直蝕

潛蝕破壞指水流在一定水力梯度下產生較大的動水壓力沖刷，挾走細小顆粒或溶蝕岩土體，使岩土體中的孔隙逐漸增大，甚至形成洞穴，導致岩土體結構鬆動或破壞。直蝕是指岩土體在潛蝕直接作用下使土體結構變松，孔隙增大，強度降低，甚至形成空洞或引起地表塌陷。

基本介紹

• 中文名：直蝕
• 外文名：vertical erosion
• 學科：建築科學與工程
• 影響：下使土體結構變松，孔隙增大
• 作用：潛蝕
• 類型：機械潛蝕

簡介

潛蝕是滲透到地下的水分對岩土的水蝕作用，或地下水在一定水力坡度下，由於動水壓力產生的滲流作用，將土體中較細顆粒衝動帶走的現象。可導致滑坡和塌陷，破壞壩基及其他水工建築物。直蝕，即潛蝕作用下直接對岩土體結構造成破壞，一般多指物理潛蝕（化學潛蝕），地下一切以水的各種物理作用為主的侵蝕現象。由此看來，地下物理風化剝蝕及地下重力侵蝕兩種地下侵蝕由於並非地下水直接作用，且無一般無明顯的物質流失。物理潛蝕(機械潛蝕)只包括兩種情況：在多孔介質中的滲流作用下發生的潛蝕，即滲流潛蝕，其主要作用力是滲流力；地下孔流、空腔流、管流、洞穴流乃至於地下河流等挾沙水流等水動力沖刷作用為主的潛蝕，其主要作用力是地下徑流的沖刷力。

地下沖刷侵蝕或地下沖蝕

地下徑流在徑流沖蝕通道中的沖刷作用下形成的侵蝕稱作地下沖蝕或地下沖刷侵蝕。沖蝕作用必須具備各種節理裂隙(尤其是構造節理、垂直節理、濕陷裂隙、卸荷裂隙等等)或動植物孔洞等自由空間和通道，或者具備由其它形式潛蝕作用所形成的自由空間和通道，因而地層的結構特徵以及許多情況下前期發生的滲流變形破壞是地下水流沖蝕作用的前提條件。

有關術語

管涌

所謂管涌，是指在任意方向滲透水流作用下，在砂或砂質土層內部空腔或外部的滲流出口處，細顆粒在粗顆粒形成的孔隙通道中集中移動、流失，或伴隨著細顆粒的流失粗顆粒也繼而流失，從而形成管狀侵蝕通道的現象。這樣定義的優點有：(1)指出管涌是在滲流作用下形成的，以與有壓或無壓的孔流、空腔流、管流、洞穴流乃至於地下河流等作用下的各種侵蝕現象相區別；(2)發生管涌的滲流方向是任意方向的，避免了有的文獻只把管涌分為“垂直管涌”和“水平管涌”的局限性；(3)指明了發生管涌的土是砂或砂質土，因為黏性土中一般不發生管涌；(4)指出管涌既可發生在土層內部空穴壁或洞穴壁滲流出口處(層內管涌)，也可以發生在土層外部臨空面滲流出口處(即一般意義上的管涌)；(5)指明了細顆粒是“集中”移動或流失，並最終能夠形成管狀侵蝕通道，避免了和“滲透壓密”等概念的混淆；(6)對發生於層間的接觸管涌亦適用；(7)既包含了無害管涌，僅細顆粒移動、流失，雖然此時滲流量和滲流速度增大，但粗顆粒骨架並不發生破壞)，也包含了有害管涌，包含粗顆粒的移動、流失，隨著孔隙擴大和滲流流速增加，較粗的顆粒也相繼被水流逐漸帶走而形成貫通的徑流管道，是一種漸進性質的破壞)。滲流垂直於兩種不同介質接觸面運動時，在土層中形成管狀通道，或滲流沿著兩種不同介質接觸面運動時將顆粒帶出而形成管狀通道的現象，這兩種現象統稱接觸管涌。

滲透壓密

在任意方向的滲流作用下，細顆粒在土體內發生移動，但由於滲透邊界條件限制而不流失於土體外，飽和土體在滲透力作用下會發生的體積縮小現象，正如鬆散堆積體在自重作用下產生自重壓密一樣，這種在滲透力作用下發生的土體整體或局部體積縮小的現象可稱為滲透壓密。以往大多都是研究土體在外荷載或自重作用下的壓密，很少研究由於滲透力產生的壓密問題。實際上儘管人們已經利用滲透壓密原理為工程服務，但對滲透壓密機理的理論揭示很少，致使限制了對一些問題的深入認識。如土的滲透係數與施加於試樣的水力比降有關，其本質是滲透壓密作用的反映。水力沖填壩、尾礦壩利用滲透壓密作用提高初期填土的乾密度，堤壩的滲流控制時用天然淤積鋪蓋來提高防滲性能等，均屬於利用滲透壓密原理為工程服務的典型實例，但通常只認為是自重作用而忽視了滲透壓密。另外，許多工程問題又與滲透壓密性狀有關，如一些工程的天然鋪蓋，在運行多年後仍產生裂縫，主要是水頭的變化引起鋪蓋滲透壓密產生的不均勻沉降所造成。