流砂基礎處理方法與防治措施

肖福軍，胡曙東

（1.虎林市水務局，黑龍江虎林 158400;2.虎林市阿北澇區管理站，黑龍江虎林 158400）

1 流砂現象與流砂成因及特點

1.1 流砂現象

水工建筑物基坑開挖時，如采用單一的集水明排方案，當開挖面低于地下水位一定深度時，往往在坑底出現無數的“冒沙”涌泉，坑底高程隨之隆起。如處理措施不當，再猛挖猛抽，就會造成邊挖邊冒、越抽越冒的狀況。無窮無盡的“細顆?！彪S水涌來，基坑內形成粥狀流體，人機難以作業，基坑無法挖深。人們通常把這種現象，叫做流砂現象。

1.2 流砂成因及特點

仔細分析流砂現象，不難看出，流砂有著隨水來、隨水去的特點，其成因有二：①是基坑內外地下水位差大。這是形成“流砂”的必要條件，原因是地下水排水措施不當造成的，但在施工中是可以避免的。②是基坑土壤粉狀顆粒含量多。這是基坑土壤的內在因素，是不以人們意志為轉移的“先天”條件。粉砂、粉質亞砂土及粉狀顆粒含量多的土壤，都是形成流砂的主要地基土壤。

在水工建筑物施工中，出現流砂是常有的事。基坑開挖一旦出現流砂現象，輕則影響開挖進度，重則無法施工。處理不當，還可能造成嚴重“管涌”，掏空地基，使基底土壤完全喪失原有的力學性質，以致基坑報廢。因此，必須及時恰當處理。

2 處理方法

如何處理流砂，將流砂轉變為穩定土。根據地質條件和工程特點來實施。具體的措施有：①打板樁法：將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長度，以減小水力坡度，從而減小動水壓力，防止流砂產生，此方法一般可解決基礎較淺的工程。②地下建筑墻法：此法是在基坑周圍先灌一道混凝土連續墻以支撐土臂、截水并防止流砂產生，這種方法投入大成本無法回收，一般不常采用。③群井降水法：根據土質的滲透系數與地下水位的高低計算出水量，依據水量在建筑物的周圍打井抽水降低地下水位，來防止流砂產生。④目前最常用的方法是井點排水，特別是輕型井點排水。輕型井點降低地下水位，是沿基坑周圍，以一定的間距埋入，在地面上用集水總管將各井點管連接起來，并在一定的位置設置抽水設備，利用真空泵和離心泵的真空吸力作用使地下水經濾管進入井點，然后匯入總管排出，從而降低地下水位。地下水降低后，可使所挖的土始終保持干燥狀態，改善施工條件，同時還使動水壓力方向向下，從根本上防止流砂發生并增加土中有效應力，提高土的強度或密實度，因此，井點排水降低地下水位不僅是一種施工措施，也是一種地基加固方法，采用此方法降低地下水位，可適當改陡坡以減少挖土數量，但在降水過程中，基坑附近的地基土壤會有一定的沉降，因此，在施工時應加以注意。

輕型井點位置，一般根據基坑的大小、土質、水位、降水深度要求而定。當基坑或溝槽寬度＜6 m，水位降低值≤5 m時，可用單排線狀井點，布置在地下水流的上游的一側，兩端延長一般不小于溝槽寬度，如溝槽寬度＞6 m或土質不良，宜用雙排井點。面積較大的基礎宜用環狀井點。有時也布置為U形。以利挖土機械和運輸車輛的出入。環狀井點四角部分應適當加密。井點管距離基坑一般為0.7～1m，以防漏氣。井點管間距一般用0.8～1.6 m或根據經驗確定。

如基坑較大，單套抽水設備不涌滿足基坑開挖要求，可采用多套抽水設備，這時，井點系統要分段，各段長度應大致相等，分段地點宜選擇在基坑轉變處，以減少總管接頭數量，提高水泵抽吸能力。水泵應設置在各段總管中部，使泵兩邊水流平衡。分段處應設閥門或將總管斷開，以免管內水流紊亂，影響抽水效果。

如果基坑開挖深度大于井點管長度，則應降低井點管的埋置面，以適應降水深度的要求。在任何情況下，濾管必須埋在透水層內。為了充分利用抽吸能力，總管的布置標高宜接近地下水位，水泵軸心標高宜與總管平行或略低于總管，總管應具有0.25%～0.5%坡度（坡向泵房）。各段總管與濾管最好分別設在同一水平面，不宜高低懸殊。

在我省一些施工單位還采用水中挖土法、基坑凍結法和分段快速挖基法加以防治流砂，但以井點排水法使用最多。

[1]隋春蕾，張曉濱.流砂基礎施工處理方法[J].黑龍江水利科技，2008，36（4）：147.

[2]牛治安.淺談流砂基礎處理[J].西部探礦工程.2005（6）：195-196.