邊坡塌方和流砂的原因分析及預防措施

錢浩權 朱瑞其

【摘 要】在挖方過程中或挖方后，會出現邊坡局部或大面積塌方，而當基坑挖土達到地下水位以下時，也易發生流砂現象。本文提出了邊坡塌方和流砂的原因及預防措施。

【關鍵詞】邊坡；塌方；流砂；原因；預防措施

Reason slope landslides and sand flow analysis and preventive measures

Qian Hao-quan，Zhu Rui-qi

（Zhejiang billion Ha Construction Co.， Ltd Shengzhou Zhejiang 312400）

【Abstract】After the excavation process or cut， there will be a large area of the slope or partial collapse， and when the pit digging reach below the water table， but also easy flow of sand phenomenon. In this paper， the slope collapse and flow of sand causes and preventive measures.

【Key words】Slope；Landslide；Quicksand；Causes；Preventive measures

在挖方過程中或挖方后，邊坡局部或大面積塌方，使地基土受到擾動，承載力降低，嚴重的會影響建筑物的安全。而當基坑挖土達到地下水位以下，且土是細砂或粉砂，又采用集水坑降水時，在一定的動水壓力作用下，坑底下的土就會形成流動狀態，隨地下水一起流動涌進坑內，從而發生流砂現象。在工程實際中，發生塌方和流砂現象是常有的事，本文提出了邊坡塌方和流砂的原因及預防措施。

1. 挖方邊坡塌方分析處理

在土方工程挖方過程中或挖方后，邊坡土方出現局部或大面積塌陷或滑塌，使地基土受到擾動.承載力降低，嚴重的則會影響建筑的安全性和穩定性。

1.1 塌方原因分析。

挖方邊坡塌方產生的原因主要有以下幾個方面：

（1）基坑（槽）開挖較深，放坡不夠；或通過不同土層時，沒有根據土的特性分別放

成不同坡度，致使邊坡失去穩定而造成塌方。

（2）在有地表水、地下水作用的土層開挖基坑（槽）時，未采取有效的降、排水措施，土層受地表水或地下水的影響而濕化，黏聚力降低.在重力作用下失去穩定而引起塌方。

（3）邊坡頂部堆載過大或受外力振動影響，使邊坡土體內剪應力增大，土體失去穩定而塌方。

（4）土質松軟，開挖次序、方法不當而造成塌方。

1.2 塌方的預防措施。

挖方邊坡塌方的預防措施主要有：

（1）土方開挖前應檢查定位放線、排水和降低地下水位系統，合理安排土方運輸車的行走路線及棄土場。根據土的種類型、物理力學性質確定適當的邊坡坡度。對永久性挖方邊坡，應按設計要求放坡，一般在1︰（1.0～1︰1.5）。對使用時間較長的臨時性挖方邊坡的坡度，可參考有關資料。經過不同土層時，其邊坡應做成折線形。

（2）做好地面排水和降低地下水位的工作。

（3）施工過程中應檢查平面位置、水平標高、邊坡坡度、壓實度、排水、降低地下水位系統，并隨時觀測周圍的環境變化。當基坑深度較大，放坡開挖不經濟，或環境不允許放坡時，應采用直立邊坡，并進行可靠的支護。

（4）在基坑（槽）邊坡上側堆土或材料以及移動施工機械時，應與挖方邊緣保持一定距離，以保證邊坡和直立坑壁的穩定。當土質良好時，堆土或材料應距邊坡邊緣0.8m以外，高度不超過1.5m。

（5）臨時性挖方的邊坡值應符合有關規定.對坑（槽）塌方，可將坡腳塌方清除做臨時性支護（如堆裝土草袋、設支撐、砌護墻等）。

（6）對永久性邊坡局部塌方，可將塌方清除，用塊石填砌或回填2︰8、3︰7灰土嵌補，與土接觸部位做成臺階搭接，防止滑動；或將坡頂線后移；或將坡度改緩。

2. 基坑（槽）開挖泡水或遇流砂分析處理

基坑（槽）開挖后，地基土被浸泡。當基坑（槽）開挖深于地下水位0.5m以下，采取坑內抽水時.坑（槽）底下面的水產生流動狀態，隨地下水一起涌進坑內，出現邊挖邊冒，無法挖深的現象。發生流砂時，土完全失去承載力，不但使施工條件惡化，而且嚴重時會引起基礎邊坡塌方，附近建筑物會因地基被掏空而下沉、傾斜.甚至倒塌。

2.1 基坑（槽）開挖泡水或遇流砂原因分析

基坑（槽）開挖泡水或遇流砂產生的原因主要有以下幾個方面：

（1）基坑（槽）開挖后，地基被地面水淹泡，或在地下水位以下挖土，基土浸水，南固態變成流態，降低了地基承載力，引起地基沉降。

（2）由于施工過程中強挖，坑外水位高于坑內抽水后的水位，坑外水壓向坑內流動的動水壓等于或大于顆粒的浸水密度，土粒懸浮失去穩定變成流動狀態，隨水從坑底或四周涌入坑內。

（3）由于土顆粒周圍附著親水膠體顆粒，飽和時膠體顆粒吸水膨脹，使土粒密度減小，因而在不大的水沖力下能懸浮流動。

（4）飽和砂土在振動作用下，結構被破壞.土顆粒懸浮于水中并隨水流動。

2.2 基坑（槽）開挖泡水或遇流砂預防措施

防止基坑（槽）開挖泡水的預防措施有：

（1）基坑（槽）周圍應設置排水溝或擋水堤，以防地面水流人坑內，坡頂或坡腳至排

水溝應保持一定距離，一般為0.5～1.0m。

（2）在有地下水的土層中開挖基坑（槽），應在開挖標高坡腳設置排水溝和集水井，并使開挖面、排水溝和集水井始終保持一定深差，使地下水位降低至開挖面以下不少于0.5m。當基坑深度較大、地下水位較高以及多層土中有透水性較強的土，可采取分層明溝排水法，即在邊坡上再設1或2層明溝。

（3）采用井點法降低基坑中的地下水位至基坑最低標高以下，再開挖。

2.3 基坑（槽）開挖時應注意的問題。

為防止基坑（槽）開挖遇流砂，施工中應注意以下幾點：

（1）防治方法主要是“減小或平衡動水壓力”或“使動水壓力向下”，使坑底土粒穩定，不受水壓干擾。

（2）安排在全年最低水位季節施工，使基坑內動水壓減小。

（3）采取水下摻土（不抽水或少抽水），使坑內水壓與坑外地下水壓相平衡或縮小水頭差。

（4）采用井點降水，使水位降至距基坑底0.5m以上，使動水壓力方向朝下，坑底土面

保持無水狀態。

（5）沿基坑外圍四周打板樁，深入坑底面下一定深度，增加地下水從坑外流入坑內的滲流路線和滲水量，減小動水壓力；或采用化學壓力注漿，固結基坑周圍粉砂層，形成防滲帷幕。

（6）往坑底拋大石塊，增加土的壓重和減小動水壓力，同時組織快速施工。當基坑面積較小，也可在四周設鋼板護筒，隨著挖土不斷加深.直至穿過流砂層。

參考文獻

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[2] 高大釗. 土力學與基礎處理工程. 北京：中國建筑工業出版社，1998.

[3] 劉起霞. 基礎工程. [M]河南： 鄭州大學出版社，2010.