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成都土石方工程流砂處理

futao 土方工程 2019-10-17 3166 0
川渝拆除17713551981

成都土石方工程流砂處理

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當基坑(槽)開挖到地下水位0.5m以下,并采取集水坑排水時,坑(槽)底下面的土(多為砂土)變為流動狀態隨地下水一起涌進坑內,土邊挖邊冒,無法挖深的現象稱為“流砂現象”。發生流砂時,土完全失去承載力,不但使施工條件惡化,而且流砂嚴重時,會引起基礎邊坡塌方,附近建筑物會因地基被掏空而下沉、傾斜,甚至倒塌

1流砂形成原因

流砂形成原因主要是當坑外地下水位高于坑內抽水后的水位,地下水就會從坑外向坑內流動,形成水頭差,我們稱為動水壓力;當動水壓力等于或大于土顆粒的浸水松散密度,使土粒呈懸浮狀態,失去穩定,隨水從坑底或四周涌入坑內。另外由于土顆粒周圍附著親水膠體顆粒,飽和時膠體顆粒吸水膨脹,使土顆粒密度減小,因而在不大的水沖力下就能懸浮流動。

飽和砂土在振動作用下,結構被破壞,使土顆粒懸浮于水中并隨水流動。

流沙形成

流沙形成

2易產生流砂的條件

(1)水力坡度較大,流速大。當動水壓力超過土顆粒浸水松散密度,使土顆粒懸浮時即會產生流砂。其臨界水力坡度可按下式計算I-(0-1)(1-n)(3-8)式中——臨界水力坡度;p——土顆粒的密度;n——土的孔隙率,以小數計。

(2)土層中有厚度大于250mm的粉砂土層;土的含水率大于30%或空隙率大于43%;土的顆粒組成中黏土粒含量小于10%,粉砂粒含量大于75%。

3流砂處理的常用措施

流砂處理的目的是減小或平衡動水壓力或使動水壓力改變方向,使坑底土顆粒穩定,不受水壓干擾。

常用的處理措施方法有:

(1)枯水期施工法。土方開挖盡量安排在全年水位最低的季節施工,使基坑內動水壓減小,從而預防和減輕流砂現象。

(2)水下挖土法。采取水下挖土(不抽水或少抽水),使坑內水壓與坑外地下水壓相平衡或縮小水頭差,如沉井施工。

(3)人工降低地下水位。采用井點降水,使水位降至基坑底0.5m以下,改變動水壓力的方向,使之朝下,坑底土面保持無水狀態,從而有效制止流砂現象。

(4)打板樁。沿基坑外圍四周打板樁,深入坑底下面一定深度,改變動水壓力的方向,增加地下水從坑外流入坑內的滲流路線和滲水量,從而達到減小動水壓力的目的。

(5)設止水帷幕法。采用深層攪拌樁、密排灌注樁、地下連續墻等方法,固結基坑周圍粉砂層使之形成封閉的防滲帷幕;從而達到增加地下水從坑外流入坑內的滲流路線和滲水量,改變動水壓力的方向,減小動水壓力的目的。

(6)搶挖并拋大石塊法。通過組織快速施工,使挖土速度超過冒砂速度,在挖至設計標高后,立刻鋪竹箴、蘆席并拋大石塊,以增加土的壓重和減小動水壓力,將流砂壓住。此法只可解決局部或輕微的流砂。


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