根据渗透变形的机理可知，土体发生渗透破坏的原因有两个方面：一是渗流特征，即上下游水位差形成的水力坡降；二是土的类别及组成特性，即土的性质及颗粒级配。因此，渗透变形的防治措施基本归结为：
（1）延长渗径，减小下游出逸口水力坡降，降低渗透力；
（2）增强渗流逸出处土体抗渗能力。
防治流土的关键在于控制逸出处的水力坡降。为了保证实际的逸出坡降不超过允许坡降，水利工程上常采取下列工程措施：
（1）上游设置垂直防渗帷幕或水平防渗铺盖，以延长渗流路径，进而降低水力坡降，如图2-13～图2-15所示。
图2-14 心墙坝混凝土防渗墙示意图
图2-15 水平黏土铺盖示意图
（2）下游挖减压沟或打减压井（见图2-16），贯穿渗透性小的黏性土层，以降低作用在黏性土层底面的渗透力。
（3）下游加透水盖重，以防止土体被渗透力所悬浮，如图2-16所示。
图2-16 下游防渗示意图
防止管涌一般可从以下两方面采取措施：
（1）改变水力条件。降低土层内部和渗流逸出处的渗透坡降，详见流土的防渗措施。
（2）改变几何条件。在渗流逸出部位铺设层间关系满足要求的反滤层是防止管涌破坏的有效措施。反滤层是粒径沿水流方向由细到粗的级配砂砾层，用以保护地基土，不让细颗粒带出，同时也具有较大的透水性，使渗流畅通，如图2-17所示。
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图2-17 水闸防渗示意图
思政小课堂
先秦时期，祖先们利用土修建堤坝抵御黄河水患。一天，有个老者偶然发现土堤上的蚂蚁窝一下子猛增了许多。他害怕这些蚂蚁窝会影响土堤的安全，马上回村去报告，路上遇见了他的儿子。老者的儿子听了不以为然地说：“如此坚固的土堤，还害怕几只小小蚂蚁吗？”于是，拉着老者一起下田了。当天晚上风雨交加，黄河里的水猛涨起来，咆哮的河水从蚂蚁窝渗透出来，继而喷射，最终堤决人淹。这个故事就是记载在《韩非子·喻老》中的“千丈之堤，以蝼蚁之穴溃”，并演化为成语“千里之堤，毁于蚁穴”。
动画—堤溃蚁穴
故事中出现决堤的原因在于河水顺着蚁穴在土中渗流，渗流力使土堤中的土颗粒随河水流失，蚁穴逐步扩大、贯通直至决堤。管涌破坏具有渐进性，需要一定的时间。倘若老者和他的儿子及时采取防渗措施，也许就可以把险情消灭在萌芽之中。
项目小结
渗流引起的渗透破坏主要有两类，一是渗流力引起的土体颗粒流失或局部土体产生移动，导致土体变形甚至失稳；二是由于渗流作用，使水压力或浮力发生变化，导致土体或结构物的失稳。本项目首先介绍了土体的渗透性、达西定律、渗透试验等基本内容，然后详细分析了流砂和管涌现象产生的条件和引起的工程危害。在进行相关工程设计施工时，应综合考虑渗流与地基土体之间的关系，制定出有效的防治渗透变形的措施。
项目思考题
1.达西定律的内容是什么？它的适用条件是什么？
2.影响渗透系数的主要因素是什么？
3.土的渗透试验的常水头法和变水头法的原理是什么？
4.比较砂性土体和黏性土体的渗透性有何不同？
5.成层土的水平向和垂直向渗透系数有何不同？
6.什么是渗透力？
7.土体渗透变形的类型及产生的原因是什么？
8.对于渗透变形破坏有哪些防治方法？
9.土的渗透特性对工程会产生哪些不利的影响？
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