放坡开挖是防治流砂的经济有效方法

放坡开挖是防治流砂的经济有效方法

绍兴市第一建筑安装工程公司 陈关友

[摘要] 本文从理论上分析用放坡开挖来防治流砂是可能的, 从工程实践中证实放坡开挖防治流砂是可行的，讲了应注意的问题。

[关键词] 放坡开挖 延长渗水途径 流砂防治 抗渗

1 常规的流砂防治方法

在地下水位较高的砂性（粉砂）土层中开挖土方，必须采取预防流砂发生的措施，通常采用基坑四周打设井点管降水，以减小水头差来防治流砂；沿坑边打设板桩，以延长渗水途径，降低水力坡度来防治流砂；还有冻结法、固结法、抛块石等。以上均须增加一定的技术措施费用，至于采用水下开挖（目的是消除水头差），在一般的房屋建筑基础施工中不宜采用。

在流砂土层中进行基坑挖掘施工，对如何防治流砂历来是施工中的一大技术难点，因为井点降水会发生周围地面沉陷，打板桩费用较高，已知的其它方法施工不易且费用不低。

2 放坡开挖防治流砂在理论上的可能性

有什么简单有效的方法可以防治流砂？答案是有的：放坡开挖可以防治流砂。

从理论上分析，防治流砂的关键是要减小动水压力，降低水力坡度。水力坡度I的大小，主要涉及两个参数：一是水头差△H，二是渗水途径L。水力坡度的大小与水头差成正比，与渗水途径成反比，即水力坡度公式：I=△H/L。防治流砂在理论上主要从改变两个参数入手，减小水头差△H，延长渗水途径L，目的是减小动水压力，降低水力坡度。要延长渗水途径并非只有打板桩一种办法，采用放坡开挖，其坡面位于地下水位以下段的水平长度就是渗水途径长度L，只要满足下式：

△H／L<IC=（1－ｎ）（Ｇ－１）　 整理后得：

Ｌ>△Ｈ／（1－ｎ）（Ｇ－１）

式中：IC ——为临界水力坡度

ｎ——为孔隙率

Ｇ——为土粒重度

基坑挖到基底标高就不会出现流砂现象。从△Ｈ/L这一分子式看，L减小则水力坡度增大，当L接近于零，即边坡直立时，很小的水头差△Ｈ也会产生大的水力坡度；若L趋向无穷大，则水力坡度接近于零，若一般边坡坡面中的L加长十几倍，则变成缓坡地面，根本不会出现流砂现象。当水头差△Ｈ不变，从L的变化，能得到安全、合理的防治流砂的边坡坡度。实际上，临界水力坡度IC的值，是基槽临界边坡坡角的正切值。对于有条件放坡的一般基坑，用放坡开挖防治流砂在理论上是完全可能的。

3 实践证实放坡开挖防治流砂是可行的

3.1工程概况

上海鲁迅纪念馆改扩建工程，位于上海甜爱路100号，总建筑面积4863M2，2层框架结构，300×300mm截面预制桩基，条形基础，有375 M2的1 层地下室。

工程地质状况：地表层为厚1.50m左右的杂填土层，第2层砂质粉土层厚达10ｍ多，地下水位在自然地面以下0.50ｍ, 条形基础及箱型地下室均位于典型的流砂土层（砂质粉土）之上，该工程的预制桩为防地震基土液化而设计, 土方挖掘时必须采取防治流砂的措施。

3.2 条形基础土方开挖

条基土方开挖深度为1.80ｍ，土方采用机械挖掘，边坡人工修整，坑内集水井排水，基槽边坡坡度按满足Ｌ>

复合土工膜（复合防渗膜）分为一布一膜和两布一膜，宽幅4-6m，重量为200—1500g/平方米，抗拉、抗撕裂、顶破等物理力学性能指标高，产品具有强度高，延伸性能较好，变形模量大，耐酸碱、抗腐蚀，耐老化，防渗性能好等特点。能满足水利、市政、建筑、交通，地铁、隧道、工程建设中的防渗、隔离、补强、防裂加固等土木工程需要。常用于堤坝、排水沟渠的防渗处理，以及废料场的防污处理。