张 力，梁发云，王 琛

(1. 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室，上海 200092；2. 同济大学地下建筑与工程系，上海 200092)

土石堤坝是重要的防洪构筑物，一旦溃决，将导致不可估量的损失。内部侵蚀是堤坝内部土颗粒被渗流带出的现象，是导致堤坝发生局部塌陷与失稳破坏的主要因素之一[1-2]。接触冲刷为其中一种，由平行于粗-细粒层界面的渗流引起[3]。接触冲刷导致细粒土在渗流作用下通过粗粒土孔隙冲出，会引发堤坝局部塌陷。美国的Teton 坝溃决系由坝基与心墙之间发生接触冲刷而导致心墙开裂造成的[4]；我国的沟后面板砂砾石坝由于坝体砂砾石填料严重分离而引发接触冲刷，最终诱发溃坝事故[5]。

接触冲刷的发生需要满足两个条件：几何条件和水力条件[6]。几何条件指粗粒层中的孔隙允许细粒土通过；水力条件是指渗流作用能够使细粒土被带出。对于几何条件，目前工程实践中一般认为，粗-细粒层的特征粒径之比(D10/d10)不大于10 时接触冲刷不发生[7]。对于水力条件，Иcтoминa[8]通过无黏性土接触冲刷试验的经验得到临界水力梯度与(D10/d10)tanφ的关系。Гoлбьдин等[9]认为接触冲刷的发生条件为细粒层特征粒径di与粗粒层孔隙直径D0之比小于0.7 且渗流雷诺数小于20。刘杰[10]总结分析前人试验结果，提出了无黏性土临界水力梯度的经验公式。陈群等[11]、朱亚军等[12]分别针对砂砾石与砂、砂砾石与黏性土开展了水平和竖向渗流条件下的接触冲刷试验，分析了几种不同水力梯度条件下对应的细粒土渗蚀程度。……