对河道深基础施工中流沙和管涌的防治浅析.pdf

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1、水利建设建材与装饰2013年9月对河道深基础施工中流沙和管涌的防治浅析马龙（安徽省淠史杭灌区管理总局红石嘴管理处237000）摘要：本文主要对深基础施工中出现流沙、管涌现象的成因进行了分析，总结了较有实用性的预防流沙、管涌的方法，重点介绍了基础出现管涌、流沙的应急措施，以确保深基础施工的顺利进行。关键词：流沙；管涌；深基础；承压含水土层；不透水土层中图分类号：TU753文献标识码：B文章编号：1673-0038（2013）27-0246-031流沙、管涌的成因确保基础的顺利施工。1.1流沙的成因2流沙、管涌的防治措施土体在受水浸泡饱和时

2、，土粒中亲水胶体颗粒吸水膨胀使土施工方案的设计与论证：粒的密度减小，当在动水压力的作用下，动水压力超过土粒的重（1）为保证基础施工时基坑的稳定安全，在施工之前，首先应力时，土粒产生悬浮流动，即形成流沙。动水压力是产生流沙的根据地质钻探资料、河流水文地质资料和工程实际情况，设计基一个重要因素。产生流沙的临界条件为：础施工的防渗围护方案。通常采用的防渗围护方法有沉井围护、I=（籽-1）（1-n）拉森钢板桩围护等；无论采用什么方案，防渗围护体都必须穿透式中：I———临界水力坡度；河床承压含水层，并有足够的埋深，保证基坑开挖时防渗体自身籽———

3、土粒密度；的稳定。方案应对基坑开挖对土体的卸载和扰动情况进行最不n———土的孔隙率。利情况的验算。方案还应充分重视河流区域的地质资料，特别是由上公式可以看出：当动水压力很大、土粒密度一定时，土体河流的水文地质资料；若河流附近存在沙土或粉质粘土的地质，孔隙率达到一定值就会发生流沙现象。而在河道中基础施工，由就很有必要增加防渗围护体的埋深，并做好出现流沙、管涌的应于不能采用一般基础施工中普遍使用的降水措施，只能采用抗急预案；确保施工安全和施工能顺利进行。渗防护，因此基础施工作业面与抗渗防护外河道的自由水面有（2）在基坑开挖过程中要密切监测基

4、坑内有无渗水，如发现巨大的动水压力，土粒密度值只在很小的范围（1.4~2.2）变化，因有渗水现象应采取措施防止渗水区域扩大、防止渗水带砂，并及此一旦土体级配不良或地质情况较差就极易发生流沙现象。时将渗入基坑内的积水排除，防止积水浸泡土体降低土体密度。1.2管涌的成因基坑开挖的最后阶段应预留20~40cm采用人工开挖，防止机械当深基坑距离河塘较近或基坑底下土层中存在承压含水层开挖对土体的扰动。开挖完成后及时复测坑底标高，迅速施工基时，在水位差的作用下，基坑土体中存在渗透水流，由于土体的坑封底，防止基坑的局部隆起确保基坑稳定。并对坑底土体和

5、封不均匀性，土体中某一部位的土颗粒在渗透水流的作用下发生层进行抗浮托能力验算。如有必要可采用水下开挖和水下封底运动，使填充在土体骨架空隙中的细颗粒被渗水带走而形成涌施工方法，减少和消除抗渗围护体内外的水压力差。水通道，即形成管涌（又称翻沙鼓水、泡泉）。当主渗漏涌水通道（3）对工程所在地或同流域的类似基础施工情况进行必要的上的细颗粒被基本带走后，在较强的水流冲刷下主通道两侧的调研，吸取其它工程在基础施工中的经验与教训。细颗粒进入涌水主通道，使涌水主通道逐渐变宽，管涌持续时间3出现流沙、管涌的应急措施越长，通道的宽度越宽，继而发生大量涌水和

6、塌方事故。3.1基础出现管涌时的应急措施管涌的发生是一个水与土体相互作用的复杂的力学过程，管3.1.1集水井强排法涌的发生与地层中地的组成成分、结构、土的级配、水力梯度、管集水井强排法在河道中基础施工的前提是基坑底标高在不涌发生口表面覆盖粘土层的强度、厚度、饱和度、固结度、浸泡时透水层以上，且待挖土体中的地下水浸润线标高低于坑底标高。间等因素有关。由于承压水层的作用基坑出现管涌，应采取“排水保砂”的原则，河道中基础施工作业面通常大大低于河道自由水面，若抗渗切忌强行封堵，应立即采用细石或中粗砂将管涌口覆盖以减少防护不能完全超过河床的含水层

7、，就极易在基坑内施工排水形涌水口的砂土流失，同时在坑底挖临时集水坑用水泵进行明排成防护体内外压力差时形成渗流，而且随着基坑施工的不断进水，对坑中土进行抢挖。基坑开挖完成后，对管涌处做进一步处行压力差不断增大而渗流量不断变大形成管涌。在河道内基础理，在管涌处周围0.5~1m范围内用细石、卵石或中粗砂设置滤施工开挖工作的最后阶段，因为开挖工作对土体的卸载和对土层，并用60~80cm的铁皮桶（桶周围应有相当数量的小孔渗水）体的扰动，也极易形成作业面的渗流而发生管涌。如工程实例中打入渗水处，迅速清除桶内土，悬挂30~50cm的小桶，并在大桶所提

8、到的在基坑开挖工作即将完成时发生的管涌。内填充滤材料，而后使用潜水泵在小桶内将水排除。如图1所一旦形成管涌之后，管涌的泛水点迅速由小变大而使基础积示：基坑内水位降低到设计高程以下，及时进行基坑封底施工。水、