双层堤基广泛存在于江河中下游地区，渗透破坏是该类堤基中出险率最高的破坏形式，多年来针对堤后渗透破坏产生条件的研究已经取得了一定的成果，但是对于渗流出口（工程中也称管涌口）形成后，集中渗流通道（工程中也称管涌通道）的断面扩展和上溯仍然缺乏深刻的认识，而该通道的发展直接关系到渗流出口形成后渗透破坏危险性的大小，因而本文针对双层堤基中管涌口产生以后，在强弱透水层之间产生的管涌通道进行研究，其发展包含通道断面扩展和尖端上溯两个方面，本文主要针对这两个方面开展工作，具体内容为：1.管涌通道发展的机理性研究，包含通道扩展和上溯两个部分。在通道扩展方面，以通道边壁砂颗粒作为研究对象，通过颗粒的稳定状态来判定通道扩展的最终形态，砂颗粒的稳定性由其受力状态所决定，在颗粒受力平衡的分析中，引用河流动力学中的相关概念与公式，考虑了不同粒径砂颗粒之间的相互作用和起动标准，通过计算得到了作用在砂颗粒上的临界起动速度，考虑通道内流速的紊动、非均匀分布和通道内的水流特性，采用通道断面平均流速来作为通道扩展的判定标准，该标准具有方便测量和简单易用等特点；在通道上溯方面，提出了以尖端坡降作为通道是否上溯的评判标准，通道上溯后，尖端坡降由于通道各处断面形状的变化，其变化趋势分为稳定和增长两种，如果尖端坡降稳定，则通道能够保持稳定，如果尖端坡降增加，则通道无法稳定会持续上溯，直至贯穿堤基。2.管涌通道发展的试验研究，包含通道扩展和上溯两个部分。在通道扩展方面，采用两种模型尺寸进行了多组试验，试验结果显示在远端和通道内水头差较小时，渗透力对通道的扩展作用较明显，但是当水头差增大时，渗透力对通道扩展的作用减弱，此时通道内水流冲刷对通道扩展的影响则较为明显；在通道上溯方面，采用两种覆盖层模拟方法研究了通道上溯时平面和剖面的发展形态，试验结果证实了机理分析中尖端坡降的相关内容。3.管涌通道发展的数值模拟计算，包含通道扩展和上溯两个部分。在通道扩展方面，以二维有限元渗流程序为基础，以通道断面平均流速、自然休止角和形状附加条件三条标准为断面的扩展的判定条件，以远端、通道内水头差和通道内水流流量为边界条件，模拟了通道的扩展过程，给出了通道的稳定状态；在通道上溯方面，采用多层透水地层准三维有限元程序进行通道发展的计算，兼顾计算量和计算精度，提出了一种等效代换方法，在研究通道各处断面扩展判定时采用通道实际断面形式，在三维渗流场计算时采用等效矩形断面形式，等效前后，通道内水流和通道外渗流均保持一致，计算结果给出了渗流场以及通道尖端坡降，可用于判定通道上溯的稳定性。4.通过程序计算结果与试验结果进行对比，验证了机理分析与程序编制的正确性，基于程序分析，对典型双层堤基管涌通道的发展进行了相关探讨。