放坡開(kāi)挖是防治流砂的經(jīng)濟(jì)有效方法

紹興市第一建筑安裝工程公司 陳關(guān)友

[摘要] 本文從理論上分析用放坡開(kāi)挖來(lái)防治流砂是可能的, 從工程實(shí)踐中證實(shí)放坡開(kāi)挖防治流砂是可行的，講了應(yīng)注意的問(wèn)題。

[關(guān)鍵詞] 放坡開(kāi)挖 延長(zhǎng)滲水途徑 流砂防治 抗?jié)B

1 常規(guī)的流砂防治方法

在地下水位較高的砂性（粉砂）土層中開(kāi)挖土方，必須采取預(yù)防流砂發(fā)生的措施，通常采用基坑四周打設(shè)井點(diǎn)管降水，以減小水頭差來(lái)防治流砂；沿坑邊打設(shè)板樁，以延長(zhǎng)滲水途徑，降低水力坡度來(lái)防治流砂；還有凍結(jié)法、固結(jié)法、拋塊石等。以上均須增加一定的技術(shù)措施費(fèi)用，至于采用水下開(kāi)挖（目的是消除水頭差），在一般的房屋建筑基礎(chǔ)施工中不宜采用。

在流砂土層中進(jìn)行基坑挖掘施工，對(duì)如何防治流砂歷來(lái)是施工中的一大技術(shù)難點(diǎn)，因?yàn)榫c(diǎn)降水會(huì)發(fā)生周?chē)孛娉料荩虬鍢顿M(fèi)用較高，已知的其它方法施工不易且費(fèi)用不低。

2 放坡開(kāi)挖防治流砂在理論上的可能性

有什么簡(jiǎn)單有效的方法可以防治流砂？答案是有的：放坡開(kāi)挖可以防治流砂。

從理論上分析，防治流砂的關(guān)鍵是要減小動(dòng)水壓力，降低水力坡度。水力坡度I的大小，主要涉及兩個(gè)參數(shù)：一是水頭差△H，二是滲水途徑L。水力坡度的大小與水頭差成正比，與滲水途徑成反比，即水力坡度公式：I=△H/L。防治流砂在理論上主要從改變兩個(gè)參數(shù)入手，減小水頭差△H，延長(zhǎng)滲水途徑L，目的是減小動(dòng)水壓力，降低水力坡度。要延長(zhǎng)滲水途徑并非只有打板樁一種辦法，采用放坡開(kāi)挖，其坡面位于地下水位以下段的水平長(zhǎng)度就是滲水途徑長(zhǎng)度L，只要滿(mǎn)足下式：

△H／L<IC=（1－ｎ）（Ｇ－１）　 整理后得：

Ｌ>△Ｈ／（1－ｎ）（Ｇ－１）

式中：IC ——為臨界水力坡度

ｎ——為孔隙率

Ｇ——為土粒重度

基坑挖到基底標(biāo)高就不會(huì)出現(xiàn)流砂現(xiàn)象。從△Ｈ/L這一分子式看，L減小則水力坡度增大，當(dāng)L接近于零，即邊坡直立時(shí)，很小的水頭差△Ｈ也會(huì)產(chǎn)生大的水力坡度；若L趨向無(wú)窮大，則水力坡度接近于零，若一般邊坡坡面中的L加長(zhǎng)十幾倍，則變成緩坡地面，根本不會(huì)出現(xiàn)流砂現(xiàn)象。當(dāng)水頭差△Ｈ不變，從L的變化，能得到安全、合理的防治流砂的邊坡坡度。實(shí)際上，臨界水力坡度IC的值，是基槽臨界邊坡坡角的正切值。對(duì)于有條件放坡的一般基坑，用放坡開(kāi)挖防治流砂在理論上是完全可能的。

3 實(shí)踐證實(shí)放坡開(kāi)挖防治流砂是可行的

3.1工程概況

上海魯迅紀(jì)念館改擴(kuò)建工程，位于上海甜愛(ài)路100號(hào)，總建筑面積4863M2，2層框架結(jié)構(gòu)，300×300mm截面預(yù)制樁基，條形基礎(chǔ)，有375 M2的1 層地下室。

工程地質(zhì)狀況：地表層為厚1.50m左右的雜填土層，第2層砂質(zhì)粉土層厚達(dá)10ｍ多，地下水位在自然地面以下0.50ｍ, 條形基礎(chǔ)及箱型地下室均位于典型的流砂土層（砂質(zhì)粉土）之上，該工程的預(yù)制樁為防地震基土液化而設(shè)計(jì), 土方挖掘時(shí)必須采取防治流砂的措施。

3.2 條形基礎(chǔ)土方開(kāi)挖

條基土方開(kāi)挖深度為1.80ｍ，土方采用機(jī)械挖掘，邊坡人工修整，坑內(nèi)集水井排水，基槽邊坡坡度按滿(mǎn)足Ｌ>

復(fù)合土工膜（復(fù)合防滲膜）分為一布一膜和兩布一膜，寬幅4-6m，重量為200—1500g/平方米，抗拉、抗撕裂、頂破等物理力學(xué)性能指標(biāo)高，產(chǎn)品具有強(qiáng)度高，延伸性能較好，變形模量大，耐酸堿、抗腐蝕，耐老化，防滲性能好等特點(diǎn)。能滿(mǎn)足水利、市政、建筑、交通，地鐵、隧道、工程建設(shè)中的防滲、隔離、補(bǔ)強(qiáng)、防裂加固等土木工程需要。常用于堤壩、排水溝渠的防滲處理，以及廢料場(chǎng)的防污處理。