陈小兰
摘要:在建筑行业的施工过程当中,基坑的挖掘是一项十分重要的工作。在基坑挖掘的过程中,基本上都要接触到地下水位,因此在基层开挖的过程当中时常产生流砂现象,这无疑会对建筑工程的施工带来严重的干扰,甚至威胁施工人员的人身财产安全。鉴于此,本文主要对施工过程当中流砂现象存在的原因进行深入的分析,最终提出针对性的解决措施,力求能为当前建筑行业的施工提供一定的参考借鉴作用,推动建筑物质量的稳步提高。
关键词:建筑工程;流砂现象;防治措施
一、 流砂现象产生的原因
流砂顾名思义即为流动的沙子,其流动的规律与地下水的流动方向息息相关。流砂产生的原因是多方面的,具体可由内因与外因两方面来深入分析。从外因方面分析,当基坑在开挖的过程中,其会影响基坑底下流动的动水压力,使其压力的方向发生改变,从而带动土层颗粒的运动。水的重力以及流动方向对动水压力的大小与方向产生深远的影响,如果基坑深度较大形成了一定的落差,此时动水压力会逐步增大,在基坑当中部分颗粒直径较小的细砂其不具备渗水能力,基底处于不透水层内,基地下面的透水层承载的水压过大时,基坑底部就会发生流砂现象。而从内因方面分析,流砂现象的发生与土质存在较大的关联,一般来讲颗粒直径较小的细沙以及渗透系数较低的土层,极其容易产生流砂现象。
二、流砂现象的危害及防治的重要性
(一)流砂现象对建筑工程施工的危害
建筑施工的整个过程当中必须重视基坑的开挖,其与建筑物的稳定存在较大的关联,而且也决定着进入内部人群的生命安全。流砂现象恶化时会导致稀土失去承载能力,施工人员无法在基土的表面进行相应的作业,这无疑会使施工的进度受到阻碍,加大了施工难度,一旦基坑挖到特定深度时极有可能产生塌方现象。
(二)流砂现象对周围其他建筑的危害
流砂现象不单单只是影响整个施工工程,而且还降低周边建筑物的安全性能。施工地点如果发生了流砂现象,该地点的地下水的动水压力势必会发生改变,严重时会带来塌方,影响周边建筑物的地基,特别是高层的建筑。高层的建筑物其重力较大,动水压力的转变有一定的概率导致其发生沉降位移,产生不可设想的后果。因此在项目的实施之前,相关人员必须对施工地点的土质以及水文情况进行深入的调查,实施一定的预防措施,从而为建筑工程的顺利完工奠定坚实的基础。
(三)流砂现象防治的重要性
在建筑施工之前,必须对施工区域的水文以及土地情况进行深入的调研分析,以便能够充分做好流砂防治的工作,从而为施工的开展奠定坚实的基础,维护施工人员的生命健康财产安全,也能夠进一步避免流砂现象给工程所带来的财产损失。对于建筑工程施工单位而言,采取有效的措施带来防治流砂,可以切实提高施工效率,减少建筑施工成本的支出,也提高了施工的整体质量。
三、流砂现象的防治措施
流砂现象的产生是在动水压力的作用下形成的,因此对该现象的防治可以在施工前进行人为的干扰。具体方式如下:在基坑开挖实施之前,在基坑的附近深埋数量较多的滤水管,而后在施工的过程当中借助抽水泵的作用抽出地下水,确保其水位能够降低到基坑底之下,杜绝流砂现象的发生。这种方法看似简单,但利用人工的方式来减少动水压力有可能产生一些负面效应,如可能导致周围建筑物出现沉降。由此可见,在进行人为降水的施工前,必须对周围建筑物采取一定的防护措施。以下主要介绍人工减少动水压力所采用的几种方法,这些方法也是现阶段建筑施工行业当中防治流砂现象所采用的主要方法。
(一)轻型井点法
轻型井点法主要指的是在基坑的周围,把一定数量的井点管按照相应的距离隔开,而后埋入到蓄水层当中,并使用光弯联管连接各个井点管以及总管。连接完毕之后,利用抽水设备来抽取基坑下面的地下水,抽上来的水借助井点管流入到总管之后排掉,以此来起到降低水位的作用。一般来讲,抽水设备的抽水效率有限,单级井点降水深度较低,基本上只能抽不超过6m的水位;如果
降水深度更高,则必须借助多级井点的方式,这种方式的降水深度最高可达到12m左右。
(二)喷射井点法
降低动水压力的一个主要方法便是喷水井点法,其主要是将特别制作的喷射器安装在井点管当中,该管分为外管和内管。如果喷射装置装在内管里,如果高压水泵对其输入高压水或者空气时,该喷射器会与喷射井管的内管下沿紧密连接。而后在抽水作业开展的过程中,高压水泵事先运行,此刻水流流经内管和外管,从而构成环形空间,并由喷射器侧边的圆孔喷出,而喷射器侧孔的喷嘴处截面在压力作用下突然变小,水流变会产生极高的喷速从而形成真空,地下水在压力作用下被吸入滤管中,此时地下水与工作中的水混合在一起经过扩散管,在压力的作用下,顺内管上升,经过总管排出,从而降低地下水位。
(三)电渗井点法
如果上述两种方式未能够被充分运用或者是其效果不佳时,可以通过改良的方式来处理,这种改良的方式便是电渗井点法。这种方法把原有的井点管当成负极,植入钢筋当成正极,而后利用电线将正负极连通,出现电流之后带有负电荷的土颗粒会开始向正极方向活动,与此同时带正电荷的水向负极集中,在真空以及电力的影响下,水便会集中到负极井点管,然后喷射出去,井点管通过持续通电不断抽水,地下水位随之不断降低。在渗透系数较小的粉质黏土中,电渗井法被广泛应用。
(四)管井井点法
这种做法是将井管沿基坑按一定距离隔开,与轻型井管法不同的是,井管之间并不相连,而是单独进行作业,这就需要每一个井管都配有1台独立的抽水泵,多台水泵同时作业,可以迅速使地下水位降低。因为多台水泵同时作业,所以单位时间内排水量很大,管井井点法特别适用于渗透能力强的土质和土层中地下水存水量较大的土层。并且管井井点每台水泵相对独立,维护起来相对容易。管井井点法的降水深度通常不太高,一般在5m左右,如果对降水深度的要求较大,应该采用深井井点,又称“深井泵法”,这种降水法的降水深度会达到15m左右。
参考文献
[1]李志武,张浩,鞠军令.流砂地质条件下承台基坑降水施工技术研究[J].决策探索(中).2020(07)
[2]熊周余.浅谈深基坑地下连续墙涌水涌砂防治方法[J].浙江建筑.2017(05)
[3]惠炜,蒋岚岚,佘步存,刘刚.流砂现象在污水管道施工中发生的原因与防治措施[J].城市道桥与防洪.2014(12)
[4]赵栖远,毛燕.基坑流砂现象分析与防治措施[J].电力勘测设计.2011(05)
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