被渗流携带而走。时间长了,将在土中形成管状空洞,使土体结构破坏,强度降低,压缩性增加,这种现象称之为机械潜蚀 。

评价

土体中潜蚀的产生需具有适宜的颗粒级配及足够的水动力条件。一般当土层的不均匀系数d90/d10>10时,两相互接触的土层渗透系数之比k1/k2>2时,渗透水流的水力坡度(I)大于5时,均易产生潜蚀 。

在黄土地区和喀斯特地区易发生潜蚀作用。在此类地区修建工程时,应对地基采取加固措施,建造隔水屏障,增长渗流途径,减少水力坡度,以防止潜蚀发生 。

视频

自然地理_地下水的潜蚀作用_科普视频

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参考文献