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【摘要】着重阐述了粉沙地质段桥涵基坑施工时遇到流沙和涌沙时造成的影响和危害，流沙和涌沙形成的原因及几种实践中的防治方法。
【关键词】流沙；涌沙；基坑；危害及防治
【中图号】U44【文献标示码】A【文章编号】1005-1074(2009)02-0192-01
1流沙及涌沙成因的分析及危害
1.1流沙形成的原因粉土地质地段开挖基坑后，由于地下水位高，土体受水浸泡饱和时，土粒中亲水颗粒吸水膨胀使土颗粒的密度减小，当在动水压力的作用下，动水压力超过土粒的重力时，土粒产生悬浮流动，即形成流沙。动力水压是产生流沙的一个重要因素。产生流沙的临界条件为：I=(ρ-1)(1-n )。其中，I为临界水力坡度；ρ为土粒密度；n为土的孔隙率。
1.2涌沙形成的原因当深基坑距离河塘较近或基坑底下土层中存在承压含水层时，在水位差的作用下，基坑土体中存在渗透水流，由于土体的不均匀性，土体中某一部位的土颗粒在渗透水的作用下会发生运动，使填充在土体骨架空隙中的细颗粒被渗水带走而形成涌水通道，即形成涌沙。
1.3流沙和涌沙对桥涵施工的影响及危害
1.3.1由于粉性土质稳定性不好，基坑壁出现流沙后，首先对基坑壁造成冲击，使坑壁塌堆落。随着坑壁的坍塌，基坑上边缘也不断地迅速扩大，使机械设备等不能靠前作业，直接影响施工。同时，基坑内坍塌物增多影响基坑内钢筋、模板等的作业。清理坍落物势必增大机械及人工费，直接影响施工进度，增加成本支出。在青阜线增建二线工程施工时，就因对流沙等的危害认识不够充分，组织不够严密，给施工生产造成了很大的困难。
1.3.2基坑开挖后，如不及时处理，涌沙就会涌现出来。一个基坑内可能有一个涌沙点，也可能有很多个涌沙点。但无论多少，他们形成沙堆的速度非常快。在青阜线增建二线工程西淝河大桥8#台施工时，曾做过仔细观察，标段内的地面线标高平均在26m 左右，5m 左右深的基坑内，从出现涌沙现象开始不到6 h的时间，一个涌沙点的涌沙量就超过了0.5 m3，涌沙的速度形似火山喷发时熔浆的流淌。虽及时处理，也不能解除对绑扎钢筋及支立模板作业的影响。在8#台桥位，用素混凝土铺盖基坑底，以防止涌沙对施工的影响。但混凝土未能凝固时就被涌沙冲裂、冲碎，根本压不住涌沙，并造成基底标高超高，不利于下一步工序的进行。
2流沙、涌沙预防措施
2.1施工方案的设计与论证①为保证基础施工时基坑不积水，在基础施工之前，首先应根据地质钻探资料和工程实际情况，设计基础施工的降水方案。通常采用的基坑降水方法有人工降水、抗渗围护等，无论采用什么方案，方案中应对坑中待挖土中的地下水位变化情况进行必要的验算，使降水措施满足地下水位浸润线低于开挖底标高以下500 mm的施工条件。②凡在基坑开挖施工中，如发现有流沙或涌沙时，应立即停止开挖，并回填基坑将流沙埋设，探明承压水头、不透水层的标高和厚度，并对坑底土体进行抗浮托能力验算。③对工程所在地的类似基础施工情况进行必要的调研，吸取其他工程在基础施工中的经验与教训。
2.2 流沙防治①在对可能发生流沙现象的基坑开挖时，把基坑边坡放大，坡比不小于1：1.75。然后用围堰的方法在基坑底四周打上围堰，以防止坑壁因流沙而造成的坍落物流淌到基底，同时还要把围堰打上立桩，加以稳固。②用沙袋满铺法来防治流沙及涌沙。即用沙袋满铺基坑边坡，以防治流沙对坑壁的冲刷。此方法需密布的立桩来稳固沙袋。基底以满铺的沙袋来压盖涌沙。实践证明，这两种方法比较实用，而且较其他方法经济、便捷。
2.3 涌沙防治①对涌沙的防治应以抛石法最为方便实用，也很经济。即在开挖基坑时，比设计基底标高深挖20～30cm，然后以片石或破碎的混凝土抛在基坑底，并夯实。最后以砂砾找平作业范围内的基底标高。这样只需在基坑边角备一个集水坑，以普通水泵排水即可。实践证明，这种方法防治涌沙效果最为明显。在西淝河大桥1#墩施工时，基坑挖完后，在破桩头的同时，就以破石、碎混凝土等铺在基底，有效的防止了涌沙的出现。使施工得以顺利进行，保证了工期。②冲水法。此方法需1台大功率的泥浆泵和污水泵，基坑作业的同时，用污水泵随时将出现的涌沙冲到基坑边的集水坑，然后用泥浆泵将水和沙排出基坑，此方法需要有水源及排沙排水处。③井点降水法。即用井点法把基坑周围的地下水位降低，使地下水对基坑不能形成压力，从而从根本上解决了流沙与涌沙形成的基本要素。用井点降水法可以基本上消除涌沙现象，可以完全消除流沙的危害。但此种方法造价高，成本较大，施工工艺复杂，利于大基坑长期作业时使用，小型基坑不适宜采用。
此外，在青町立交桥的施工时，也用了废旧的模板铺盖基底以防涌沙的危害，效果很好。但因其不能周转使用，损耗太大，造成成本投入过多，除非工期非常紧张，否则不宜使用。
3小結
通过以上可见流沙与涌沙对桥涵基础施工的危害非常大，也引起了各施工队伍的重视，因为它直接影响到工期及经济效益。根据流沙与涌沙的性质及形成的原因，我们一定要做到防微杜渐。施工前应充分调查了解当地的地质状况，对可能发生或确实存在流沙现象的地区应提前做好准备，做出详细的施工组织设计，拿出周密的计划和应对措施，根据现场的实际情况选择防治方案，以保证施工的顺利进行。同时，应加快基坑开挖后的后序施工速度，以便把损失降到最低。
4参考文献
[1]孔德斌.轻型井点降水在基坑中工程中的应用[J].山西建筑工业出版社，2006
【关键词】流沙；涌沙；基坑；危害及防治
【中图号】U44【文献标示码】A【文章编号】1005-1074(2009)02-0192-01
1流沙及涌沙成因的分析及危害
1.1流沙形成的原因粉土地质地段开挖基坑后，由于地下水位高，土体受水浸泡饱和时，土粒中亲水颗粒吸水膨胀使土颗粒的密度减小，当在动水压力的作用下，动水压力超过土粒的重力时，土粒产生悬浮流动，即形成流沙。动力水压是产生流沙的一个重要因素。产生流沙的临界条件为：I=(ρ-1)(1-n )。其中，I为临界水力坡度；ρ为土粒密度；n为土的孔隙率。
1.2涌沙形成的原因当深基坑距离河塘较近或基坑底下土层中存在承压含水层时，在水位差的作用下，基坑土体中存在渗透水流，由于土体的不均匀性，土体中某一部位的土颗粒在渗透水的作用下会发生运动，使填充在土体骨架空隙中的细颗粒被渗水带走而形成涌水通道，即形成涌沙。
1.3流沙和涌沙对桥涵施工的影响及危害
1.3.1由于粉性土质稳定性不好，基坑壁出现流沙后，首先对基坑壁造成冲击，使坑壁塌堆落。随着坑壁的坍塌，基坑上边缘也不断地迅速扩大，使机械设备等不能靠前作业，直接影响施工。同时，基坑内坍塌物增多影响基坑内钢筋、模板等的作业。清理坍落物势必增大机械及人工费，直接影响施工进度，增加成本支出。在青阜线增建二线工程施工时，就因对流沙等的危害认识不够充分，组织不够严密，给施工生产造成了很大的困难。
1.3.2基坑开挖后，如不及时处理，涌沙就会涌现出来。一个基坑内可能有一个涌沙点，也可能有很多个涌沙点。但无论多少，他们形成沙堆的速度非常快。在青阜线增建二线工程西淝河大桥8#台施工时，曾做过仔细观察，标段内的地面线标高平均在26m 左右，5m 左右深的基坑内，从出现涌沙现象开始不到6 h的时间，一个涌沙点的涌沙量就超过了0.5 m3，涌沙的速度形似火山喷发时熔浆的流淌。虽及时处理，也不能解除对绑扎钢筋及支立模板作业的影响。在8#台桥位，用素混凝土铺盖基坑底，以防止涌沙对施工的影响。但混凝土未能凝固时就被涌沙冲裂、冲碎，根本压不住涌沙，并造成基底标高超高，不利于下一步工序的进行。
2流沙、涌沙预防措施
2.1施工方案的设计与论证①为保证基础施工时基坑不积水，在基础施工之前，首先应根据地质钻探资料和工程实际情况，设计基础施工的降水方案。通常采用的基坑降水方法有人工降水、抗渗围护等，无论采用什么方案，方案中应对坑中待挖土中的地下水位变化情况进行必要的验算，使降水措施满足地下水位浸润线低于开挖底标高以下500 mm的施工条件。②凡在基坑开挖施工中，如发现有流沙或涌沙时，应立即停止开挖，并回填基坑将流沙埋设，探明承压水头、不透水层的标高和厚度，并对坑底土体进行抗浮托能力验算。③对工程所在地的类似基础施工情况进行必要的调研，吸取其他工程在基础施工中的经验与教训。
2.2 流沙防治①在对可能发生流沙现象的基坑开挖时，把基坑边坡放大，坡比不小于1：1.75。然后用围堰的方法在基坑底四周打上围堰，以防止坑壁因流沙而造成的坍落物流淌到基底，同时还要把围堰打上立桩，加以稳固。②用沙袋满铺法来防治流沙及涌沙。即用沙袋满铺基坑边坡，以防治流沙对坑壁的冲刷。此方法需密布的立桩来稳固沙袋。基底以满铺的沙袋来压盖涌沙。实践证明，这两种方法比较实用，而且较其他方法经济、便捷。
2.3 涌沙防治①对涌沙的防治应以抛石法最为方便实用，也很经济。即在开挖基坑时，比设计基底标高深挖20～30cm，然后以片石或破碎的混凝土抛在基坑底，并夯实。最后以砂砾找平作业范围内的基底标高。这样只需在基坑边角备一个集水坑，以普通水泵排水即可。实践证明，这种方法防治涌沙效果最为明显。在西淝河大桥1#墩施工时，基坑挖完后，在破桩头的同时，就以破石、碎混凝土等铺在基底，有效的防止了涌沙的出现。使施工得以顺利进行，保证了工期。②冲水法。此方法需1台大功率的泥浆泵和污水泵，基坑作业的同时，用污水泵随时将出现的涌沙冲到基坑边的集水坑，然后用泥浆泵将水和沙排出基坑，此方法需要有水源及排沙排水处。③井点降水法。即用井点法把基坑周围的地下水位降低，使地下水对基坑不能形成压力，从而从根本上解决了流沙与涌沙形成的基本要素。用井点降水法可以基本上消除涌沙现象，可以完全消除流沙的危害。但此种方法造价高，成本较大，施工工艺复杂，利于大基坑长期作业时使用，小型基坑不适宜采用。
此外，在青町立交桥的施工时，也用了废旧的模板铺盖基底以防涌沙的危害，效果很好。但因其不能周转使用，损耗太大，造成成本投入过多，除非工期非常紧张，否则不宜使用。
3小結
通过以上可见流沙与涌沙对桥涵基础施工的危害非常大，也引起了各施工队伍的重视，因为它直接影响到工期及经济效益。根据流沙与涌沙的性质及形成的原因，我们一定要做到防微杜渐。施工前应充分调查了解当地的地质状况，对可能发生或确实存在流沙现象的地区应提前做好准备，做出详细的施工组织设计，拿出周密的计划和应对措施，根据现场的实际情况选择防治方案，以保证施工的顺利进行。同时，应加快基坑开挖后的后序施工速度，以便把损失降到最低。
4参考文献
[1]孔德斌.轻型井点降水在基坑中工程中的应用[J].山西建筑工业出版社，2006