黏性土的抗冲性研究及问题探讨

曹叔尤1　杜国翰2

（1.成都科技大学；2.水利水电科学研究院）

黏性土冲刷问题对水土保持、渠道稳定、蓄水工程下游河床冲刷、河岸、公路护坡稳定和水库清淤等方面的研究，都有实际的意义。20世纪60年代，美国成立了黏性土冲刷专题委员会，并于1968年提出了专题报告。1973年在美国举行的土壤冲刷学术会议上也总结了黏性土冲刷研究取得的成果和存在的问题。在我国，一些多沙河流水库的淤积体颗粒很细，譬如以礼河电厂水槽子水库淤积平均粒径在断面5以下至坝前范围均小于0.02mm，黏土颗粒含量占50%～70%不等；刘家峡水库拦门沙坎1977年和1978年断面1～断面9实测平均中值粒径为0.0138mm，小于0.05mm的占90%以上。这些淤积体的水力清除就属于黏性土的冲刷问题。(www.xing528.com)

从1956年Sundorg第一个发表黏性土的起冲临界切应力公式以来的20多年时间中，人们从黏性土的物理特征、物理化学特性、力学特性和环境条件，以至流变性等途径，用野外资料分析和室内试验研究两种方法，对黏性土冲刷作了一些探索的工作。有的提出了定量的临界切应力和冲刷率公式，更多的进行了定性的分析描述。但是，迄今为止，黏性土的抗冲性质并未完全揭示清楚。各种指标对说明一部分现象具有一定的意义，但并不能完善地描述冲刷的机理，不同研究者对同一问题提出的结果差异很大。例如临界切应力的范围，有四组作者提出的结果相差达200倍。Flaxmax：0.24～1.5bsf（磅/英尺2）；Dunn：0.12～0.49bsf；Smerdon和Beasley：0.008～0.05bsf；Abdel-Rahmann：0.015～0.09bsf。这说明黏性土抗冲性变化很大。阻止泥沙掀动的粒间凝聚力和泥沙重力的共同作用使黏性土的抗冲性十分复杂。现有的研究成果还只能被认为处于初始阶段，用于分析我们面临的生产问题还需要进一步的工作。