2020年巖土工程師《專業(yè)知識》考點:基坑流砂問題
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基坑流砂問題:
當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;或者當基坑底部為砂土或粉土、隨著基坑開挖加深,水力坡度加大,當動水壓力超過砂土或粉土顆粒自重使土顆粒懸浮時,砂或粉土與水一起涌于基坑中,便產生流砂現(xiàn)象。
是否產生流砂現(xiàn)象可按下式驗算:
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,以小數計。
當實際水力坡度I大于Icr時,將發(fā)生流砂現(xiàn)象,實際中還要考慮一個大于1.0的安全系數。影響流砂現(xiàn)象的因素較多,主要是土的顆粒級配、結構及埋藏條件等。當深挖時水力坡度超過臨界水力坡度,又具有以下條件時,就更容易產生流砂現(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)象的產生,一方面將嚴重影響施工(如挖了又漲,無法達到設計標高);另一方面因流砂使地下掏空,可導致土體喪失穩(wěn)定性或地面產生塌陷,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際水力坡度等。
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