2020年巖土工程師《專業(yè)知識》考點(diǎn):基坑流砂問題

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基坑流砂問題：

當(dāng)基坑底以上粘性土中夾有砂或粉土，且地下水位較高，基坑開挖揭露這些夾層時(shí);或者當(dāng)基坑底部為砂土或粉土、隨著基坑開挖加深，水力坡度加大，當(dāng)動水壓力超過砂土或粉土顆粒自重使土顆粒懸浮時(shí)，砂或粉土與水一起涌于基坑中，便產(chǎn)生流砂現(xiàn)象。

是否產(chǎn)生流砂現(xiàn)象可按下式驗(yàn)算：

Icr=(ρs-1)(1-n)

式中：Icr——臨界水力坡度;

ρs——土的顆粒密度;

n——土的孔隙度，以小數(shù)計(jì)。

當(dāng)實(shí)際水力坡度I大于Icr時(shí)，將發(fā)生流砂現(xiàn)象，實(shí)際中還要考慮一個(gè)大于1.0的安全系數(shù)。影響流砂現(xiàn)象的因素較多，主要是土的顆粒級配、結(jié)構(gòu)及埋藏條件等。當(dāng)深挖時(shí)水力坡度超過臨界水力坡度，又具有以下條件時(shí)，就更容易產(chǎn)生流砂現(xiàn)象。

(1)土的顆粒組成中，粘粒含量小于10%，粉、砂粒含量大于75%。

(2)土的不均勻系數(shù)小于5。

(3)土的含水量大于30%。

(4)土的孔隙比大于0.75(或土的孔隙度大于43%)。

(5)在粘性土有砂夾層的土層中，砂土或粉土層的厚度大于25cm。

流砂現(xiàn)象的產(chǎn)生，一方面將嚴(yán)重影響施工(如挖了又漲，無法達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高);另一方面因流砂使地下掏空，可導(dǎo)致土體喪失穩(wěn)定性或地面產(chǎn)生塌陷，危及相鄰建筑物的安全。防止流砂的措施主要有人工降低地下水位、打板樁或加固坑壁以增長滲流途徑減小實(shí)際水力坡度等。

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