流砂、管涌和潜蚀在土木工程地质中的作用措施

当地下水自下而上渗流时产生的动水压力大于土体的有效重度，即地下水的水力坡度大于临界水力坡度时，土颗粒之间的有效应力等于零，土颗粒就悬浮于水中，随水一起流动的现象，叫流砂。这种情况的发生，常常是由于在地下水位以下开挖基坑、埋设地下管道、打井等工程活动引起的，这种工程地质现象，易产生在颗粒级配均匀的细砂、粉砂、粉质黏土等土中。流砂在工程施工中能造成大量的土体流动，致使地表塌陷或建筑物的地基破坏，能给施工带来很大困难，或直接影响建筑工程及附近建筑物的稳定。如果在沉井施工中，产生严重流砂，沉井会突然下沉，无法用人力控制，以致沉井发生倾斜，甚至发生重大事故。

在可能产生流砂的地区，若上层具有一定厚度的土层，应尽量利用上层土层做天然地基，或者用桩基穿过流砂，应尽可能地避免开挖。如果必须开挖，可以用以下方法处理流砂：①人工降低地下水位：使地下水位降至可能产生流砂的地层以下，然后开挖；②打板桩：在土中打入板桩，它一方面可以加固坑壁，同时增长了地下水的渗流路程以减小水力坡度；③冻结法：即用冷冻方法使地下水结冰，然后开挖；④水下挖掘：在基坑（或沉井）中用机械在水下挖掘，避免因排水而造成产生流砂的水头差，为了增加砂的稳定，也可向基坑中注水并同时进行挖掘。此外，处理流砂的方法还有化学加固法、爆炸法及加重法等。在基槽开挖过程中局部地段出现流砂时，立即抛入大块石等，可以克服流砂的活动。

在渗透水流作用下，土中的细颗粒在粗颗粒形成的空隙中移动，以致流失，随着土的空隙不断扩大，渗流速度不断增加，较粗的颗粒也相继被水流逐渐带走，最终导致土体中形成贯通的流动通道，造成土体塌陷，这种现象称为管涌。(www.xing528.com)

自然界中，在一定条件下同样会发生上述渗透破坏作用，为了与人类工程活动所引起的管涌现象相区别，通常称之为潜蚀。潜蚀作用可分为机械潜蚀和化学潜蚀两种。机械潜蚀是指土粒在地下水的动水压力作用下受到冲刷，将细粒冲走，使土体的结构破坏，形成洞穴的作用；化学潜蚀是指地下水溶解水中的盐分，使土粒间的结合力和土的结构破坏，土粒被水带走，形成洞穴的作用。这两种作用一般是同时进行的。

防止管涌（潜蚀）的方法与防止流砂的方法相同，原则上可通过改变地下水渗透的水动力条件和改善土质，增强其抗渗能力两个方面采取措施，如降低水力坡度、设置反虑层、打板桩等。