浅析流砂处理方法.docx

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浅析流砂处理方法

浅析流砂处理方法

张光波

摘　要：

对流沙的成因和危害进行分析，并提出流沙处理的方法。

关键词：

流沙、人工挖孔桩、地基与基础、施工措施、注浆加固

流砂的形成原因

　　流砂的形成主要原因是由于河水的冲积经过地质的变化而形成的砂层，在遇到水流的情况下，整个砂层发生流动，从而形成了流砂层。

流砂，顾名思义，就是流动的砂子，这主要是砂子在地下遇到水，在水的压力发生变化的情况下，水发生了流动，这样砂子跟水一起发生了流动。

在通常情况下地下水的压力是固定不变的，但是一旦水压发生变化，整个砂层就会跟着发生变化。

一般多层建筑中，基础工程造价约占总造价的20%-25%，对高层建筑或需地基处理时，则所需费用更大。

另外，地基基础属于隐蔽工程，一旦出现事故，不容易处理。

因此基础工程实属百年大计，必须慎重对待。

工程案例

某工程场地地质情况描述如下:

（1）层粉细砂：

灰黄-浅黄色，稍湿，松散，颗粒成分以石英，长石为主，层厚0～3.60m。

（2）层粉土：

灰黄-褐黄色，土质均匀含粉细砂粒，稍湿中密，层厚3.6～6.5m。

（3）层粉细砂：

褐黄-黄褐色，颗粒成分以石英、长石为主，含少量暗色矿物，粉土充填，含钙质结核；稍湿-湿，中密为主，层厚0～7.1m。

（4）层粉土：

褐黄-黄褐色，土质均匀含粉细砂粒，偶见菌丝状钙质条纹，湿中密，未穿透该层。

地下水位埋深10.00-11.30米。

基础采用钢筋混凝土人工挖孔灌注桩。

挖孔到12米左右时遇到流砂层，开挖时极易坍塌，再加之孔内抽水，导致水流砂涌，不但给施工护壁时带来难度而且危及施工人员安全。

处理方法

依据现有挖孔桩身内地质情况采用后注浆灌注桩方法提高桩承载力。

原设计桩长18m改为12m；对于直径为1000mm的桩，沿钢筋笼圆周对称设置2根桩端后注浆导管；对于直径为1500mm的桩，沿钢筋笼圆周对称设置3根桩端后注浆导管；后注浆导管采用钢管且与钢筋笼加劲筋绑扎固定或焊接，注浆压力宜为3~8Mpa,注浆流量不宜超过75L/min,水灰比为0.8；且人工成孔后在各个桩孔底做300厚碎石垫层；依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008后注浆灌注桩第5.3.10条：

后注浆单桩极限承载力标准值估算公式：

Quk=Qsk+Qgsk+Qgpk=u∑qsjklj+u∑βsiqsiklgi+βpqpkAp

βsi后注浆侧阻力增强系数对于粉细砂取值1.6~2.0，βp后注浆端阻力增强系数对于粉细砂取值2.4~2.8，干作业成孔桩端持力层为砂土，βp乘以0.8折减系数。

βsi取1.8，βp取2.5x0.8=2.00，计算Quk较原设计提高50%左右，满足工程技术要求。

由此可见采用后注浆灌注桩方法对于流砂处理简便高效。

人工挖孔遇到流砂层时还可做钢护壁、沉井、护壁尺寸变小、四周井点降水等施工措施进行处理。

在流砂层内施工，规范规定每节护壁的高度可减少到300~500mm。

当流砂层较大、厚度较厚的情况下，仅仅降低护壁的高度是不够的。

当流砂厚度小于2米时，每节护壁厚度减少到500mm。

在挖井的同时，准备一些水泥和生石灰搅拌在一起的混合物快速填进，这样有助于吸水。

在井圈处形成保护层，同时护壁厚度增加100mm，从而对护壁形成双层保护，有效的提高了安全性。

当地下水量较大、流砂层大于2米时，首先是查明地下水的流动方向，再在其上流地区挖掘数口降水井，并要做到24小时排水，应让其整个场地地下水位整体下降，形成一个低水位漏斗。

挖掘时分下列步骤进行：

.快速挖掘砂层，挖掘时要加大宽度，壁厚要增大20～25cm，如果流砂仍流动较大，可将钢护筒放入井内，让钢护筒形成一个天然护壁（一般钢护筒壁厚度5mm）对工人安全起到保护作用。

.快速下模板支模，快速浇筑快凝护壁混凝土（孔口预先准备好），混凝土加上一定比例的速凝剂并振捣密实。

.沿壁四周按间距10cm打入长3倍于护壁高（0.3～0.5cm）的Ф20长钢筋。

打入3倍护壁高的长钢筋是起支撑护壁作用，当挖掘第二模时不会塌方。

.护壁混凝土强度增大一级。

对于地下连续墙某些部位出现流砂现象时,处理流砂的一般步骤如下:

（1）填堵封口:

当开挖土体、墙上出现流砂时,应停止挖土。

流砂从孔洞或裂隙中涌出时,先用棉絮堵塞孔洞或裂隙。

然后再在棉絮中注入水泥浆—水玻璃浆液,水玻璃的浓度为41～43波美度。

（2）打孔注浆封堵流砂。

　　钻孔注浆封堵

（3）在地表沿地下连续墙的外侧打垂直孔进行注浆。

墙外注浆处理

对于一般工程基坑碰到轻微流砂，可采用及时铺设反滤碎石垫层和集中明排处理。

结束语

（1）后注浆灌注桩、注浆加固对于流砂处理简便高效。

（2）加强施工组织,提高施工的工艺水平,可有效处理好流砂问题对基础的影响,还可以有效控制工程的造价。

（3）设计人员运用工程地质勘察报告不能只关心地基承载力,根据工程地质水文地质条件,就施工中可能发生的问题,提出必要处理方案和预备措施。

参考文献

[1]赵树德工程地质与岩土工程西安:

西北工业大学出版社,1998

[2]电力工程地基处理技术规程（DL/T5024-2005）[S].北京:

中国电力出版社,2005

[3]建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）[S].北京:

中国建筑工业出版社,2011

[4]建筑地基处理技术规范（JGJ79-2012）[S].北京:

中国建筑工业出版社,2012

[5]建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）[S].北京:

中国建筑工业出版社,2008

张光波1980年生男籍贯：

陕西礼泉县职称：

工程师学历：

大学本科主要工作：

火力发电厂设计

单位：

中煤西安设计工程有限责任公司电力所

邮编：

710054

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