对某砂土土样进行渗透试验，渗流方向自下向上。土样高度l=0.4m，砂土的饱和重度γsat=18.89kN/m3，若土样发生流土现象，则其水头差应该满足什么条件？

本题考查的是土力学中流土现象的相关知识以及渗透系数和水头差的计算。解题的关键思路是先根据流土现象的临界条件求出临界水力梯度，再结合土样高度与水力梯度的关系求出水头差。

1. 计算有效重度：
   • 土的有效重度$\gamma'$是饱和重度$\gamma_{sat}$与水的重度$\gamma_{w}$之差。在一般情况下，水的重度$\gamma_{w}=9.81kN/m^{3}$，已知砂土的饱和重度$\gamma_{sat}=18.89kN/m^{3}$，根据公式$\gamma'=\gamma_{sat}-\gamma_{w}$可得：
   • $\gamma' = 18.89 - 9.81=9.08kN/m^{3}$
2. 计算临界水力梯度：
   • 当土样发生流土现象时，水力梯度$i$达到临界值$i_{cr}$，且$i_{cr}=\frac{\gamma'}{\gamma_{w}}$。
   • 将$\gamma' = 9.08kN/m^{3}$，$\gamma_{w}=9.81kN/m^{3}$代入公式可得：
   • $i_{cr}=\frac{9.08}{9.81}\approx0.93$
3. 计算水头差：
   • 水力梯度$i$的定义为$i = \frac{\Delta h}{l}$，其中$\Delta h$为水头差，$l$为渗流路径长度（即土样高度）。
   • 已知$i = i_{cr}=0.93$，$l = 0.4m$，则水头差$\Delta h$为：
   • $\Delta h = i\times l=0.93\times0.4 = 0.372m$