2015年度论文-(深基坑地下流砂的处理).doc

《2015年度论文-(深基坑地下流砂的处理).doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、南京市建设工程施工学术论文深基坑地下流砂的处理汪小福[摘要]：随着城市经济的进一步发展，城市的规模不断扩张，大规模的深基坑不断涌现，周边的环境复杂，流砂是深基坑施工中的重大危害，建立一套完整的流砂防治方案是一个值得研究的课题。在这其中，各种先进的科学技术，也被广泛的应用到了具体的工程建设过程中，这也就间接的使得我国工程施工，变得更加安全、合理。[关键词]：深基坑流砂措施1.流砂的产生我国地广辽阔，各地区的水文地质条件不同。随着城市经济的进一步发展，城市的规模不断扩张，城区建筑物不断向空中伸展的同时亦不

2、断朝地下拓展，大规模的深基坑不断涌现，有的基坑出现“流砂现象”导致基坑边坡塌方，地质破坏，难以立足，土完全丧失承载力，且施工条件恶化；有的基坑土体由于地下水的作用，流砂大量涌现，发生较大的位移，如果附近有建筑物，就会因地基被流砂掏空而使建筑物下沉、倾斜、甚至倒塌，严重影响邻近建筑物的安全。所以，在基坑施工中应加强对流砂的处理，并要予以应有的重视。1.1流砂的概念流砂就是当基坑挖土挖到地下水位以下而土质为细砂或粉砂，坑底下的土有时会形成流动状态，随地下水涌入基坑内，这种现象称为流砂。流砂现象对土方施工和

3、邻近建筑物有重大危害。为了保证基础土方的施工及后续工序施工的顺利进行，基坑开挖时要具备以下的必要条件：首先保持基坑干燥状态，创建有利于施工的环境；其次是要保证边坡的稳定，做到施工安全，如果忽视这些必要的条件，那其后果会造成基坑塌方及人员伤亡。1.2流砂发生的原因流砂发生的原因，可通过图1所示的实验说明，在图a中由于高水位的左端（水头高为h1）与低水位的右端（水头高为h2）之间存在压力差，水位经过长度为l、断面为A的土体由左向右渗流。作用于土体的力为：rw、h1、A——作用于土体的左端a—a截面处的总水

4、压力，其方向与水流方向一致（rw为水的重度）rw、h2、A——作用于土体的右端b—b截面处的总水压力，其方向与水流方向相反T、l、A——土颗粒对水流的阻力（T为单位土体阻力）由静力平衡条件得：rw、h1、A——rw、h2、A——T、l、A=0化简得：T=（h1-h2）×rw/l式中，（h1-h2）/l为水头差与渗透路程长度之比，其称之为水力坡度，以I表示，则上式可以写成：T=I×rw由于单位土体阻力T与水在土中渗流时对单位土体的压力GD（称动水压力）大小相等，方向相反，所以：GD=-T=-I×rw由上

5、式得知：动水压力与水力坡度成正比，即水位差h1-h2愈大，则GD愈大，渗透路程l愈大，则GD愈小;动水压力的作用方向与水流方向相同。又由于动水压力与水流方向一致，所以当水在途中渗透的方向改变时，动水压力对土的影响将随之改变。如果水流从上而下，则动水压力与重力作用方向相同，增大土粒间的压力这样对流砂的防止是很有利的。如果水流从下而上（图1），则动水压力与重力作用方向相反，减小土粒间的压力，即土粒除了受到水的浮力作用外，还受到水压力向上的举托作用。如果动水压力等于或大于土的侵水重度r1，即GD≥r1。则此

6、时，土粒处于悬浮状态，土的抗剪强度为零，土粒能随着渗流的水一起流动并进入基坑中，这种现象就是流砂。1.3流砂产生的特性通过上述的理论分析和长期的工程实践证明，具有下列性质的土，就有可能发生流砂现象：土的颗粒组成中，粘粒含量小于10%，粉粒（粒径为：0.005～0.05mm）含量大于75%；颗粒级配中，土的不均匀系数小于5；土的天然孔隙比小于0.75；土的天然含水量大于30%。因此流砂现象容易发生在粉土、细砂、粉砂及其淤泥土中发生。但是具体发生流砂现象，还与动水压力的大小有关。基坑内外水位差较大时，动水

7、压力就较大，也就容易发生流砂现象。一般工程的施工经验表明：可能发生流砂的土质处，即当基坑开挖深度超过地下水位线0.5米左右时，就要注意流砂的发生。但当基坑底位于不透水土层内时，而不透水土层下面为承压蓄水层，即基底不透水层的覆盖厚度的重力小于承压水的顶托力时，基坑底部就可能发生管涌冒砂的现象。即当：H×rw＞h*rH——压力水头高度（m）h——基坑底不透水层厚度（m）rw——水的重度（kN/m3）r——土的重度（kN/m3）此时，管涌冒砂的现象会随时发生。为了防止管涌冒砂，通常情况可采用人工降低地下水位

8、的办法来降低承压的压力水位。2.防治流砂的原则防治流砂的原则是：治流砂必先治水。“治流砂必先治水”即就是指：要治理流砂就要先减少或平衡动力水压力；设法使动力水压力方向向下，截断地下水流，这样才能得到有效控制流砂出现。3.防治流砂的方法3.1设置连续止水支护结构法3.1.1连续止水支护结构法的概念就是运用止水支护结构（连续板墙、地下连续墙、深层搅拌桩、密排灌注桩、打钢板桩等）打入基坑底面以下一段深度，形成封闭的止水“墙体”，从而使地下水只能从止水结构下端向