(2) 地质构造方面：
    ● ●
    (3) 水文地质方面
    ●
    泉的出现 (4) 植被方面：马刀树、醉汉林 (5) 滑动面的鉴别：钻孔取样、变形监测：钻孔倾斜仪 7、分为：推动式滑坡、牵引式滑坡、混合式滑坡、平移式滑坡四类 8、 (1) 岩土类型及性质－－决定抗滑力的根本因素
    ● ● ● ● ● ●
    坡形相同的情况下：坚硬岩石斜坡>半坚硬岩石>松散土坡 沉积岩：层理－－软弱夹层 岩浆岩：原生节理发育，与岩石强度和风化作用有关 变质岩：由于矿物成分的差异导致工程地质性质的差异 滑坡往往集中在某些特定的岩层中－易滑岩组 对于同一种成因类型的岩层，组成岩石的矿物成分及胶结物不同，其稳定性不同：硅
    质胶结>钙质胶结>泥质胶结 (2) 地质结构(岩体结构及地质构造)
    ● ●
    结构面—结构面的产状、力学性质、规模 沉积岩地区：特大型的滑坡主要与层面构造有关在褶皱的两翼部位，结构面往往形成 造断裂带，滑坡往往呈带状分布按结构面的产状与临空
    上陡下缓的勺形沿着大的构 面的关系，可分为：
    a. 平迭坡：主要软弱结构面为水平的 b. 逆向坡：主要软弱结构面的倾向与坡面的倾向相反 c. 顺向坡：主要软弱结构面的倾向与坡面的倾向一致 时，稳定性最差，极易发生顺层滑坡 时，稳定性较好 d. 斜交坡：主要软弱结构面与坡面成斜交关系。其交角越小，稳定性就越差。 e. 横交坡：主要软弱结构面的走向与坡面走向近于垂直，稳定性较好，很少发生大规模的 滑坡。
    (3) 地形地貌：斜坡坡度越大，切割深度越深，斜坡稳定性越差。 (4) 地震：产生附加应力 (5) 水的作用： ①水平推力－－侧向水压力 ②浮托力－－减小滑动面上的有效应力 ③软化效应－－降低岩土体的抗剪强度 ④动水压力 ⑤冲刷、掏空作用 9、假设前提： 1．只考虑破坏面上的极限破坏状态，而不考虑岩土体的变形。即视岩土体为刚体。 2．破坏面上的强度由 C、(值决定，遵循强度判据。 3．滑体中的压力以正压力和剪应力的形式集中作用于滑面上，均视为集中力。 4．三维问题简化为二维（平面）问题来求解。
    ●
    稳定性系数：
    10、安全系数：在岩土体稳定性评价中，由于边界条件、荷载条件、岩土体强度等难以精 确确定，通常在设计上考虑上述因素及建筑物重要性而综合确定一经验值。Kc>1 11、沿斜坡法线方向 N 方向，以块体重心点 O 为顶点，作一个锥顶角为 2 (的圆锥体，圆锥 体的高为 Wcos(（正压力），底面半径为 Wcos(tg(（摩擦力），这样的锥体称为摩擦锥。 12、六字方针：“挡、排、削、护、改、绕” 即避开、加固（抗滑桩、挡土墙、锚固）、移载、排水、岩土性质改良、护坡 治理工程常是采取综合治理措施
    第七章
    本章概述 介绍渗透变形概念及形式，产生渗透变形的基本条件，渗透变形预测，防治措施。重难点 难点在于对临界水力梯度的理解及确定，重点在于渗透变形预测的实施。
    第七章 渗透变形工程地质研究
    第一节 概 述 地下水在渗流过程中对岩土体作用的力，称渗透力(seepage force)或动水压力 (hydrodynamic force)。当此力达到一定值时，岩土中一些颗粒、甚至整体就发生移动，从而引 起岩土体的变形和破坏。这种作用或现象，称之为渗透变形(seepage deformation)或渗透破坏 (seepage failure)。由此产生的工程地质问题，就是渗透稳定性问题。 在自然界中，渗透变形现象一般发生在无粘性土和亚砂土中，象“黄土喀斯特”现象、 河流阶地上的“碟形洼地”和覆盖岩溶区的“土洞”等现象均属之。由于人类工程-经济活动使渗 流加强，从而产生的渗透变形问题较多。如基坑开挖时的流砂现象、因矿山排水或汲取地下水在 覆盖岩溶区产生的地面塌陷、 土石坝坝基的渗透稳定性问题等。 这种现象不但在松散土体中发生， 而且在基岩的断裂破碎带和风化壳中也可能发生。 引起渗透变形的驱动力是动水压力； 动水压力的大小主要取决于地下水的水力梯度。 土体抵 抗渗透变形的能力叫抗渗强度，其大小取决于土的颗粒组成、排列方式、物理力学性质及地下水 流向等。 在渗流作用下， 土体的渗透稳定性决定于动水压力与抗渗强度之间矛盾的发展演化过程。 目前国内外对渗透变形型式的认识和划分尚未统一， 但一般说来应分为管涌和流土两种基本
    型式。 在渗流作用下单个土颗粒发生独立移动的现象，叫管涌(piping)或潜蚀。管涌较普遍地发生 在不均匀的砂层或砂卵(砾)石层中，细粒物质从粗粒骨架孔隙中被渗流携走，使土体的孔隙和孔 隙度都增大，强度降低，发展下去会使土体呈现“架空结构”，甚至导致地面塌陷。
    图 7－1
    土石坝坝基渗流示意图
    根据渗流方向与重力方向的关系，可将管涌分为垂直管涌和水平管涌。图 7－1 所示为土石 坝坝基渗流图形，其渗流方向在坝前(上游)由上向下，与重力方向一致；在坝底下为水平方向； 在坝后(下游)由下向上，与重力方向相反。由于坝前的渗流对土层起压密作用，不致于发生渗透 变形现象。但是，在坝底下和坝后地段则可能发生渗透变形，尤其是坝后的渗流对土颗粒起上托 作用，使之易于松动、悬浮，被携出地表，即为垂直管涌。而坝底下的细粒物质从粗粒骨架孔隙 中被渗流携走的现象，即为水平管涌。
    图 7－2
    砂粒向井管外反滤料的管涌
    此外，在透水性相差较大的两种土层接触面上，在渗流作用还会发生接触管涌。根据渗流方 向与土层接触面的关系， 接触管涌又可分为垂直接触管涌和平行接触管涌。 在垂直于土层接触面 的渗流作用下，细粒土层的单个颗粒向粗粒土层孔隙移动的现象，称为垂直接触管涌。如汲水井 孔四周的砂土层颗粒向过滤管外反滤料的管涌即是(图 7－2)。 在平行于粗、 细粒土层接触面的渗 流作用下， 由于粗粒土层的渗透速度较细粒土层大得多， 而使接触面附近的细粒土层中的颗粒被 携走的现象，称之为平行接触管涌。如双层结构坝基水平渗流段的管涌即是。 在渗流作用下一定体积的土体同时发生移动的现象，叫流土(quick soil quick sand)。流土一 般发生在均质砂土层和亚砂土层中。它可使土体完全丧失强度，而危及建筑物的安全，因此危害 性较管涌大。如建筑物基坑开挖或地下巷道掘进时发生的流砂现象即是。 管涌和流土虽为两种不同的渗透变形型式，但是管涌的发展、演化，往往会转化为流土。
    渗透变形问题在坝工建设中尤为引人关注， 这是因为在厚度很大的松散河流堆积层上仅适宜 于兴建土石坝， 因而渗透稳定性问题是土石坝的主要工程地质问题之一。 据美国的有关统计资料， 在破坏的土石坝中，有 40％是坝基或坝体渗透变形造成的。我国水利水电科学研究院于 l974 年 调查了 33 座坝身有缺陷的土石坝，其中属渗透变形的约占 60％。 我国山西省东榆林水库副坝溃决事故，就是由于坝基渗透变形造成的。该副坝系均质土坝， 最大坝高 8.5m；坝基为由亚砂土和粉砂土等组合的多薄层结构(图 7－3)。溃决段上游未作防渗 措施，坝下游排水沟也无反滤层保护。1979 年 2 月中旬蓄水位达 l038.77m，副坝下游排水沟渗 水增加，河坡流泥。4 月上旬蓄水位 1039.25m，副坝下游坝脚普遍渗水，排水沟流泥、塌坡， 平台泥泞不能行驶车辆。5 月 25 日早晨，排水沟底部边坡集中渗出成股浑水，出水口直径有 l0 －15cm 左右，当天晚上蓄水位 1039.18m(水深 4.18m)时坝体溃决，决口底宽 l05m。溃坝的原 因是第二层透水性较强的粉质亚砂土出露于坝下游排水沟边坡， 大部分渗水均从该排水沟边坡逸 出；施工时库内取土，破坏了表土层(亚砂土)，使库水沿上游的取土槽及坝踵附近以最短渗径向 下游渗透。出于排水沟又无反滤层保护，破坏了渗流出口，粉质亚砂土在渗透力作用下被水流携 出，并不断向上游发展，最终沿该层底部与龟裂土的顶部形成集中渗流通道，严重的流土面招致 溃坝。
    图 7－3
    东榆林水库副坝溃决段地质割面图(单位：m)
    ①－砂琅土(亚砂土)，厚 l.3－1.5m；②－粉质亚砂土，厚 2.5－3.0m；③－砾状粘土，厚 0，l －0，8m； ④－龟裂土(亚砂土)，厚 2.5m；⑤－砂质粘土，厚 5m；⑥－粉砂土 (据张致仁，1982) 渗透变形也给地下巷道掘进和矿山作业带来很大危害， 同时影响到地面建筑物的安全。 1974 年苏联列宁格勒市兴建地下铁道时，在地下 80m 深处于冻结的流砂层掘进巷道，但由于某一地 段上的流砂未完全冻结而造成破裂， 数千方流砂快速涌进已掘进好的巷道， 同时在地面形成了塌 陷漏斗。我国淮南煤矿一竖井，位于淮河泛滥淤积的粉、细砂土中，60 年代施工时亦遇流砂涌 入，引起四周地面下陷达 l.4m，井筒四周的板桩沉陷变形。后来采用电动硅化法改良土质，才 得以继续掘进。 可见， 渗透变形是一种可以影响建筑物和人民生命财产安全的工程动力地质作用， 因而它也是工程地质学研究的课题之一。 本章将就渗透变形产生的条件、 渗透变形的预测和防治 措施等问题加以论述。 第二节 渗透变形产生的条件 本节概述 渗透变形产生的条件可从必要条件和充分条件两个方面来研究。 一、渗透变形产生的必要条件 由上一节讨论可知，当渗流的动水压力达到土的抗渗强度时，土颗粒才开始移动。所以说， 渗透变形产生的必要条件是:渗透水流有足够大的动水压力和土体具有一定的结构特性。
    1.渗流的动水压力及临界水力梯度 当地下水在松散土体的孔隙中渗流时， 土颗粒与水流围绕接触(图 7－4)。 由于水流流线之间 以及水流与土粒接触面上摩擦脚阻力的作用， 使得水流产生水头损失(图 7－5)， 因而渗流的水压 力下降。此时每一个土颗粒在水头差作用下，承受了来自水流的渗透力。
    为了推导出动水压力的数学表达式， 假设渗透水由下往上流经一单元土体， 其长度和断面积 各为 dl 和 dω，上下界面的水头差为 dh(图 7－6)。则此单元土体承受的总渗透压力 dP 为: (7－1) 式中： 为水的密度；g 为重力加速度。
    习惯上将渗透力分解作用在土体的单位体积上，称之为动力水压力 D：
    (7－2) 动水压力的作用方向与渗流方向一致。一般 单元土体的水下密度(浮密度)为 为 lt／m ，因此 D=I·g(KN／m )。
    3 3
    ，则其水下重量 dQ 为: (7－3)
    当 dP=dQ 时， 单元土体呈悬浮状态， 发生流土。 此时渗流的水力梯度即为临界水力梯度 (critical hydraulic gradient): (7－4) 土的临界水力梯度概念，还可用有效应力原理来解释。 在水头差作用下，水下饱和砂土发生自下而上的渗流时(图 7－7a)，在 a－a 断面上的垂向 总应力 σ 为: (7－5) 式中: 、 分别为水及饱和砂土的密度；g 为重力加速度。 为: (7－6) 根据有效应力原理，a－a 断面上的有效应力 为：
    该断面上的孔隙水压力
    其孔隙水压力、总应力及有效应力分布如图 7－7b、c 所示。
    图 7－7 由下向上渗流时的孔隙水压力及有效应力 当向上渗流的水头差 h 不断增大， 直至 a－a 断面上的孔隙水压力与该面上的总应力相等时，
    有效应力将减小为零。即 (7－7) 由此得
    因为，
    =1t／m ，所以 ，故
    3
    在数值上等于土的浮密度。根据土物理性质指标间的关系，
    (7－8) 式中， 为土粒密度；n 为土的孔隙度。
    (7－8)即为著名的太沙基公式。由公式可知:土粒密度愈大，孔隙度愈小，则临界水力梯度 愈大，也即土体愈不易发生渗透变形。 一般土体的 ＝2.659／cm ，n=0.3－0.5，因而
    3
    均在 0.8－1.22 之间。
    这就是一般采用的产生流土的临界水力梯度计算公式。 但是需要指出的是， 太沙基公式并未 考虑到土体本身强度(内摩擦力和内聚力)的影响。所以实测的 值往往较公式计算的大些；尤其 当土的结构较紧密和粘粒含量较多时则更是如此。为此，札马林(E·A·чамарин)建议给予修正： (7－9) 我国某些水利部门考虑到土的抗剪强度，建议对坝(闸)后地下水逸出段发生流土的临界水力 梯度计算公式为：
    (7－10) 式中：C、φ 分别为土的内聚力和内摩擦角；ξ 为侧压力系数；其它符号意义同上。 对于砂土来说，因无内聚力，故
    (7－11) 管涌土的水动力条件比较复杂， 一般不采用公式计算其临界水力梯度， 普遍采用的是图表法 和直接试验法。 由上述分析可知， 渗透变形的实质就是土颗粒或一定体积的土体被渗流携走。 在一定的动水 压力作用下，土体是否会发生渗透变形，则取决于它的抗渗强度如何。土的抗渗强度大小，是受 其结构特性制约的，它包括土中粗细颗粒直径比例、细粒物质的含量和土的级配特征等方面。 (1)粗细粒径的比例 只有当细颗粒的粒径 d 小于粗颗粒的骨架孔隙直径 d0 时，才能发生管 涌。据研究其最优比值为：d／d0=8。一般天然无粘性土均为混粒结构，其孔隙度多为 n=0.395， 大颗粒粒径 D 与其孔隙 d0 的比值：D0／d0=2.5。所以有利于发生管涌的粗细粒径比例 D/d 应大 于 20。砂土颗粒粒径与其孔隙比值的大小，与土颗粒排列方式关系极大。假定土粒为等粒球体， 若按立方体排列时最疏松，其孔隙度 n=47.6％，D／d0=2.4(图 7－8a)；若按四面体排列时最紧 密，n=25.9％，D0／d0=6.4(图 7－8b)。显然，土愈疏松，则细颗粒物质在孔隙中随渗流运动愈
    顺畅，粗细粒径比值就愈小。如果土愈紧密，只有更细小的颗粒才能通过，因此粗细粒径的比值 出就更大了。此外，土愈紧密它的抗剪强度也愈大，抵抗渗透变形的能力就愈强。
    图 7－8
    土粒的两种排列方式 天然无粘性土的颗粒组成十分复杂，其分布曲线有单峰型、双峰型和多
    a－立方体排列；b－四面体排列 (2)细颗粒的含量 峰型。 而研究渗透变形意义较大的是曲线为双峰型土(图 7－9)， 日前对这类土作了不少研究工作。 这种土的特点是颗粒组成分布曲线具有两个峰点，并在峰点之间有一明显的“断裂点”。因此可以 认为，这种土是由粗、细两组颗粒构成的。我国水利水电科学研究院通过大量室内试验研究，提 出用细颗粒含量百分数来判别双峰型砾土的渗透变形，其型式为：
    图 7－9
    双峰型土颗粒组成分布
    曲线(点断线)及累计曲线(实线) 当细颗粒含量>35％时，为流土； 当细颗粒含量<25％时，为管涌； 当细颗粒含量在 25－35％之间时，流土和管涌均可能发生，主要取决于砾土的密实程度及
    细颗粒的组成。中等以上密实度(相对密度 Dr>0.33)、细颗粒成分不均粒系数较小的砾土，一般 发生流土；反之则为管涌。此外，细颗粒成分中粘粒含量增加可增大土的内聚力，因而增大了土 体的抗渗强度。根据云南某水库的试验资料说明，新第三纪砂土粘粒含量<4％时，其含量变化 对允许梯度的影响不明显，超过 4％之后允许梯度急剧增大，达 6％时 I 允=1(图 7－10)。
    图 7－10 允许梯度与粘粒含量关系曲线
    图 7－11
    临界水力坡度与土不均匀系数曲线
    当 η<10 时，主要型式是流土； 当 η>20 时，主要型式是管涌； 当 η 在 10－20 之间时，流土和管涌均可能发生。临界水力梯度与不均粒系数之间的关系， 可用图 7－11 表示。需要指如的是，上述判别对砾质土不适用。 实践表明：在渗流作用下，由于无粘性土的结构特性不同，有的首先表现为管涌，尔后在更 强的水动力条件下转化为流土。 产生流土的水力梯度往往较管涌的水力梯度大。 而有的无粘性土 在足够的水动力条件下，便直接产生流土。它们主要受控于土的结构特性。 二、渗透变形产生的充分条件 上面所讨论的渗透变形产生的必要条件， 是根据理沦公式推导和实验室研究获得的。 从一些 工程场地渗透稳定性研究的资料表明， 在具备渗透变形产生的必要条件前提下， 是否确实出现此
    问题，还必须由宏观地质因素和工程因素来决定。 1.宏观地质因素 对渗透变形产生有意义的宏观地质因素主要是地层组合关系和地形地貌条件。 (1)地层组合关系 地层组合关系对渗透变形的影响，在坝基下表现最为明显。松散土体坝基 的地层结构，有单一型、双层型、多厚层型和多薄层型等，它们对渗透变形的影响各具特点。在 单一结构的情况下，大多为砂卵(砾)石层，所以一般发生管涌型渗透变形，其强烈程度则取决于 其中细颗粒成分的含量。若粗粒骨架孔隙中细粒成分较多，且被渗流不断携走时，往往会发生强 烈管涌，甚至转化为流土。在双层、多厚层和多薄层结构的情况下，是否会发生渗透变形，主要 取决于表层粘性土的性质、厚度和完整程度。如果粘性土较厚而完整、且抗剪强度较大时，即使 下层砂砾石的水力梯度较大，也不易发生渗透变形。如果粘性土较薄或不完整时，则在坝下游土 层的某些部位会被顶鼓，产生裂缝，以至冲溃、浮动，发生流土而形成破坏区。下层的管涌或流 土可相继发生。 如果下层砂砾石层由坝上游向下游逐渐变厚， 由于过水断面的增大而削减了动水 压力，不易渗透变形；反之，如果砂砾石层向下游逐渐变薄，甚至尖灭，则由于动水压力逐渐增 大而易于产生透渗变形。透水层中的粘性土夹层、透镜体对土层的渗透性和动水压力很有影响。 它主要表现出非均一性，可使局部地段水力梯度较大，而引起渗透变形。所以在复杂地层结构条 件下，即使平均水力梯度很小，局部地段也可能出现较大的水力梯度。在分析渗透变形可能性及 其特征时，应充分估计到这种情况。总之，地层结构和岩性变化是分析渗透变形的重要宏观地质 因素。 (2)地形地貌条件 地形地貌条件对渗透变形有一定的影响。例如沟谷切割会影响渗流的补 给、渗径长度和出口条件。若坝体上、下游的沟谷将弱透水的表土层切穿的话，有利于渗流的补 给，并使渗径缩短而加大水力梯度，下游地下水逸出段的渗流出口临空。这些都有利于渗透变形 的发生。 此外，古河道分布控制了地层结构和岩性变化，对渗流补给和排泄条件有很大影响。故在古 河道上建坝时，应充分注意渗透变形的可能性及其类型特征。
    图 7－12 黄壁废水库副坝线地质剖面图(据《水利水电工程地质》 ，略有修改，l974) 河北省黄壁庄水库的副坝座落于滹沱河晚更新世古河床上(属Ⅱ级阶地)，地层结构为由亚粘 土、砂土、砂砾(卵)石层组成的上细下粗的多厚层型式(图 7－12)。由于冲沟切割和人工取土， 使坝前Ⅱ级阶地前缘的下伏砂土层大片出露，大大削弱了阻渗能力，使渗径缩短，坝下水力梯度 增大。此外，有些地段中、强透水层收敛和尖灭。因此，该副坝坝基不仅存在集中渗漏带，而且 部分地段产生了渗透变形，危及坝体安全。后采取了有效的防治措施，大坝才得以日常工作。 2.工程因素
    这一方面的因素包括大坝和汲水井的渗流出口条件、 库水位的急剧消落、 施工破坏坝前表面 弱透水层、建筑物底面轮廓等。这里主要讨论一下渗流出口条件问题。 大坝和汲水井渗流出口有无保护，对渗透变形的产生和发展意义重大。如图 7－1 所示，坝 后渗流逸出口直接临空， 且此处的水力梯度较整个渗径上的平均水力梯度为高， 水流方向也有利 于土的松动和悬浮，最易产生渗透变形。所以在渗流出口处必须要设置反滤层，使渗流既能顺畅 地逸出，土层又不致于变形破坏。反滤料的粒径大小要考虑到被保护土层的性质而加以选择。有 些土石坝，在坝后还堆填碎石、块石料，起反压盖重作用，以降低该处土体悬浮的可能性。 最后需要指出的是， 我国几起严重的土石坝渗透变形以至溃坝事件， 都与渗流出口未加保护 有很大的关系。所以，工程因素是不能忽视的。 第三节 渗透变形的预测 本节概述 渗透变形预测是渗透稳定性评价的主要内容。 在工程兴建以前， 必须预测场地或地基渗透变 形的可能性，以便采取相应的防治措施，保障建筑物安全。此项工作，对于水工建筑物来说尤为 重要。 坝基工程渗透变形预测的步骤大体是这样的:首先根据土体的类型和性质，判定是否易于产 生渗透变形及渗透变形的类型；随后确定坝基各点，主要是下游坝脚处的实际水力梯度；确定临 界水力梯度和允许水力梯度； 根据实际水力梯度与允许水力梯度的比较， 圈定出可能发生渗透变 形的范围。 一、判定渗透变形的可能性及类型 颗粒分析的结果绘制成累积曲线和分布曲线后， 即可根据曲线的形状或计算的特征值来判定 渗透变形的可能性及渗透变形的类型。 从图 7－13 中累积曲线可知， 凡属“瀑布式”者(I)产生管涌； 凡属“直线式”者(Ⅱ)不产生管涌，而在较高的梯度下产生流土；凡属“阶梯式”者(Ⅲ)多为管涌，有 时为流土:(曲线向细粒方向缓坡延长者管涌，较大角度与横坐标相交者流土)。根据分布曲线，呈 陡峭单峰的砂土一般不发生管涌，而双峰或多峰且缺乏中间粒径者为“危险性管涌土”。
    图 7－13 颗粒分析曲线形式与渗透变形类型 1－潜蚀；2－流土；3－潜蚀或流土
    除上分析外， 也可根据累积曲线和分布曲线计算出的细颗粒百分含量及不均粒系数， 再按上 节所述方法来判别渗透变形的类型。 二、确定坝基各点的实际水力梯度 在大坝上下游水头差作用下，坝基渗流产生水力坡降，其梯度值在各点是不相同的，渗流路 径的方向可分坝前渗入段，坝基中部水平渗流段和坝后渗流逸出段(图 7－14)。其中坝前渗入段 水流方向由上向下，使土体压密。坝基中部水平渗流段，有使土粒向下游移动的趋势。坝后渗流 逸出段位于下游坡脚附近，水流由下向上，由于地面临空，所以最易发生渗透变形，一般变形由 此处开始并可能向坝下发展；所以应重点确定该段的实际水力梯度。
    图 7-14
    土石坝坝基渗流示意图
    1-坝前渗入段；２-水平渗流段 3-坝后渗流逸出段 坝基地层结构和各层渗透系数的变化，基础轮廓的不同，都影响水力梯度的分布。因而坝基 各点实际水力梯度的分布由于受一系列因素的控制，是十分复杂的。 目前确定坝基实际水力梯度的方法有理论计算法、 绘制流网的图解法、 水电比拟法及观测法 等。其中流网法比较简便而可靠，是常用的方法。水电比拟法是一种模拟试验方法，这两种方法 都在地下水动力学中讨论过，这里仅介绍一下理论计算法。 采用理论计算法时，必须根据渗流类型、地质条件和渗流方向等选用公式。如果坝基为双层 结构，且岩层厚度稳定、透水性均一、则在平面流情况下，坝后渗流逸出段的平均水力梯度(即 逸出梯度)可按下式计算。
    (7－12) 式中：H1、H2 为坝上、下游的水位(m)；T1、T2 为上、下土层厚度(m)；K1、K2 为上、下土 层渗透系数(m／d)；2b 为坝基宽度(m)。 坝基下水平渗流段的平均水力梯度(I 水平)可按直线比例法确定:
    (7－13) 式中：H3、H4 为上、下游坝脚处下层的测压水位(m)。 三、确定临界水力梯度和允许水力梯度 确定临界水力梯度的方法较多，有理论计算、经验数据及试验测定等。可根据渗透变形的类 型、 工程的重要程度和不同的勘察阶段等情况采用不同的方法确定临界水力梯度。 工程等级较低 或初期勘察阶段，可根据经验数据估计临界水力梯度；而等级较高或后期勘察阶段的工程，则应 采用试验方法确定临界水力梯度；对于流土来说，根据土的类型及其密实程度，可选择不同的计
    算公式。而管涌土是由于细颗粒在粗颗粒孔隙中单独运动，故受力条件比较复杂，同时土的颗粒 组成、排列方式等也复杂多样，因此目前尚无理想的计算公式，一般采用图表法(经验数据)或直 接试验确定临界水力梯度。 关于流土的临界水力梯度计算公式上节已作介绍。这里主要介绍图表法和试验法。 砂土和砂砾土管涌临界水力梯度，可按图 7－15 和图 7－16 大致确定。 试验法是确定临界水力梯度最直接、可靠的方法，有室内试验和现场试验两种。