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流砂的防治方法

100次浏览     发布时间:2024-08-19 09:34:32    

流砂现象:在细砂或粉砂土层的基坑开挖时,地下水位以下的土在动水压力的推动下极易失去稳定,随着地下水涌入基坑。称为流砂现象。流砂发生后,土完全丧失承载力,土体边挖边冒,施工条件极端恶化,基坑难以达到设计深度。严重时会引起基坑边坡塌方,临近建筑物出现下沉、倾斜甚至倒塌。

产生流砂现象的原因有内因和外因:内因,取决于土的性质,当土的孔隙比大、含水量大、粘粒含量少、粉粒多、渗透系数小、排水性能差等均容易产生流砂现象。因此,流砂现象极易发生在细砂、粉砂和亚粘土中,但是否发生流砂现象,还取决于一定的外因条件。

外因:是地下水在土中渗流所产生的动水压力的大小,动水压力GD为:

式中: I ——水力坡度(I=(h1-h2)/L) ;

h1-h2 ——水位差;

γW ——水的重度。

当地下水位较高、基坑内排水所形成的水位差较大时,动水压力也愈大,当GD≥ γ(土的浮重)时,就会推动土壤失去稳定,形成流砂现象。

流砂的防治:⑴ 防治原则:“治流砂必先治水”。流砂防治的主要途径一是减小或平衡动水压力;二是截住地下水流;三是改变动水压力的方向。⑵ 防治方法:① 枯水期施工法:枯水期地下水位较低,基坑内外水位差小,动水压力小,就不易产生流砂。② 打板桩:将板桩沿基坑打入不透水层或打入坑底面一定深度,可以截住水流或增加渗流长度、改变动水压力方向,从而达到减小动水压力的目的。③ 水中挖土:即不排水施工,使坑内外的水压相平衡,不致形成动水压力。如沉井施工,不排水下沉、进行水中挖土、水下浇筑砼。④ 人工降低地下水位法:即采用井点降水法截住水流,不让地下水流入基坑,不仅可防治流砂和土壁塌方,还可改善施工条件。⑤ 抢挖并抛大石块法:分段抢挖土方,使挖土速度超过冒砂速度,在挖至标高后立即铺竹、芦席,并抛大石块,以平衡动水压力,将流砂压住。此法适用于治理局部的或轻微的流砂。此外,采用地下连续墙法、止水帷幕法、压密注浆法、土壤冻结法等,都可以阻止地下水流入基坑,防止流砂发生。

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