在地下水位较高的地区进行基础施工时,降低地下水位是一项非常重要的技术手段。
当基坑无支护结构防护时,通过降低地下水位保证基坑边坡稳定,防止地下水涌入坑内,阻止流砂现象发生。此时,降水会将基坑内外的局部水位同时降低,对基坑外周围建筑物、道路、管线会造成不利影响,设计时应充分考虑。
当基坑有支护结构围护时,一般仅通过坑内降水来降低地下水位。有支护结构围护的基坑,由于围护体的降水效果较好,且隔水帷幕伸入透水性差的土层一定深度,这种情况下降水类似盆中抽水。当封闭式的基坑内降水到一定时间,待降水深度范围内的土体几乎无水可降时,降水的目的也即达到。降水过程中应注意:
①土方开挖前应保证一定时间的预抽水;
②降水深度必须考虑隔水帷幕的深度,防止产生管涌现象;
③必须与坑外观测井的监测密切配合,用观测数据来指导降水施工,避免隔水帷幕渗漏,影响周围环境;
④注意施工用电安全。
流砂
1.流砂的定义
开挖土质不好、地下水位较高的基坑时,当挖至地下水位以下(约0.5m),由于地下水压力的作用,坑底下面的土有时会形成流动状态,随地下水涌入基坑,这种现象称为流砂现象。(www.xing528.com)
2.流砂的危害
发生流砂时,土完全丧失承载能力,使施工条件恶化,难以开挖到设计深度。严重时会造成边坡塌方及附近建筑物下沉、倾斜、倒塌等。
3.流砂形成的原因
(1)内因
内因取决于土的性质。土的孔隙比大、含水量大、黏粒含量少、粉粒多、渗透系数小、排水性能差等均容易产生流砂现象。因此,流砂现象极易发生在细砂、粉砂和亚黏土中。
(2)外因
外因取决于地下水在土中渗流所产生的动水压力(渗流力)的大小。当单位颗粒土体受到向上的渗流力大于或等于其自身重力时,则土体发生悬浮、移动。
4.防治流砂的方法
根据形成的原因,防治流砂的方法主要有减小动水压力,或采取加压措施以平衡动水压力。根据不同情况可采取的措施有:枯水期施工法、加压法、钢板桩法、水下挖土法、人工降低地下水位法、地下连续墙法等。
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