防止流砂現象的途徑和方法(防止流砂的方法主要)
1.防止流砂的方法主要有哪些
主要是消除、減小或平衡動(dòng)水壓力，其具體措施有： ①利用枯水季節施工，以便減小坑內外水位差。
②用鋼板樁打入坑底一定深度，增加地下水從坑外流入坑內的距離，從而減少水力坡度，達到減小動(dòng)水壓力，防止流砂發(fā)生。 ③采用不排水的水下挖土，使坑內外水壓相平衡，使其無(wú)發(fā)生流砂的條件，一般深井挖土均采用此法。
④建造地下連續墻以供承重、護壁，并達到截水防止流砂的發(fā)生。 ⑤采用輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、管井井點(diǎn)和深井泵點(diǎn)等進(jìn)行人工降低地下水的方法進(jìn)行土方施工，使動(dòng)水壓力方向向下，增大土粒間的動(dòng)力，從而有效地制止流砂現象發(fā)生。
2.試述何謂流砂現象
基坑挖土至地下水位以下，當土質(zhì)為細砂土或粉砂土的情況下，往往會(huì )出現一種稱(chēng)為“流砂”的現象，即土顆粒不斷地從基坑邊或基坑底部冒出的現象。
一旦出現流砂，土體邊挖邊冒流砂，土完全喪失承載力，至使施工條件惡化，基坑難以挖到設計深度。嚴重時(shí)會(huì )引起基坑邊坡塌方；臨近建筑因地基被掏空而出現開(kāi)裂、下沉、傾斜甚至倒塌。
流砂現象產(chǎn)生的原因是水在土中滲流所產(chǎn)生的動(dòng)水壓力對土體作用的結果。動(dòng)水壓力GD的大小與水力坡度成正比，即水位差愈大，滲透路徑L愈短，則GD愈大。
當動(dòng)水壓力大于土的浮重度 時(shí)，土顆粒處于懸浮狀態(tài)，土顆粒往往會(huì )隨滲流的水一起流動(dòng)，涌入基坑內，形成流砂。細顆粒、松散、飽和的非粘性土特別容易發(fā)生流砂現象。
由于產(chǎn)生流砂的主要原因是動(dòng)水壓力的大小和方向。當動(dòng)水壓力方向向上且足夠大時(shí)，土顆粒被帶出而形成為流砂，而動(dòng)水壓力方向向下時(shí)，如發(fā)生土顆粒的流動(dòng)，其方向向下，使土體穩定。
因此，在基坑開(kāi)挖中，防治流砂應從“治水”著(zhù)手。防治流砂的基本原則是減少或平衡動(dòng)水壓力；設法使動(dòng)水壓力方向向下；截斷地下水流。
其具體措施有： （1）枯水期施工法枯水期地下水位較低，基坑內外水位差小，動(dòng)水壓力小，就不易產(chǎn)生流砂。 （2）搶挖并拋大石塊法分段搶挖土方，使挖土速度超過(guò)冒砂速度，在挖至標高后立即鋪竹、蘆席，并拋大石塊，以平衡動(dòng)水壓力，將流砂壓住。
此法適用于治理局部的或輕微的流砂。 （3）設止水帷幕法將連續的止水支護結構（如連續板樁、深層攪拌樁、密排灌注樁等）打入基坑底面以下一定深度，形成封閉的止水帷幕，從而使地下水只能從支護結構下端向基坑滲流，增加地下水從坑外流入基坑內的滲流路徑，減小水力坡度，從而減小動(dòng)水壓力，防止流砂產(chǎn)生。
（4）凍結法將出現流砂區域的土進(jìn)行凍結，阻止地下水的滲流，以防止流砂發(fā)生。 （5）人工降低地下水位法即采用井點(diǎn)降水法（如輕型井點(diǎn)、管井井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)等），使地下水位降低至基坑底面以下，地下水的滲流向下，則動(dòng)水壓力的方向也向下，從而水不能滲流入基坑內，可有效地防止流砂的發(fā)生。
因此，此法應用廣泛且較可靠。
3.流砂現象防治的方法有哪些
主要是消除、減小或平衡動(dòng)水壓力，其具體措施有： ①利用枯水季節施工，以便減小坑內外水位差。
②用鋼板樁打入坑底一定深度，增加地下水從坑外流入坑內的距離，從而減少水力坡度，達到減小動(dòng)水壓力，防止流砂發(fā)生。 ③采用不排水的水下挖土，使坑內外水壓相平衡，使其無(wú)發(fā)生流砂的條件，一般深井挖土均采用此法。
④建造地下連續墻以供承重、護壁，并達到截水防止流砂的發(fā)生。 ⑤采用輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、管井井點(diǎn)和深井泵點(diǎn)等進(jìn)行人工降低地下水的方法進(jìn)行土方施工，使動(dòng)水壓力方向向下，增大土粒間的動(dòng)力，從而有效地制止流砂現象發(fā)生。
4.流砂的防治方法有哪些
(1)枯水期施工。此方法主要是降低坑內外的水位差，減小動(dòng)水壓力，防止流砂。
(2)水下挖土法。此方法為不排水施工，使坑內外水壓平衡，防止流砂。
(3)采用井點(diǎn)降水法。此方法使地下水滲流向下，使動(dòng)水壓力的方向也向下，增大土粒間的壓力，有效地防止流砂的形成。
(4)打板樁法。此方法是將鋼板樁打入坑底下面一定深度，增加地下水從坑外流入坑內的滲流路線(xiàn)，減小水力坡度，從而減小動(dòng)水壓力，防止流砂。
(5)地下連續墻。此方法是在基坑四周先澆筑一道混凝土或鋼筋混凝土的連續墻，以支承土壁，起到截水的作用，防止流砂。
(6)搶挖法。此方法應組織分段搶挖，使挖土速度超過(guò)冒砂速度，挖至設計標高后立即鋪設蘆席并拋大石頭把流砂壓住。
5.防止流砂的總原則是什么
防治流砂的原則：治砂先治水。
防治流砂的原則
1.減少或消除基坑內外地下水的水頭差，例如采取先在基坑范圍外以井點(diǎn)降低地下水后開(kāi)挖，或在不排水基坑內以抓斗等工具進(jìn)行水下挖土等施工方法。
2.增長(cháng)滲流路徑，例如沿坑壁打入深度超過(guò)坑底的板樁，其長(cháng)度足以使受保護土體內的水頭梯度小于臨危梯度。
3.在向上滲流出口處地表用透水材料覆蓋壓重以平衡動(dòng)水力（此法多用于閘壩下游處）。
當土中滲流的水頭梯度小于臨危梯度時(shí)，雖不致誘發(fā)流砂現象，但土中細小顆粒仍有可能穿過(guò)粗顆粒之間的孔隙被滲流挾帶而走，時(shí)間長(cháng)了，在土層中將形成管狀空洞，使土體強度降低，壓縮性增大，這種現象稱(chēng)為“機械潛蝕”。
防治流砂的途徑有：一是減小或平衡動(dòng)水壓力；二是設法使動(dòng)水壓力向下；三是截斷地下水流。其具體措施有：
①利用枯水季節施工，以便減小坑內外水位差。
②用鋼板樁打入坑底一定深度，增加地下水從坑外流入坑內的距離，從而減少水力坡度，達到減小動(dòng)水壓力，防止流砂發(fā)生。
③采用不排水的水下挖土，使坑內外水壓相平衡，使其無(wú)發(fā)生流砂的條件，一般深井挖土均采用此法。 ④建造地下連續墻以供承重、護壁，并達到截水防止流砂的發(fā)生。
⑤采用輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、管井井點(diǎn)和深井泵點(diǎn)等進(jìn)行人工降低地下水的方法進(jìn)行土方施工，使動(dòng)水壓力方向向下，增大土粒間的動(dòng)力，從而有效地制止流砂現象發(fā)生。
⑥拋大石塊，在施工過(guò)程中如遇局部的或輕微的流砂，可組織人力分段搶挖，挖至標高后，立即鋪設蘆席并拋大石塊，增加土的壓重，以平衡動(dòng)水壓力。
6.防止流沙有哪些方法
根據多年從事深基礎施工的經(jīng)驗，對深基礎施工中出現流沙、管涌現象的成因進(jìn)行了分析，總結了較有實(shí)用性的預防流沙、管涌的方法，重點(diǎn)介紹了基礎出現管涌、流沙的應急措施，以確保深基礎施工的順利進(jìn)行。
關(guān)鍵詞：流沙，管涌，深基礎，承壓含水土層，不透水土層 在深基礎施工中，對基坑的降水要求通常是基礎施工方案中的一個(gè)重要部分，對一般工程而言，采取必要的人工降水（如輕型井點(diǎn)降水、深井降水）或抗滲圍護等措施均能滿(mǎn)足施工要求。但是當遇到地下水文、地質(zhì)情況較為復雜時(shí)（如各土層之間的滲透系數差值過(guò)大、土層夾有滲透系數很大的粉砂層、地下存在不透水土層和承壓含水土層以及基坑附近有人工水管漏水等），會(huì )給施工帶來(lái)很大的不利。
因此在深基礎施工時(shí)，對基坑降水和預防流沙、管涌的措施應特別重視。文中根據多個(gè)工程的施工經(jīng)驗與教訓，收集了一些有關(guān)資料，就深基礎施工時(shí)出現流沙、管涌現象的防治方法作一粗淺的總結。
1 流沙、管涌成因的分析 1.1 流沙的成因 土體在受水浸泡飽和時(shí)，土粒中親水膠體顆粒吸水膨脹使土粒的密度減小，當在動(dòng)水壓力的作用下，動(dòng)水壓力超過(guò)土粒的重力時(shí)，土粒產(chǎn)生懸浮流動(dòng)，即形成流沙。動(dòng)水壓力是產(chǎn)生流沙的一個(gè)重要因素。
產(chǎn)生流沙的臨界條件為： I=（ρ-1）(1-n)。 其中，I為臨界水力坡度；ρ為土粒密度；n為土的孔隙率。
1.2 管涌的成因 當深基坑距離河塘較近或基坑底下土層中存在承壓含水層時(shí)，在水位差的作用下，基坑土體中存在滲透水流，由于土體的不均勻性，土體中某一部位的土顆粒在滲透水流的作用下會(huì )發(fā)生運動(dòng)，使填充在土體骨架空隙中的細顆粒被滲水帶走而形成涌水通道，即形成管涌（又稱(chēng)翻沙鼓水、泡泉）。當主滲漏涌水通道上的細顆粒被基本帶走后，在較強的水流沖刷下，主通道兩側的細顆粒進(jìn)入涌水主通道，使涌水主通道逐漸變寬，管涌持續時(shí)間越長(cháng)，通道的寬度越寬，繼而發(fā)生大量涌水和塌方事故。
2 對流沙、管涌的預防措施 2.1 施工方案的設計與論證 1）為保證深基礎施工時(shí)基坑不積水，在深基礎施工之前，首先應根據地質(zhì)鉆探資料和工程實(shí)際情況，設計深基礎施工的降水方案。通常采用的基坑降水方法有人工降水、抗滲圍護等，無(wú)論 采用什么方案，方案中應對坑中待挖土中的地下水位變化情況進(jìn)行必要的驗算，使降水措施滿(mǎn)足地下水位浸潤線(xiàn)低于開(kāi)挖底標高以下500 mm的施工條件。
2）凡在深基坑開(kāi)挖施工中，如發(fā)現有地下承壓水，應事先探明承壓水頭、不透水層的標高和厚度，并對坑底土體進(jìn)行抗浮托能力驗算。 3）對工程所在地的類(lèi)似深基礎施工情況進(jìn)行必要的調研，吸取其他工程在深基礎施工中的經(jīng)驗與教訓。
2.2 深基礎施工實(shí)施過(guò)程的措施 2.2.1 預防和處理流沙、管涌的原則 預防和處理流沙、管涌的原則是“減少或平衡動(dòng)水壓力”。 2.2.2 預防流沙、管涌的基本方法 1）井點(diǎn)降水法：a.當出現流沙時(shí)，應立即停止開(kāi)挖，并回填深坑將流沙埋沒(méi)或在深坑中注水，以平衡滲流的動(dòng)水壓力。
然后在深坑周?chē)⒓囱a下二級（或三級）井點(diǎn)，待二級（三級）井點(diǎn)降水使 地下水浸潤線(xiàn)低于開(kāi)挖范圍以下500 mm后，再繼續開(kāi)挖施工。 b.當深坑接近承壓水層時(shí)或經(jīng)計算坑底土體的抗浮不能滿(mǎn)足穩定要求時(shí)，可采用井點(diǎn)管穿過(guò)不透水層直接抽取不透水層下的承壓水，以降低承壓水頭，從而避免因承壓水頭過(guò)大而形成管涌。
由于地下承壓水流量大，不宜采用輕型井點(diǎn)，應采用出水量較大的噴射井點(diǎn)或管井降水。c.井點(diǎn)降水法的原理如圖1所示。
深井的布置量、布置深度應根據承壓含水層的承壓水頭H，承壓水土層滲透系數K，單井出水能力q和要求降低水頭量S經(jīng)計算確定。 2）土體抗滲加固截水法：當地下含水層滲透性較強，厚度較大時(shí)，可采用懸掛式豎向截水與坑底井點(diǎn)降水相結合或采用懸掛式豎向截水與水平封底相結合的方案。
在土體開(kāi)挖之前，對深基坑四周抗滲薄弱的土體進(jìn)行抗滲加固。土體抗滲加固的方法有：深層攪拌樁加固法、粉噴樁加固法、壓密注漿加固法及劈力注漿加固法等。
土體抗滲加固的水泥摻量可根據試驗確定，一般漿噴深層攪拌的水泥摻量宜為被加固土重量的15%~18%；粉噴深層攪拌的水泥摻量宜為被加固土重量的13%~16%；注漿加固的漿液注入率一般為被加固土體重量的15%~20%，漿液配合比：水泥∶粉煤灰∶水玻璃=1∶1∶0.04。加固的范圍（深度和厚度）可經(jīng)過(guò)計算確定，被加固的土體具有一定強度和較高抗滲能力，形成一截水帷幕，截水帷幕的滲透系數不宜小于1.0*10-6cm/s，可保證深坑開(kāi)挖時(shí)，不會(huì )出現流沙或管涌現象。
當采用懸掛式豎向截水與水平封底相結合的。
7.防止流沙有哪些方法
根據多年從事深基礎施工的經(jīng)驗，對深基礎施工中出現流沙、管涌現象的成因進(jìn)行了分析，總結了較有實(shí)用性的預防流沙、管涌的方法，重點(diǎn)介紹了基礎出現管涌、流沙的應急措施，以確保深基礎施工的順利進(jìn)行。
關(guān)鍵詞：流沙，管涌，深基礎，承壓含水土層，不透水土層在深基礎施工中，對基坑的降水要求通常是基礎施工方案中的一個(gè)重要部分，對一般工程而言，采取必要的人工降水（如輕型井點(diǎn)降水、深井降水）或抗滲圍護等措施均能滿(mǎn)足施工要求。但是當遇到地下水文、地質(zhì)情況較為復雜時(shí)（如各土層之間的滲透系數差值過(guò)大、土層夾有滲透系數很大的粉砂層、地下存在不透水土層和承壓含水土層以及基坑附近有人工水管漏水等），會(huì )給施工帶來(lái)很大的不利。
因此在深基礎施工時(shí)，對基坑降水和預防流沙、管涌的措施應特別重視。文中根據多個(gè)工程的施工經(jīng)驗與教訓，收集了一些有關(guān)資料，就深基礎施工時(shí)出現流沙、管涌現象的防治方法作一粗淺的總結。
1 流沙、管涌成因的分析1.1 流沙的成因土體在受水浸泡飽和時(shí)，土粒中親水膠體顆粒吸水膨脹使土粒的密度減小，當在動(dòng)水壓力的作用下，動(dòng)水壓力超過(guò)土粒的重力時(shí)，土粒產(chǎn)生懸浮流動(dòng)，即形成流沙。動(dòng)水壓力是產(chǎn)生流沙的一個(gè)重要因素。
產(chǎn)生流沙的臨界條件為：I=（ρ-1）(1-n)。其中，I為臨界水力坡度；ρ為土粒密度；n為土的孔隙率。
1.2 管涌的成因當深基坑距離河塘較近或基坑底下土層中存在承壓含水層時(shí)，在水位差的作用下，基坑土體中存在滲透水流，由于土體的不均勻性，土體中某一部位的土顆粒在滲透水流的作用下會(huì )發(fā)生運動(dòng)，使填充在土體骨架空隙中的細顆粒被滲水帶走而形成涌水通道，即形成管涌（又稱(chēng)翻沙鼓水、泡泉）。當主滲漏涌水通道上的細顆粒被基本帶走后，在較強的水流沖刷下，主通道兩側的細顆粒進(jìn)入涌水主通道，使涌水主通道逐漸變寬，管涌持續時(shí)間越長(cháng)，通道的寬度越寬，繼而發(fā)生大量涌水和塌方事故。
2 對流沙、管涌的預防措施2.1 施工方案的設計與論證1）為保證深基礎施工時(shí)基坑不積水，在深基礎施工之前，首先應根據地質(zhì)鉆探資料和工程實(shí)際情況，設計深基礎施工的降水方案。通常采用的基坑降水方法有人工降水、抗滲圍護等，無(wú)論采用什么方案，方案中應對坑中待挖土中的地下水位變化情況進(jìn)行必要的驗算，使降水措施滿(mǎn)足地下水位浸潤線(xiàn)低于開(kāi)挖底標高以下500 mm的施工條件。
2）凡在深基坑開(kāi)挖施工中，如發(fā)現有地下承壓水，應事先探明承壓水頭、不透水層的標高和厚度，并對坑底土體進(jìn)行抗浮托能力驗算。3）對工程所在地的類(lèi)似深基礎施工情況進(jìn)行必要的調研，吸取其他工程在深基礎施工中的經(jīng)驗與教訓。
2.2 深基礎施工實(shí)施過(guò)程的措施2.2.1 預防和處理流沙、管涌的原則預防和處理流沙、管涌的原則是“減少或平衡動(dòng)水壓力”。2.2.2 預防流沙、管涌的基本方法1）井點(diǎn)降水法：a.當出現流沙時(shí)，應立即停止開(kāi)挖，并回填深坑將流沙埋沒(méi)或在深坑中注水，以平衡滲流的動(dòng)水壓力。
然后在深坑周?chē)⒓囱a下二級（或三級）井點(diǎn)，待二級（三級）井點(diǎn)降水使地下水浸潤線(xiàn)低于開(kāi)挖范圍以下500 mm后，再繼續開(kāi)挖施工。b.當深坑接近承壓水層時(shí)或經(jīng)計算坑底土體的抗浮不能滿(mǎn)足穩定要求時(shí)，可采用井點(diǎn)管穿過(guò)不透水層直接抽取不透水層下的承壓水，以降低承壓水頭，從而避免因承壓水頭過(guò)大而形成管涌。
由于地下承壓水流量大，不宜采用輕型井點(diǎn)，應采用出水量較大的噴射井點(diǎn)或管井降水。c.井點(diǎn)降水法的原理如圖1所示。
深井的布置量、布置深度應根據承壓含水層的承壓水頭H，承壓水土層滲透系數K，單井出水能力q和要求降低水頭量S經(jīng)計算確定。 2）土體抗滲加固截水法：當地下含水層滲透性較強，厚度較大時(shí)，可采用懸掛式豎向截水與坑底井點(diǎn)降水相結合或采用懸掛式豎向截水與水平封底相結合的方案。
在土體開(kāi)挖之前，對深基坑四周抗滲薄弱的土體進(jìn)行抗滲加固。土體抗滲加固的方法有：深層攪拌樁加固法、粉噴樁加固法、壓密注漿加固法及劈力注漿加固法等。
土體抗滲加固的水泥摻量可根據試驗確定，一般漿噴深層攪拌的水泥摻量宜為被加固土重量的15%~18%；粉噴深層攪拌的水泥摻量宜為被加固土重量的13%~16%；注漿加固的漿液注入率一般為被加固土體重量的15%~20%，漿液配合比：水泥∶粉煤灰∶水玻璃=1∶1∶0.04。加固的范圍（深度和厚度）可經(jīng)過(guò)計算確定，被加固的土體具有一定強度和較高抗滲能力，形成一截水帷幕，截水帷幕的滲透系數不宜小于1.0*10-6cm/s，可保證深坑開(kāi)挖時(shí)，不會(huì )出現流沙或管涌現象。
當采用懸掛式豎向截水與水平封底相結合的。
