不良地质现象讲义

第七章常见不良地质现象及其防治地壳上部岩土体经受内外地质作用和人类工程一经济活动的影响而发生变化。这些变化又影响着原有宏观地质、地貌和地形条件的改变，并产生不良地质现象，如崩塌、岩堆移动、滑坡、泥石流、岩溶等。不良地质现象常给工程建筑的稳定性和正常运行造成危害，并给人类的生命财产造成巨大威胁。尤其是像大型高速滑坡和灾害性泥石流，规模大、突发性强、破坏力大，是重大的地质灾害。因此，研究不良地质现象的形成条件和发展规律，以便采取相应的防治措施，防灾减灾，保障工程建筑和人类生命财产的安全具有重要意义。

7.1崩塌和岩堆移动一、崩塌陡峻的悬崖上，巨大岩块在重力作用下突然而猛烈地向下倾倒、翻滚、崩落的现象称为崩塌。崩塌常发生在山区的陡峭山坡上，有时也发生在高陡的人工边坡上，如露天采场边坡、路堑边坡等。一般把巨大规模的山坡崩塌称为山崩。斜坡表层岩石由于强烈风化，沿坡面发生经常性的岩屑顺坡滚落的现象，称为碎落；悬崖陡坡上个别较大岩块不定时的崩落现象，称为落石。1.形成崩塌的基本条件(1)地形条件高陡斜坡是形成崩塌的必要条件。规模较大的崩塌，一般多发生在高度大于30m，坡度大于45°(大多数在55～75°)的陡峻斜坡上。(2)岩性条件：坚硬岩石具有较大的抗剪强度和抗风化能力，才能形成高陡的斜坡。所以，崩塌常发生在由坚硬脆性岩石构成的斜坡上。(3)构造条件：陡崖或陡坡中稀疏发育有各种软弱结构面，如岩层层面、断裂结构面、软弱夹层等。且结构面产状向；向空面倾斜，或两组结构面的组合交线向庙空面倾斜。(4)气候条件：暴雨、地震、人工爆破、地下采矿或岩石裂隙中雪水冻结的胀裂作用等，往往是触发崩塌的诱因。坡脚的人工挖掘活动也是产生崩塌的诱因或原因之一，故人工边坡也常发生崩塌现象。二、岩堆移动岩堆分为大然岩堆和人工岩堆。陡坡或陡崖上的岩石经过强烈风化作用和受构造变动的影响分解为大小不一的岩屑，脱离母体，由于重力作用在山坡上失去稳定向下滑动、浪动和碎落，这些碎屑物依其自然安息角堆积于陡坡或山麓者称天然岩堆。由人工开挖所堆积的废石堆称人工岩堆。1.产生岩堆移动的条件(1)岩堆床面的形态及产状：岩堆床面较平整而其倾角大于40°时，易产生岩堆移动。(2)地下水条件：岩堆中地下水为壤中水和潜水。前者只使岩堆湿润，而后者如在岩堆大量汇集，则成为促使岩堆移动的因素之一。暴风雨时则雨水大量渗人岩堆，诱使岩堆移动。(3)岩堆的形态及物质组成高而陡的岩堆易产生移动。岩堆中的物质组成，特别是岩堆底邵的物质组成，也与岩堆稳定性有关。泥沙和粘土较之碎石更不利于岩堆的稳定。(4)动荷载条件：地震、人工爆破或岩堆顶部震动时，亦可触发岩堆的移动。7.2滑坡一、滑坡的要素：斜坡大量岩土体在重力作用下，沿一定的滑动面(或带)整体向下滑动的现象，称为滑坡。滑坡的要素主要有：滑坡体、滑动面、滑坡床、滑坡后壁、滑坡周界、滑坡台阶、滑坡舌、滑坡裂隙(拉张裂缝、剪切裂缝、鼓张裂缝、扇形张裂缝)。二、滑坡的形成条件滑坡的形成受很多因素的控制，加坡体的岩土性质、地形地貌、气候条件、地表水作用、地下水作用、地震、爆破和机械振动、人为因素等。滑坡的产生和发展主要受滑床面控制。三、滑坡的工程地质勘察(1)查明滑坡的现状，包括滑坡周界范围、地层结构、主滑方向、平面上的分块和分条、纵剖面上的分级；滑动带的部位、倾角、形状；滑坡体岩土特性、滑坡形态要素等。(2)查明引起滑动的主要原因。在调查分析滑坡的现状和滑坡历史的基础上，找出引起滑坡的主导因素；判断是首次滑动的新滑坡，还是再次滑动的古滑坡。(3)通过勘探、原位测试、室内试验、反算和经验比拟等综合分析，获得各区段(牵引段、主滑段和抗滑段)合理的抗剪强度指标。(4)查明滑坡体内含水层和湿润带的分布情况与范围，地下水的流速和流向；查明滑坡地带的岩性分布及地质构造情况等。(5)通过测绘和勘探，应提出滑坡工程地质图和滑坡主滑断面图。通过室内外测试，为滑坡防治工程的设计提供依据和计算参数。(6)通过综合分析，对滑坡当前和工程使用期内的稳定性作出合理评价。并提出是否要进行监测和如何进行监测的方案；提出整治滑坡的工程措施或整治方案。四、滑坡的分类1、按滑坡面与岩层层面的关系：无层滑坡；顺层滑坡；切层滑坡。2、按滑坡的始滑部位：推移滑坡、牵引滑坡、混合滑坡、平移滑坡。3、按滑坡体规模的大小：小型滑坡(<3万m3)、中型滑坡(3～50万m3)、大型滑坡(50～300万m3)、巨型滑坡(>300万m3)。4、按滑坡体的厚度：浅层滑坡(小于6m)、中层滑坡(6～20m)、深层滑坡(大于20m)。五、滑坡的稳稳定性评价自然历史分析析法、力学计计算法、图解解法和工程地地质对比法。。1、自然历史分析析法：是通过追溯溯斜坡发生、、发展演化的的全过程来进进行斜坡的稳稳定性评价。。它主要研究究：区域地质质背景研究(区域构造、、地层岩性分分布、地形地地貌特点和近近期地壳运动动强烈程度)；分析促使使斜坡演化的的主导因素和和触发因素；；预测斜坡所所处的演化阶阶段和发展趋趋势。2、力学计算算法该方法只考虑虑破坏面上的的极限平衡状状态，不考虑虑岩土的变形形(视岩土体体为刚性体)；破坏面上上的强度由凝凝聚力和摩擦擦力控制；滑滑坡体内的应应力以正应力力和剪应力的的方式集中作作用于滑动面面上；用二维维平面课题来来处理，以简简化求解。无粘性土斜坡坡上式可知，如如果斜坡坡角角大于砂土的的内摩擦角时时，斜坡的K小于1，斜坡坡显然是不稳稳定的。一般般粗、中砂的的角为34-40°,细细砂和粉砂为为30°左右右或更小。粘性土斜坡由于粘性土具具有凝聚力，，所以斜坡稳稳定性计算与与砂类土不同同。此外，在在计算粘性土土斜坡稳定性性时必须先知知道滑动面才才行。而滑动动面往往并不不已知，常须须先假定滑动动面的位置和和形状，然后后求算各个假假定滑动面的的稳定系数。。最后，通过过定的方法获获取稳定系数数最小值及其其滑动面。根根据该最可能能滑动面的稳稳定系数(Kmin)与设计的安全全稳定系数(Kc)相比较，来判判定该斜坡的的稳定性。粘性土斜坡稳稳定性计算最最常用的方法法是圆弧法。。这种方法假假定滑动面的的空间形状为为一圆主面，，在剖面上则则为一圆弧。。因此，粘性性土坡的滑坡坡可以看作是是一种沿弧面面的旋转运动动，其稳定性性计算是以力力矩平衡条件件为基础的。。下面介绍目目前国内外广广泛采用的瑞瑞典条分法。设一简单均质质土坡，取一一假定滑弧圆圆心为O，半径R和滑弧AC.将滑动土体沿沿铅直方向分分成若干土条条(常将土条条分为0.1R-0.05R宽)。取其中中第i条进行受力分分：受力分析时不不考虑土条间间的作用力，，则第i土条作用在滑弧弧面上的力有：：由土条自重Wi在滑弧上引起的的切向力为：土条自重Wi在滑弧上引起的的法向力所构成成的抗滑力为：：该斜坡的稳定系系数即为该土条条的总抗滑力矩矩与总滑动力矩矩之比为：这样通过不同的的圆心和半径，，可计算出不同同的K，得到Kmin进行评价。(3)单一同向向结构面斜坡：：可沿滑动方向取取一单宽剖面进进行计算。折线型滑动面的的斜坡(不考虑虑块段侧向作用用力的作用)对第一块段ABB’,其下滑力为：第二块段的剩余余下滑力为：为了简化计算也也可采用水平投投影法来求安全全系数,先分块块段计算下滑力力和抗阻力，然然后投影到水平平面上，计算稳稳定系数：六、滑坡的防治治滑坡的防治，贯贯彻以防为主整整治为辅的原则则。在选择防治治措施前，一定定要查清滑坡的的地形、地质和和水文地质条件件，认真研究和和确定滑坡的性性质和所处的发发展阶段，了解解产生滑坡的主主次原因及其相相互间的联系，，结合工程建筑筑的重要程度、、施工条件及其其他情况进行综综合考虑。1避开：选择工工程场址时，通通过收集资料、、调查访问和现现场踏勘，查明明是否可能形成成滑坡或有滑坡坡存在，并对场场址的整体稳定定性作出判断，，对场址内有危危害的大、中型型滑坡应避开为为宜。2消除或减轻水水对滑坡的危害害：水是促使滑滑坡发生和发展展的润滑剂和主主要因素，应尽尽早消除或减轻轻地表水和地下下水对滑坡的影影响和危害，其其方法有：截：在滑坡体可可能发展的边界界以外的稳定地地段设置环形截截水沟(或盲沟沟)，将滑坡范范围外的地表水水和地下水，使使之不进入滑坡坡体内。排：在滑坡体上上内充分利用自自然沟谷，布置置成树枝状排水水系统，或修筑筑盲洞、支撑盲盲沟和布置垂直直孔群及水平孔孔群等排除滑坡坡范围内的地表表水和地下水。。填：用粘土或素素混凝土填塞滑滑坡体上的裂缝缝防止地表水渗渗入滑坡体内。。3改善滑坡体力力学条件，增大大抗滑力减与压：对于滑滑坡床呈上陡下下缓，头重脚轻轻的滑坡或推移移式滑坡，可在在滑坡体上部主主滑地段减重而而在前部抗滑地地段加填压脚，，以减小下滑力力、增大抗阻力力。对于小型滑滑坡可采取全部部清除的方法。。挡：设置支挡结结构(如抗滑片片石垛、抗滑挡挡土墙、抗滑桩桩等)以支挡滑滑坡体或把滑坡坡体锚固在稳定定地层上。。4改善滑动带土土的性质：改善善滑动带土的性性质的目的，是是为了提高土体体的抗滑能力，，使其强度指标标提高，以增强强滑坡的稳定性性。目前常用的的有焙烧法、灌灌浆法、孔底爆爆破灌注混凝土土砂井、砂桩、、电渗排水及电电化学加固等。。崩塌的防治(1)防治原则则由于崩塌发生生得突然而猛烈烈，治理比较困困难，尤其是大大型或巨型崩塌塌的治理十分复复杂。所以应采采取以防为主的的原则。①在选择工程建建筑场地时，应应根据斜坡的具具体条件，认真真分析发生崩塌塌的可能性及其其规模。对有可可能发生大、中中型崩塌的地段段，应尽量避开开。若完全避开开有困难，应采采取防治工程。。②在设计和施工工中，避免使用用不合理的高陡陡边坡，避免大大挖大切，以维维持山体的平衡衡稳定。在岩体体松散或构造破破碎地段，不宜宜使用大爆破施施工，避免因工工程技术上的失失误而引起崩塌塌。(2)处理措施施①清除坡面危石石，加固坡面，，如坡面喷浆、、抹面、砌石铺铺盖等，以防止止软弱岩层进一一步风化；灌浆浆、勾缝、锚栓栓以恢复和增强强岩体的完整性性。②危岩支顶，如如用石砌或用混混凝土作支垛、、护壁、支柱、、支墩、支墙等等增强斜坡的完完整性。③拦截防御，如如修筑落石平台台、落石网、落落石糟、拦石堤堤、拦石墙等。。④调整水流，如如修筑截水沟、、堵塞裂隙、封封底加固附近的的灌溉引水、排排水沟渠等，防防止水流大量渗渗人岩体而恶化化斜坡的稳定性性。.岩堆移动的防防治：岩堆按其其稳定性可分为为正在发展的岩岩堆、趋于稳定定的岩堆、稳定定的岩堆。(1)在选择工工程建筑场地或或铁路、公路线线路时，应尽量量避开岩堆。应应注意不宜采用用半填半挖断面面，或在岩堆下下方大量开挖，，以免引起上部部整个岩堆下滑滑。(2)若铁路、、公路通过岩堆堆时。线路以路路堤方式修建，，设置在岩堆下下部或坡脚为宜宜。必要时，可可设置下挡墙以以免路堤或岩堆堆滑移。线路若若以路路堑方式式修建，应注意意边坡的稳定性性问题，一般边边坡高度以不超超过20～30m为宜，采用与岩岩堆天然休上角角大致相适应的的边坡角。(3)水对岩堆堆的稳定性影响响很大，工程建建筑物通过岩堆堆时，应做好调调治地表水和排排除地下水的工工作。(4)采用挡土土墙以稳定建筑筑物基础，应注注意挡土墙和岩岩堆的整体稳定定性和不均匀沉沉陷。7.3泥石石流泥石流是指山区区由于暴雨或融融雪的急流携带带大量固体物质质沿着沟谷、陡陡坡急剧下泄的的特殊洪流。一、泥石流的分分类按其形成条件，，泥石流可分为为两大类：由自自然地质条件影影响而产生的称称为天然泥石流；由人类工程活活动影响产生的的称为人工泥石流。1.按泥石流的的固体物质组成成分类泥流所含固体物物质以粘土、粉粉土为主(约占占80％～90％)，仅有少少量岩屑碎石。。泥流的粘度大，，呈不同稠度的的泥浆状。我国国主要分布于甘甘肃天水、兰州州及青海的西宁宁等黄土高原山山区和黄河的各各大支流，如渭渭河、漫水、洛洛河、径河等地地区。泥石流固体物质质由粘土、粉土土、块石、碎石石、砂砾所组成成。它是一种比比较典型的泥石石流类型。全世界的山区，，尤其是基岩裸裸露剥蚀强烈的的山区产生的泥泥石流，多属此此类。例如，我我国泥石流的高高发地区：西藏藏波密、四川西西昌、云南东川川、贵州遵义等等地区的泥石流流。水石流固体物质质主要是一些坚坚硬的石块、漂漂砾、岩屑和砂砂粒等，粘土和和粉土含量很少少(＜10％)。水石流主要分布布于石灰岩、石石英岩、大理岩岩、白云岩、玄玄武岩及坚硬砂砂岩地区。如陕陕西华山、山西西太行山、北京京西山、辽宁东东部山区的泥石石流多属此类。。2.按泥石流的的流体性质分类类粘性泥石流其固固体物质的体积积含量一般在40％～80％％，其中粘土含含量一般为8％％～15％左右右，其重度多介介于17～21kN/m3。固体物质和水混混合组成粘稠的的整体，作等速速运动，具层流流性质；在运动动过程中，常发发生断流，有明明显的阵流现象象；阵流前锋常常形成高大的““龙头”，具有有强大的惯性力力，冲淤作用强强烈；流体到达达堆积区后仍不不扩散，固液两两相不离析，堆堆积物一般具棱棱角，无分选性性；堆积地形起起伏不平，仍保保持运动时的结结构特征，故又又称结构型泥石石流。稀性泥石流也叫叫紊流型泥石流流。其固体物质质的体积含量一一般小于40％％，粘土、粉土土含量一般小于于5％，其重度度多介于13～～17kN/m3，搬运介质为浑水水或稀泥浆，其其流速大于固体体物质运动速度度；在运动过程程中，具紊流性性质，无阵流现现象；停滞后固固液两相立即离离析，堆积物呈呈扇形散流，有有一定的分选性性，堆积地形较较平坦。3.按泥石流流流域的形态特征征分类标准型泥石流具具有明显的形成成、流通、沉积积三个区段。形形成区多崩塌、、滑坡等不良地地质现象，地面面坡度陡峻；流流通区较稳定，，沟谷断面多呈呈V形；沉积区一般般呈扇形，沉积积物棱角明显；；破坏能力强，，规模较大。河谷型泥石流流流域呈狭长形，，形成区则分散散在河谷的中、、上游；固体物物质补给远离堆堆积区，沿河谷谷既有堆积亦有有冲刷；沉积物物棱角不明显；；破坏能力较强强，周期较长，，规模较大。山坡型泥石流沟沟水流短，沟坡坡与山坡基本一一致，没有明显显的流通区，形形成区直接与堆堆积区相连。洪洪积扇坡陡而小小，沉积物呈棱棱角状；冲击力力大，淤积速度度较快，但规模模较小。按水的补给来源源和方式，泥石石流可分为暴雨雨型泥石流、冰冰雪融水型泥石石流和溃决型泥泥石流。泥石流的发生条条件地质条件：岩层层软弱、风化强强烈、地质构造造复杂、新构造造运动强烈、地地震较频繁。水文气象条件：：暴雨和高山冰冰川、积雪的急急剧消融，为形形成泥石流提供供充足的水源。。地形条件：汇水水面积大，地形形、沟床坡度比比较陡。典型的的泥石流流域包包括三个区段。。其他条件：土质质与植被、以及及不合理改造坡坡地，破坏地表表结构，滥伐山山林、毁坏草地地等，造成严重重的水上流失。。泥石流的防治防治泥石流应因因地制宜，就地地取材的原则，，要有总的规划划，采取综合防防治措施。(1)水土保持持是根治泥石流流的有效办法，，主要措施为封封山育林、植树树种草、修筑梯梯田；修筑地表表排水系统和支支挡工程等措施施。(2)排导采用用排导沟、急流流槽、导流堤等等措施使泥石流流顺利排走，以以防止俺埋道路路和其他工程建建筑、堵塞桥涵涵。(3)滞滞流与拦截滞流流措施是在泥石石流沟中修筑一一系列低矮的拦拦挡坝。拦蓄部部分泥砂水的活活动引起各种岩岩溶现象，但是是水的活动不仅仅限于其围岩的的洛蚀和冲刷，，岩溶水还可以以造成沉积现象象，如在溶洞内内沉淀有石钟乳乳、石笋、石柱柱、钙华等。组组成这些岩溶沉沉积物一般为CaCO3，有时混杂有泥砂砂质。7.4岩岩溶一、岩溶地区的的工程地质问题题岩溶对建(构)筑物稳定性和和安全性有很大大影响。(1)被溶蚀的的岩石强度大为为降低岩溶水在在可溶宕层中溶溶蚀，使岩层产产生孔洞。最常常见的是岩层中中有溶孔或小洞洞。溶孔：是指指在可溶岩层内内部溶蚀有孔径径不超过20～～30cm的，一般小于1～3cm的微溶蚀的空隙隙，岩石遭受溶溶蚀后，岩石有有孔洞，结构松松散，从而降低低了岩石强度。。(2)造成基岩岩面不均匀起伏伏因石芽、溶沟沟溶槽的存在，，使地表基岩参参差不齐、起伏伏不均匀。因而而，如利用石芽芽或溶沟发育的的场地作为地基基，则必须作出出处理。(3)漏斗对地地面稳定性的影影响。漏斗是包包带气带中与地地表接近部位所所发生的岩溶现现象。当漏斗是是由于土洞或溶溶洞顶板的塌落落而形成，崩落落的岩块堆于洞洞穴底部成一漏漏斗状洼地。这这类漏斗因其塌塌落的突然性，，使地表建(构构)筑物的安全全受到威胁。(4)溶洞对地地基稳定性的影影响溶洞对地基基稳定性应考虑虑如下三个问题题：①溶洞分布密度度和发育情况。。一般认为，对对于溶洞分布密密度大，且溶洞洞发育处在地下下水交替最活跃跃的循环带内，，则洞径较大、、顶板薄、裂隙隙发育，此地不不宜选择为建筑筑场地和地基。。若溶洞是早期期形成的，已被被第四纪沉积物物所充填，并证证实已不再活动动。可根据洞的的顶板承压性能能，决定其作为为地基。此外，，石膏或岩盐溶溶洞地区不宜选选择作为天然地地基。②溶洞埋深对地地基稳定性影响响。一般认为，，溶洞若埋深很很浅，则溶洞的的顶板不稳定，，甚至会发生地地表塌落。若溶溶洞顶板厚度H大于溶洞最大宽度度b的1.5倍时(即H＞1.5b)，且溶洞顶板岩石石比较完整、裂裂隙较少，岩石石也较坚硬，则则该溶洞顶板作作为一般地基是是安全的。若溶溶洞顶板岩石裂裂隙较多，岩石石较为破碎，则则上覆岩层的厚厚度H大于溶洞最大宽宽度小的三倍时时(即H＞3b)，则溶洞的埋深是是安全的。上述述评定是对一般般建(构)筑物物的地基而言，，不适用重大建建(构)筑物和和震动基础。对对于特殊建筑物物基础所必须的的稳定溶洞顶板板的厚度，须进进行地质分析和和力学验算，以以确定顶板的稳稳定性。(3)抽水对溶溶洞顶板稳定的的影响。一般认认为，在有溶洞洞的场地，特别别是有大片土洞洞存在，如果抽抽取地下水，由由于地下水位大大幅度下降，使使保持多年的水水位均衡U到急剧破坏，大大大减弱了地下下水对土层的浮浮托力，并加大大了地下水的循循环，动水压力力会破坏一些上上洞顶板的平衡衡，引起一些土土洞顶板的破坏坏和地表塌陷，，而影响溶洞顶顶板的稳定性，，危及地面建筑筑物的安全。三、岩溶的防治治在岩溶地区进行行工程建筑物布布置时，应先将将岩溶的位置调调查清楚，然后后根据实际情况况采取相应的防防治措施。若工工程建筑物的位位置可以移位时时，应首先设法法避开有威胁的的岩溶地段，实实在不能避开时时，再考虑处理理方案。常用的的处理措施有：：1疏导岩溶水的的活动可使洞壁壁和洞顶溶蚀、、冲刷或潜蚀，，造成裂隙和洞洞体扩大、洞顶顶坍塌。对岩溶溶水宜疏不宜堵堵，一般采用明明沟、泄水洞等等加以疏导。2加固为防止溶溶洞塌陷、岩溶溶水引起的危害害，常采用加固固的方法来进行行处理。如洞径径大，洞内施工工方便，则用浆浆砌片石支墙加加固；洞深而小小，不便洞内加加固时，可用大大块石或钢筋混混凝土板加固，，或炸开顶板，，挖去填充物，，换以碎石等换换土加固；利用用溶洞、暗河作作隧道时，可用用衬砌加固等。。3堵塞对基本停停止发展的干涸涸溶洞，一般以以堵塞为宜。如如用片石堵塞路路堑边坡上的溶溶洞，表面以浆浆砌片石封闭。。对埋深大的溶溶洞，一般可通通过钻孔向洞内内灌注水泥砂浆浆或混凝土等充充填措施。4钻孔充气是为为克服真空吸蚀蚀作用而引起的的地面塌陷的一一种处理措施。。即通过钻孔，，可消除宕溶在在封闭条件下所所形成的真空腔腔的作用。5跨盖当溶洞埋埋藏较深或洞顶顶板不稳定时，，可采用垮盖方方案。如采用长长梁式基础、衍衍架式基础或刚刚性大平板等跨跨越。但梁板的的支承点必须放放置在较完整的的宕石上或可靠靠的持力层上，，注意其承载能能力和稳定性。。7.5渗透变变形工程地质研研究一、概述地下水流作用于于岩土上的力称称渗透压力或动水水压力。当此力达到一一定值时，岩土土中一些颗粒甚甚至整体就会发发生移动而被渗渗流带走，从而而引起岩土的结结构变松，强度度降低，甚至整整体发生破坏。。这种工程动力力地质作用或现现象，称为渗透变形或渗透透破坏。在自然界中，渗渗透变形一般发发生在无粘性土土和粉土中。如如河流岸坡或阶阶地上的碟形洼洼地，覆盖型岩岩溶区的“土洞洞”和陷穴，以以及黄土“喀斯斯特”现象等。。更多的渗透变变形现象则是发发生在工程场地地中，由于人类类工程活动使渗渗流加强，往往往导致危害严重重的渗透变形发发生。美国破坏的土石石坝中，有40％是坝基或坝坝体渗透变形造造成的。我国水利水电科科学研究院于1974年调查查了33座坝身身有缺陷的土石石坝，其中属渗渗透变形的约占占60％。1974年原苏苏联列宁格勒兴兴建某段地下铁铁路时，在地下下80m深处于人工冻结结的流沙层中掘掘进。由于该流流沙层未完全冻冻结，而造成数数千立方米的流流沙物质快速涌涌进巷道；并在在地面形成了塌塌陷漏斗。二、渗透变形的的类型与特点1.潜蚀(管涌涌)：在渗流动动水压力作用下下细小的土颗粒粒被携走，较大大颗粒仍留在原原处的现象。潜潜蚀较普遍地发发生在不均匀的的砂层或砂卵(砾)石层中，，细粒物质从粗粗粒骨架孔隙中中被渗流携走，，使土层的孔隙隙和孔隙度增大大，强度降低，，发展下去会呈呈现“架空结结构”，甚至造造成地面塌陷。。潜蚀应包括机械械潜蚀和化学潜潜蚀两种。机械潜蚀是指渗渗流的机械冲刷刷力把细小的土土颗粒携走，较较大颗粒仍留在在原处。当土中中含有可溶盐类类的颗粒或胶结结物时，水流先先溶蚀它们，使使土的结构变松松，孔隙度增大大，水流的渗透透能力加强，这这就是化学潜蚀蚀。它与岩溶不不同，因为渗透透的机械冲刷是是主，化学溶蚀蚀是从属的。根据渗透方向与与重力方向的关关系，可分为垂垂直管涌和水平平管涌两种。坝坝后地下水的溢溢出段的翻砂现现象即是垂直管管涌，而水平管管涌则发生在坝坝基底下。2.流沙(流土土)：在渗流渗渗流动水压力过过大或天然和人人为的震动的作作用下，饱水砂砂土的抗剪强度度不断降低，而而呈现类似液化化的状态，使土土体同时发生移移动的现象。流流土一般发生在在均质砂土层或或粉土中。流土土的危害性较管管涌大，它可使使土体完全丧失失强度。这种现现象一般在工程程场地中发生，，如在饱水粉、、细砂土和粉土土中开挖基坑或或地下巷道掘进进时。潜蚀和流土是可可以转化的，潜潜蚀的发展、演演化，往往可以以转化为流土。三、渗透变形产产生的条件1、渗流的动水水压力及临界水水力梯度引起渗透变形的的动力因素是动动水压力，一旦旦当渗流的动水水压力达到岩上上的抗渗强度时时，就会发生渗渗透变形。抗渗渗强度即是岩土土抵抗渗透水流流作用的能力。。地下水在松散土土体中渗流时，，由于水质点之之间以及水流与与上粒之间摩擦擦阻力的作用，，产生水头损失失，因而沿土粒粒周围渗流的水水头将下降，也也即渗流水压力力将下降，此时每一个上颗粒粒在水头差作用用下承受了来自自水流的渗透力力即动水压力。假设渗透水流流流经一单元土体体，其长度和断断面积分别为dl和dω，上下界面的水头头差为dh。则此单元上体承承受的水压力dP为：此水压力即为渗渗流因摩擦阻力力而受到的水头头损失，它习惯惯上是以作用于于单位体积土体体上的水压力来来表征的：在水流由下往上上渗透时，一旦当动水压力力与土体的水下下重量相等，土土体将处于悬浮浮状态而发生流流土。此时渗流流的水力梯度即即为临界水力梯梯度Icr：上式即为著名的的太沙基公式。。按公式可知：：土粒的密度愈愈大，孔隙率愈愈小，则临界水水力梯度愈大，，也即上体愈不不易发生渗透变变形(流土)。。由于砂土和粉土土的土粒密度为为2.65t/m3左右，其孔隙率率大致为30％％～50％，所所以临界水力梯梯度均在0.8～1.2之间间。太沙基公式未考考虑到土体本身身强度(即抗剪剪强度参数C、φ值)的影响，所所以实测的Icr值一般较公式计计算的要大些；；尤其当土的结结构较密实以及及土中粘粒含量量较多时差值更更大。为此E.A.札马林建议给予予修正：二、土的抗渗强强度——结构特特性1粗细粒径的比比例：据研究其其最优比值为：：d0/d=8。大颗粒粒径D与其孔隙d0的比值为2.5。所以有利于于发生潜蚀的粗粗细粒径比值为为D/d=20。。显然,土愈疏松松，则细小颗粒粒在孔隙中随渗渗流运动愈顺畅畅；愈紧密则只只能允许更细小小的颗粒通过。。这就是说，土土愈疏松就愈易易产生渗透变形形。2细颗粒的含量量：目前对渗透变形形的研究表明双双峰型土的特点点是在其颗粒组组成分布曲线上上具有两个峰点点，并在峰点之之间有一明显的的“断裂点”。。因此，可以认认为这种土是由由粗、细两组颗颗粒构成的。当细颗粒粒含量多于35％时，为流土土；当细颗粒含含量少于25％％时，为潜蚀；；当细颗粒含量量在25％～35％之间时，，流土和潜蚀均均可能发生，主主要取决于砾土土的密实程度及及细颗粒的组成成。中等以上密密实度、细颗粒粒的不均粒系数数较小的砾土，，一般发生流土土；反之为潜蚀蚀。此外，细颗粒成成分中粘粒含量量的增加，可增增大上的凝聚力力，因而增大了了土的抗渗强度度，使之不易产产生渗透变形。。3土的级配特征征土的级配特征可可用土的不均粒粒