流砂基础处理方法与防治措施

肖福军，胡曙东

（1.虎林市水务局，黑龙江虎林 158400;2.虎林市阿北涝区管理站，黑龙江虎林 158400）

1 流砂现象与流砂成因及特点

1.1 流砂现象

水工建筑物基坑开挖时，如采用单一的集水明排方案，当开挖面低于地下水位一定深度时，往往在坑底出现无数的“冒沙”涌泉，坑底高程随之隆起。如处理措施不当，再猛挖猛抽，就会造成边挖边冒、越抽越冒的状况。无穷无尽的“细颗粒”随水涌来，基坑内形成粥状流体，人机难以作业，基坑无法挖深。人们通常把这种现象，叫做流砂现象。

1.2 流砂成因及特点

仔细分析流砂现象，不难看出，流砂有着随水来、随水去的特点，其成因有二：①是基坑内外地下水位差大。这是形成“流砂”的必要条件，原因是地下水排水措施不当造成的，但在施工中是可以避免的。②是基坑土壤粉状颗粒含量多。这是基坑土壤的内在因素，是不以人们意志为转移的“先天”条件。粉砂、粉质亚砂土及粉状颗粒含量多的土壤，都是形成流砂的主要地基土壤。

在水工建筑物施工中，出现流砂是常有的事。基坑开挖一旦出现流砂现象，轻则影响开挖进度，重则无法施工。处理不当，还可能造成严重“管涌”，掏空地基，使基底土壤完全丧失原有的力学性质，以致基坑报废。因此，必须及时恰当处理。

2 处理方法

如何处理流砂，将流砂转变为稳定土。根据地质条件和工程特点来实施。具体的措施有：①打板桩法：将板桩打入坑底下面一定深度，增加地下水从坑外流入坑内的渗流长度，以减小水力坡度，从而减小动水压力，防止流砂产生，此方法一般可解决基础较浅的工程。②地下建筑墙法：此法是在基坑周围先灌一道混凝土连续墙以支撑土臂、截水并防止流砂产生，这种方法投入大成本无法回收，一般不常采用。③群井降水法：根据土质的渗透系数与地下水位的高低计算出水量，依据水量在建筑物的周围打井抽水降低地下水位，来防止流砂产生。④目前最常用的方法是井点排水，特别是轻型井点排水。轻型井点降低地下水位，是沿基坑周围，以一定的间距埋入，在地面上用集水总管将各井点管连接起来，并在一定的位置设置抽水设备，利用真空泵和离心泵的真空吸力作用使地下水经滤管进入井点，然后汇入总管排出，从而降低地下水位。地下水降低后，可使所挖的土始终保持干燥状态，改善施工条件，同时还使动水压力方向向下，从根本上防止流砂发生并增加土中有效应力，提高土的强度或密实度，因此，井点排水降低地下水位不仅是一种施工措施，也是一种地基加固方法，采用此方法降低地下水位，可适当改陡坡以减少挖土数量，但在降水过程中，基坑附近的地基土壤会有一定的沉降，因此，在施工时应加以注意。

轻型井点位置，一般根据基坑的大小、土质、水位、降水深度要求而定。当基坑或沟槽宽度＜6 m，水位降低值≤5 m时，可用单排线状井点，布置在地下水流的上游的一侧，两端延长一般不小于沟槽宽度，如沟槽宽度＞6 m或土质不良，宜用双排井点。面积较大的基础宜用环状井点。有时也布置为U形。以利挖土机械和运输车辆的出入。环状井点四角部分应适当加密。井点管距离基坑一般为0.7～1m，以防漏气。井点管间距一般用0.8～1.6 m或根据经验确定。

如基坑较大，单套抽水设备不涌满足基坑开挖要求，可采用多套抽水设备，这时，井点系统要分段，各段长度应大致相等，分段地点宜选择在基坑转变处，以减少总管接头数量，提高水泵抽吸能力。水泵应设置在各段总管中部，使泵两边水流平衡。分段处应设阀门或将总管断开，以免管内水流紊乱，影响抽水效果。

如果基坑开挖深度大于井点管长度，则应降低井点管的埋置面，以适应降水深度的要求。在任何情况下，滤管必须埋在透水层内。为了充分利用抽吸能力，总管的布置标高宜接近地下水位，水泵轴心标高宜与总管平行或略低于总管，总管应具有0.25%～0.5%坡度（坡向泵房）。各段总管与滤管最好分别设在同一水平面，不宜高低悬殊。

在我省一些施工单位还采用水中挖土法、基坑冻结法和分段快速挖基法加以防治流砂，但以井点排水法使用最多。

[1]隋春蕾，张晓滨.流砂基础施工处理方法[J].黑龙江水利科技，2008，36（4）：147.

[2]牛治安.浅谈流砂基础处理[J].西部探矿工程.2005（6）：195-196.