田 文，馬景榮

(黑龍江省引嫩工程管理處，黑龍江 大慶 163000)

基坑工程流砂的產(chǎn)生及處理措施

田 文，馬景榮

(黑龍江省引嫩工程管理處，黑龍江 大慶 163000)

流砂是土體的一種現(xiàn)象，通常細顆粒、顆粒均勻、松散、飽和的非黏性土易發(fā)生這種現(xiàn)象。流砂的形式多種多樣，對建筑物的安全和正常使用影響很大。文章從尼爾基水利樞紐配套項目引嫩擴建工程中小榆樹坡水涵消力池工程的流砂實例，結(jié)合該工程場地地質(zhì)條件及周邊環(huán)境，分析了基坑流砂現(xiàn)象的產(chǎn)生原因，及采取地流砂處理方法，在基坑工程中對流砂進行有效控制和及時處理至關(guān)重要。

基礎(chǔ)開挖；流砂；成因；處理措施

0 前 言

流砂是土體的一種現(xiàn)象，發(fā)性流砂時土體失去承載力，不但使施工條件惡化，還會影響基坑工程的穩(wěn)定性，嚴重時會引起基坑邊坡的塌方，危及工程的安全。由此可見，基坑工程中對流砂的處理是非常重要的[1]。

1 工程施工簡介

主要介紹工程的概況和施工具體包括2個方面的內(nèi)容：

1.1 工程概況

1.1.1 工程地質(zhì)

小榆樹坡水涵處于嫩江河漫灘及一級階地相交處，地勢呈緩坡狀。鉆探揭露地層主要為第四級全新沖積層(alQ4)及上更新統(tǒng)沖積層(alQ3)，巖性主要為高液限黏土、級配不良細砂、級配良好粗砂。涵址區(qū)地下分布水主要為第四系孔隙潛水、孔隙承壓水，含水層透水性好，水量豐富。小榆樹坡水涵基坑土層性質(zhì)見表1。

1.1.2 工程結(jié)構(gòu)布置

小榆樹坡水涵分為進口、洞身、出口3個部分：

1)進口段與截流溝相連，由八字干砌石墻、1號墻、U型槽組成，進口底高程169.10 m，進口凈寬1.75m，凈高4.70 m。

表1 小榆樹坡水涵基坑土層性質(zhì)表

綜合地質(zhì)資料，第5、6層級配良好，黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院院建議建筑物基礎(chǔ)可座于第1層，根據(jù)消力池實際情況，消力池底部基礎(chǔ)座落于第二層。

2)洞身由九節(jié)預(yù)制涵管組成，前兩節(jié)為1:5坡比布置高程由169.10 m降至164.90 m，中間段有5節(jié)，高程由164.90 m降至164.64 m，后兩節(jié)為1∶5坡比布置，高程由164.64 m降至160.40 m;洞身橫斷面尺寸1.50 m×1.80 m，洞身混凝土厚度為0.5 m。

3)出口段由底寬1.75 m漸變至寬3.00 m的U型墻組成，底高程160.40 m，此段為小榆樹坡水涵消力池海曼段，消力池底板頂高程為160.40 m，底高程158.90 m，海曼段底高程161.74 m，干砌石護底、護坡，小榆樹坡水涵與干渠立交，坡水涵從渠底穿過，干渠底高程為168.61 m，此處干渠渠底寬28.0 m，邊坡1∶3，混凝土預(yù)制板護砌，護底混凝土板尺寸75 cm×75 cm×12 cm;邊坡混凝土板尺寸75 cm×75 cm×10 cm。

因本文重點消力池部分問題討論，故將小榆樹涵消力池工程布置繪圖見圖1～圖2。

圖1 平面圖

圖2 縱剖面圖

1.2 工程施工

1.2.1 工程施工組織設(shè)計

小榆樹坡水涵工程地質(zhì)狀況相對比較復(fù)雜，針對此情況編制了消力池部分施工組織設(shè)計，本文就技術(shù)措施方面做以簡要的介紹：在消力池基礎(chǔ)開挖外邊線北、南、東3個方向分別布設(shè)一眼排水井，深度為14.5～15.0 m?；A(chǔ)開挖深在7.0～11.0 m，為防止開挖時產(chǎn)生塌方，采取階梯開挖方式即每挖深2.0 m設(shè)置水平寬2.0 m的臺階，然后在按設(shè)計的坡比進行開挖。機械設(shè)備投入兩臺挖掘機，兩臺推土機[2]。

1.2.2 工程基礎(chǔ)開挖

施工時，在消力池基礎(chǔ)范圍內(nèi)共設(shè)3眼井，深度14.5～15 m。圍護樁及第一層支撐施工完畢，基坑降水穩(wěn)定，在基坑北側(cè)開挖，挖完第一層土，有兩處圍護樁樁間開始滲水，且在很短的時間內(nèi)，滲水處越來越多，出現(xiàn)大量流砂。為確保工程施工安全和下一步順利進行，暫停了施工，以便找出產(chǎn)生流砂的原因，制定切實可行防治措施。

2 產(chǎn)生流砂的原因

主要有3個原因：

1)從工程地質(zhì)勘察報告可以看出在(-4.1～-10.7 m)為級配不良細砂層，而下層土為高液限黏土土層，該黏土層垂直滲透系數(shù)小，為一隔水層，由于隔水層的存在，-10.7 m以上的水排不出去，造成了該土層產(chǎn)生了流砂，至使基坑難以繼續(xù)開挖。

2)基坑北側(cè)原小榆樹泄水閘為當?shù)卮逋头N植水稻供水，5月—9月通水，導(dǎo)致消力池段土體含水量加大。一旦土體開挖，就會造成坑內(nèi)與坑外水串通。

3)基坑?xùn)|側(cè)約40 m處有引嫩干渠通過，渠底高程較消力池段基礎(chǔ)高10.21 m，即干渠渠底高程為168.61 m，消力池底高程為158.40 m，干渠每年4月下旬—10月下旬通水，造成土體含水量加大。對基坑開挖不利。

3 工程處理措施

為工程繼續(xù)施工，必須將流砂制止，那么必須切斷基坑外源補水及降低各個土層間的地下水位。經(jīng)過綜合考慮，采用如下方案：

1)針對基坑北側(cè)原小榆樹泄水閘的滲流影響，在基坑北側(cè)設(shè)東西走向排水溝，將滲水通過排水溝排出。

2)針對基坑周邊土層的特點，在消力池基坑范圍內(nèi)在原基礎(chǔ)上增加6眼井，深度為10 m，其它3眼井深度為14.5～15 m。通過上述處理措施，使各處來水及地下水得到有效控制，制止了流砂再次發(fā)生，確?；娱_挖和工程施工的順利進行。

4 結(jié) 語

1)對有較厚的細、粉砂層，地下水較豐富、周邊有水源補給的基坑施工時，在編施工組織設(shè)計時，要認真研究地質(zhì)勘探資料，考慮流砂破壞問題，對流砂的產(chǎn)生及對工程破壞要有充分的認識。要根據(jù)地下水的特點，打相應(yīng)的深井，合理布置井的數(shù)量及空間位置，使地下水得到有效控制，從而避免施工受阻。

2)本工程最后采用處理方案，避免了再次產(chǎn)生流砂現(xiàn)象。為類似的基坑施工提供一定的借鑒參考。

[1]彭剛.某基坑工程流砂的成因分析及處理措施[J].山西建筑，2011，37(04)：58-59.

[2]袁光裕.水利工程施工[M]：第二版.北京：水利電力出版社，1985：59-63.

1007-7596(2014)12-0227-02

2014-08-13

田文(1965-)，男，黑龍江肇源人，高級工程師；馬景榮(1976-)，女，黑龍江富裕人，工程師。

TU753

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