浅谈水利工程中基坑的流砂处理技术

2015-08-05 221 0

  所谓的基坑流沙现象就是在对基坑进行开挖的过程中,如果开挖的平面低于地下水位,就会出现流沙涌动的现象。这一现象的出现就会使得坑底出现隆起的现象,如果施工人员没有采用科学的治理方式或者是对这一问题的重视程度不高,就会直接影响到水利工程的施工质量。接下来的开挖工作也会受到严重的影响,随着开挖程度的加剧,流沙会不断涌现。基坑的内部会呈现出一定形态的粥状,无论是人工还是机械活动都无法达到施工的目的。这就是人们常说的基坑流沙现象。只有对这类现象进行分析,才能够保证水利工程建设工作的高效性。
 
  1对基坑流沙现象进行分析
 
  为了对这一现象进行深入了解,相关的工作人员对这一问题进行了深入分析,从研究中可以看出,流沙会根据水体的变化而变化。究其原因主要表现在以下几个方面:
 
  第一,基坑内外的水体的水位出现了一定的差距。这一点也是基坑流沙出现的主要条件。由于流沙的颗粒结构比较特殊,而且主要的颗粒都是呈现出球状,所以,相互之间的摩擦力相对较小,很容易出现滑动的问题。而且,如果沙面受到一定作用力,就会对平衡程度产生严重的破坏,沙粒逐渐向四周滑动。为了避免一些颗粒物出现沉陷的问题,需要沿着基坑的深度来进行控制。如果地下水的排放程度不达标,也会影响到工程的建设问题。
 
  第二,基坑的土体在受到水体浸泡的过程中,会出现严重的饱和状态。土粒中会存在着一定的胶体颗粒状物质,土粒的密度逐渐减少。在动水压力的作用下,如果动水压力超出了土粒的重力,土粒就会在表面进行悬浮,形成流沙的形式。另外,基坑土壤也具有一定的内在因素,这些因素是客观存在的。由于土壤的形式不同,也会存在着一定的粉状颗粒。这些土壤主要是粉砂、粉质亚沙等等。
 
  在水利工程施工的过程中,对基础工程进行开挖的过程中,出现流沙的问题是比较常见的。如果没有进行及时的处理,或者采取的处理方式不合理,就会造成严重的危害。
 
  2防治流沙的主要措施
 
  2.1井点排水法
 
  所谓的井点排水法就是在进行基坑开挖的过程中在受到地下水的严重影响下,所进行的防治措施。这种方式在类别上可以被分成是轻型井点和管片井点两种形式。这些形式的选择主要取决于施工单位的施工方式以及实际的地质条件等因素。所以说,排水方式以及排水量的多少也是对流沙进行防治的具体因素。
 
  在基坑开发工程中,如果不间断地进行抽水,就会出现基坑的掩埋现象。出现这一现象的最主要原因就是设计人员和施工人员的预见性明显不够,在流沙现象和粗线之后,采用井点排水的方式不仅不会起到促进作用,还有可能会延误施工的工期,无法达到预期的效果。
 
  2.2板桩隔离法
 
  这种方式主要是在进行水利工程施工的过沉重,在基坑土壤开挖的过程中,将板桩结构深入到土壤中,这一做法主要增强了地下水的渗透情况,对水力的坡度造成严重的影响。不仅如此,还能够防治坑壁土壤的坍塌情况,对基坑附近的流沙进行阻挡。具体来说,板桩的应用种类相对较多,除了钢板桩、混凝土板桩之外,还有土质板桩。在相对比较大型的码头处主要采用的是钢板桩和混凝土结构的板桩。
 
  出现流沙后采用4毫米厚钢板围成一级简易板桩,挖至6米后,采用二级简易板桩。挖至6.8米后板桩,集中人力在图圄内突击挖至设计高程,立即回填沙砾垫层、浇筑砼垫层。依次用此“蚕食”的办法,完成了基坑开挖和浇筑型层。
 
  2.3水中挖土法
 
  水中挖土法的作用是使内外水头差为零,使流沙丧失形成条件。小型工程常用泥浆泵排泥挖基。大中工程多采用挖泥船、斗作业。使用泥浆泵挖基时,施工方法太致如下:基坑开挖至流沙层后。用高压水枪将基底粉沙冲起,靠架在浮鼓上的泥浆泵将泥水混合物排走。浮鼓象船一样,可在基坑内游动,用清水泵注清水人基坑,使内外水头差为零,直至开挖至设计高程,并清除基底沉积物。然后在水中投放沙砾垫层,以封闭“流沙”。最后排出基坑内积水、浇筑砼垫层。至于是否用水下砼法封底.视具体条件定。
 
  2.4基坑冻结法
 
  利用基坑土壤结冻,使流沙失去存在条件,此法常用于浅基础开挖。架取了开挖基坑冻方的办法。当年二月初开工,先将已结冻的2米厚冻层挖掉。下面剩余未冻土方待结冻后再挖。直到设计高程为止,然后回填沙垫层,成功地制止了流沙的发生。
 
  2.5分段快速挖基法
 
  快速挖基是使开挖速度大大快于流沙入坑速度,以防治流沙。小型工程和条形基础,在内外水头差不大时经常使用这种方法。为增加开挖速度,常将基坑分段突击,挖出一段立即回填垫层,直至结束基坑开挖。此种办法常与简易板桩法配合使用。
 
  3基坑降水方案设计
 
  3.1降深要求
 
  由于基坑开挖需挖穿填土层进入强透水性的砂层,基坑的涌水量较大,为保证基坑开挖的安全,坑壁结构的稳定,避免涌水和流砂的发生,降水设计时,将基坑降水和基坑支护的施工降水作统一考虑,务必保证地下水位降到基础桩承台底0.5m以下,且基坑中心线处的降深要求应低于开挖基底不少于0.5m。
 
  3.2降水方案
 
  目前,深基坑降水比较常用的有明沟降排水和管井井点降水。其中基坑明沟降排水比较适用于降水深度不大的工程。针对樟树市的地质的特点及降深要求,设计上采用管井井点降水进行基坑降水,并同时设计明沟排水,明沟排水只是收集基坑中和坑壁局部渗出的地下水和施工时的其它地下水。
 
  结束语
 
  综上所述,水利工程施工基坑防治流沙处理方法,根据施工实际情况选择适合的方法。降水实践中要采用信息化施工,定时检测降深、出水量,采用抽水试验验证降水效果,以便进一步优化降水设计的施工方案。经过技术、经济和节能比较后确定,从而使目前水利工程施工基坑防治流沙处理在技术使用以上几种方法的情况相当普遍。
 
  参考文献
 
  [1]杨勇.水利施工中软土地基处理技术探讨[J].河南科技,2012(6).
 
  [2]吴燕,薛大伟,郑青伟.水利施工中软土地基处理技术综述[J].河南科技,2012(13).
 
  [3]韩洪斌.浅析水利工程中软土地基处理技术[J].黑龙江科技信息,2014(5).
 
[4]邱海涛.地基处理技术应用于某河堤防洪整治研究[J].湘潭师范学院学报(自然科学版),2006(2). 

评论 (0

成功提示

错误提示

警告提示

TOP