分析防治流砂及处理深基坑边坡的方法

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分析防治流砂及处理深基坑边坡的方法

【摘要】本文对流砂成因进行分析，并结合实际工程，针对防治深基坑内出现的流砂和加强边坡支护采取了以三角形三边牢固的原则的具体方法，继而取得了防治流砂的效果及对稳固边坡起到积极的作用。

【关键词】防治流砂；边坡支护；地基处理；深基坑施工

1 工程概况

某商务楼地下1 层，地上12 层。该工程基坑开挖深度约6 m，采用人工挖孔基础，场地地层自上而下可分为：素填土、硬塑状粉质黏土、强风化泥岩、中风化泥岩。其中粉质黏土层承载力低，属中等压缩性土。因场地地下水为上层滞水，主要赋存于素填土层中，受大气降水渗透补给，地下水位埋深在1.82～3.74 m之间，标高在111.85～114.41 m之间，枯水季节场地上层滞水水位将下降1～3 m。2012年8月开始进行基坑开挖，在基坑开挖时发现基坑底部出现流砂现象。

2 流砂问题分析

2.1 流砂成因

基坑挖土至地下水位以下，当土质为细砂土或粉砂土的情况下，往往会出现一种称为“流砂”的现象，即土颗粒不断地从基坑边或基坑底部冒出的现象。一旦出现流砂，土体边挖边冒流砂，土完全丧失承载力，至使施工条件恶化，基坑难以挖到设计深度。严重时会引起基坑边坡塌方；临近建筑因地基被掏空而出现开裂、下沉、倾斜甚至倒塌。流砂现象产生的原因是水在土中渗流所产生的动水压力对土体作用的结果。动水压力GD的大小与水力坡度成正比，即水位差愈大，渗透路径L愈短，则GD愈大。当动水压力大于土的浮重度时，土颗粒处于悬浮状态，土颗粒往往会随渗流的水一起流动，涌入基坑内，形成流砂。细颗粒、松散、饱和的非粘性土特别容易发生流砂现象。

根据现场情况，主要是地下水位较高，基坑开挖扰动粉质黏土层引起，但坑壁上部土层工程地质性质较好，粉质黏土层地基承载力可满足设计要求，因此需通过快速施工，确保基槽稳定。

2.2 防治方法

在实际施工过程中遇到流砂，通常处理的方法有应急堵漏、加强支护、降排水、冻结法等。具体处理应结合工程特点、场地工程地质水文地质条件、施工工艺水平、材料设备等客观条件选定。根据实际情况，本工程采用桩承台剪力墙与混凝土连系梁联合进行基坑的流砂处理和边坡支护，该方法是综合了应急堵漏和加强支护2 种施工方法的优点。采用桩承台剪力墙代替砖胎模的目的有2 个：