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基坑流砂问题:
当基坑底以上粘性土中夹有砂或粉土,且地下水位较高,基坑开挖揭露这些夹层时;或者当基坑底部为砂土或粉土、随着基坑开挖加深,水力坡度加大,当动水压力超过砂土或粉土颗粒自重使土颗粒悬浮时,砂或粉土与水一起涌于基坑中,便产生流砂现象。
是否产生流砂现象可按下式验算:
Icr=(ρs-1)(1-n)
式中:Icr——临界水力坡度;
ρs——土的颗粒密度;
n——土的孔隙度,以小数计。
当实际水力坡度I大于Icr时,将发生流砂现象,实际中还要考虑一个大于1.0的安全系数。影响流砂现象的因素较多,主要是土的颗粒级配、结构及埋藏条件等。当深挖时水力坡度超过临界水力坡度,又具有以下条件时,就更容易产生流砂现象。
(1)土的颗粒组成中,粘粒含量小于10%,粉、砂粒含量大于75%。
(2)土的不均匀系数小于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)在粘性土有砂夹层的土层中,砂土或粉土层的厚度大于25cm。
流砂现象的产生,一方面将严重影响施工(如挖了又涨,无法达到设计标高);另一方面因流砂使地下掏空,可导致土体丧失稳定性或地面产生塌陷,危及相邻建筑物的安全。防止流砂的措施主要有人工降低地下水位、打板桩或加固坑壁以增长渗流途径减小实际水力坡度等。
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