土体管涌侵蚀规律试验系统及管涌参数测定

摘要

管涌是威胁堤防、土石坝等水利工程安全的主要灾害之一,确定土体管涌侵蚀规律及管涌参数是揭示管涌机理、建立管涌模型及进行管涌预测防治的关键.针对管涌发生发展的复杂性,研制了一套土体管涌侵蚀规律试验系统,该系统由压力室、上游供水装置、下游砂水分离及流量测定装置、围压施加系统及竖向压力施加系统等组成.该系统可以模拟试样在不同应力状态下的管涌过程,测定试样管涌发生时的临界水力梯度及管涌过程中的颗粒流失率两个重要参数,确定管涌过程中颗粒流失与体积变形之间的关系.最后,通过给定级配土体的管涌试验,验证了试验系统的实用性与可靠性,并得到了管涌临界水力梯度、管涌颗粒流失规律及试样变形等与应力状态之间的关系,揭示了管涌发展的规律,为确定管涌发生发展数学模型的建立及管涌预测预警提供了条件.