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土体由于水的渗流作用而引起的渗透变形现象。水在土孔隙中的流速增大引起土的细颗粒被冲刷带走的现象称为管涌。常发生在砂砾土（不均匀系数Cu＞10～20）中，其临界渗流坡降较小。在渗流压力作用下渗水出逸面大块土体突然松动隆起的现象称为流土。砂土中向上的渗透力等于土的浮容重时，即发生流土现象。此时的水力坡降称为临界水力坡降。
式中，γ为土的浮容重；γw为水的容重。当水力坡降更大时，砂土呈液态，并伴有砂粒跳动现象，称砂沸（boiling）。一般来说，对于大多数土的管涌临界水力坡降ic≈1。按水文地质条件或施工条件，可取安全系数1.5～3.0来确定容许的平均出逸坡降。一般防止隆起的安全系数（Fs）为
式中，σv为任一点的总垂直应力；u为同一点的相应孔隙水压力。通常可取Fs≥1.5。
图1 坝基渗流管涌破坏险情
管涌或潜蚀变形，至今尚不能用力学理论分析。如对砂砾石的管涌临界水力坡降（ic），一般是取搅动土样装填在垂直或水平管涌仪内进行试验测定。ic值一般在0.1～0.4之间。 危险的渗透变形可使水流挟带土粒通过挡水结构物或地基，特别是砂基，从而形成隐蔽的集中渗流通道，造成管涌洞。如图1所示，在工程习惯上也称为管涌。事实上，土坝渗流失事多发生于地下冲刷即潜蚀而形成的管涌洞，而非流土造成。这显然与天然土层不均匀性有关。特别是当地层中夹有粗粒透镜体，或地基与基础间接触不良或有裂缝的情况时，使渗流水集中形成内部冲刷通道，导致管涌失事。因此，工程设计中必须有详细的现场勘探资料，从而发现可能引起管涌与流土危险的重要土层，如砂砾石、碎石等夹层，以便采用合理的渗流控制措施。工程建成后，还需进行原型观测，以了解渗流控制措施的可靠性，并监测险情的发展，为维护管理提供信息。 为防止建筑物和地基发生渗流破坏作用而采取的工程措施称渗流控制（seepage control），对闸坝、堤防的安全有重要意义。其目的是：①控制建筑物下游的剩余水头、降低扬压力和浸润面，保证建筑物和下游边坡的稳定性。②控制地下水水位，避免下游沼泽化和影响农作物生长。③控制渗流场内的水力坡降或流速，防止土体发生管涌与流土，保证堤坝、坝基、闸基和坝两岸的渗透稳定性。④控制过大的渗水量损失。对堤坝而言，渗流控制的基本原则为“前堵后排中间截”（图2）。不论在内部或外部的渗流出逸面，都必须加反滤层覆盖保护，反滤层是防止管涌和流土的有效和必须的措施。
图2 土石坝渗流控制概括示意图 A—防渗体；B—铺盖；C—截水槽；D—灌浆帷幕；E—垂直排水层；F—水平排水层；G—减压井与排渗沟
渗流控制有防渗、设反滤层和排水3类基本方法，这3种方法常需结合使用。 防渗方法是利用比较不透水的材料构成防渗体，在建筑物内一些部位消减渗流能量。比较不透水的材料有黏性土、混凝土、沥青混凝土、黏土与水泥的混合物等。20世纪70年代兴起的土工聚合物也是良好的不透水材料。地基防渗有水平防渗和垂直防渗两类。其作用是延长渗径，后者有时还用于切断强透水层。水平防渗有上游黏土铺盖、沥青或混凝土护面和护坦等；垂直防渗有各种材料构成的防渗墙、灌浆帷幕、板桩等。土石坝坝体防渗有各种材料构成的斜墙（或面板）和心墙等。防渗体自身的渗透稳定性应得到保证。 用泥浆槽法在水下和较深的河床冲积层中建造防渗墙，是一种经济和重要的方法，在世界各国应用较多。此法的施工步骤参见泥浆槽防渗墙施工。 反滤层是利用砂、砾、天然优良级配的砂砾石或土工织物作成具有过水滤土功能的滤层，铺设在渗流出逸面上，对于土石坝，也铺在防渗心墙或斜墙的上游面。滤层可以是单层的，也可以是多层的。 排水则是利用更透水的碎石、堆石或排水管，在尽量减少水头损失的条件下来排泄渗流。排水体有褥垫式排水、上昂式排水、贴坡排水、堆石排水及减压井等。
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