防止流砂现象的途径和方法(防止流砂的方法主要)
1.防止流砂的方法主要有哪些
主要是消除、减小或平衡动水压力，其具体措施有： ①利用枯水季节施工，以便减小坑内外水位差。
②用钢板桩打入坑底一定深度，增加地下水从坑外流入坑内的距离，从而减少水力坡度，达到减小动水压力，防止流砂发生。 ③采用不排水的水下挖土，使坑内外水压相平衡，使其无发生流砂的条件，一般深井挖土均采用此法。
④建造地下连续墙以供承重、护壁，并达到截水防止流砂的发生。 ⑤采用轻型井点、喷射井点、管井井点和深井泵点等进行人工降低地下水的方法进行土方施工，使动水压力方向向下，增大土粒间的动力，从而有效地制止流砂现象发生。
2.试述何谓流砂现象
基坑挖土至地下水位以下，当土质为细砂土或粉砂土的情况下，往往会出现一种称为“流砂”的现象，即土颗粒不断地从基坑边或基坑底部冒出的现象。
一旦出现流砂，土体边挖边冒流砂，土完全丧失承载力，至使施工条件恶化，基坑难以挖到设计深度。严重时会引起基坑边坡塌方；临近建筑因地基被掏空而出现开裂、下沉、倾斜甚至倒塌。
流砂现象产生的原因是水在土中渗流所产生的动水压力对土体作用的结果。动水压力GD的大小与水力坡度成正比，即水位差愈大，渗透路径L愈短，则GD愈大。
当动水压力大于土的浮重度 时，土颗粒处于悬浮状态，土颗粒往往会随渗流的水一起流动，涌入基坑内，形成流砂。细颗粒、松散、饱和的非粘性土特别容易发生流砂现象。
由于产生流砂的主要原因是动水压力的大小和方向。当动水压力方向向上且足够大时，土颗粒被带出而形成为流砂，而动水压力方向向下时，如发生土颗粒的流动，其方向向下，使土体稳定。
因此，在基坑开挖中，防治流砂应从“治水”着手。防治流砂的基本原则是减少或平衡动水压力；设法使动水压力方向向下；截断地下水流。
其具体措施有： （1）枯水期施工法枯水期地下水位较低，基坑内外水位差小，动水压力小，就不易产生流砂。 （2）抢挖并抛大石块法分段抢挖土方，使挖土速度超过冒砂速度，在挖至标高后立即铺竹、芦席，并抛大石块，以平衡动水压力，将流砂压住。
此法适用于治理局部的或轻微的流砂。 （3）设止水帷幕法将连续的止水支护结构（如连续板桩、深层搅拌桩、密排灌注桩等）打入基坑底面以下一定深度，形成封闭的止水帷幕，从而使地下水只能从支护结构下端向基坑渗流，增加地下水从坑外流入基坑内的渗流路径，减小水力坡度，从而减小动水压力，防止流砂产生。
（4）冻结法将出现流砂区域的土进行冻结，阻止地下水的渗流，以防止流砂发生。 （5）人工降低地下水位法即采用井点降水法（如轻型井点、管井井点、喷射井点等），使地下水位降低至基坑底面以下，地下水的渗流向下，则动水压力的方向也向下，从而水不能渗流入基坑内，可有效地防止流砂的发生。
因此，此法应用广泛且较可靠。
3.流砂现象防治的方法有哪些
主要是消除、减小或平衡动水压力，其具体措施有： ①利用枯水季节施工，以便减小坑内外水位差。
②用钢板桩打入坑底一定深度，增加地下水从坑外流入坑内的距离，从而减少水力坡度，达到减小动水压力，防止流砂发生。 ③采用不排水的水下挖土，使坑内外水压相平衡，使其无发生流砂的条件，一般深井挖土均采用此法。
④建造地下连续墙以供承重、护壁，并达到截水防止流砂的发生。 ⑤采用轻型井点、喷射井点、管井井点和深井泵点等进行人工降低地下水的方法进行土方施工，使动水压力方向向下，增大土粒间的动力，从而有效地制止流砂现象发生。
4.流砂的防治方法有哪些
(1)枯水期施工。此方法主要是降低坑内外的水位差，减小动水压力，防止流砂。
(2)水下挖土法。此方法为不排水施工，使坑内外水压平衡，防止流砂。
(3)采用井点降水法。此方法使地下水渗流向下，使动水压力的方向也向下，增大土粒间的压力，有效地防止流砂的形成。
(4)打板桩法。此方法是将钢板桩打入坑底下面一定深度，增加地下水从坑外流入坑内的渗流路线，减小水力坡度，从而减小动水压力，防止流砂。
(5)地下连续墙。此方法是在基坑四周先浇筑一道混凝土或钢筋混凝土的连续墙，以支承土壁，起到截水的作用，防止流砂。
(6)抢挖法。此方法应组织分段抢挖，使挖土速度超过冒砂速度，挖至设计标高后立即铺设芦席并抛大石头把流砂压住。
5.防止流砂的总原则是什么
防治流砂的原则：治砂先治水。
防治流砂的原则
1.减少或消除基坑内外地下水的水头差，例如采取先在基坑范围外以井点降低地下水后开挖，或在不排水基坑内以抓斗等工具进行水下挖土等施工方法。
2.增长渗流路径，例如沿坑壁打入深度超过坑底的板桩，其长度足以使受保护土体内的水头梯度小于临危梯度。
3.在向上渗流出口处地表用透水材料覆盖压重以平衡动水力（此法多用于闸坝下游处）。
当土中渗流的水头梯度小于临危梯度时，虽不致诱发流砂现象，但土中细小颗粒仍有可能穿过粗颗粒之间的孔隙被渗流挟带而走，时间长了，在土层中将形成管状空洞，使土体强度降低，压缩性增大，这种现象称为“机械潜蚀”。
防治流砂的途径有：一是减小或平衡动水压力；二是设法使动水压力向下；三是截断地下水流。其具体措施有：
①利用枯水季节施工，以便减小坑内外水位差。
②用钢板桩打入坑底一定深度，增加地下水从坑外流入坑内的距离，从而减少水力坡度，达到减小动水压力，防止流砂发生。
③采用不排水的水下挖土，使坑内外水压相平衡，使其无发生流砂的条件，一般深井挖土均采用此法。 ④建造地下连续墙以供承重、护壁，并达到截水防止流砂的发生。
⑤采用轻型井点、喷射井点、管井井点和深井泵点等进行人工降低地下水的方法进行土方施工，使动水压力方向向下，增大土粒间的动力，从而有效地制止流砂现象发生。
⑥抛大石块，在施工过程中如遇局部的或轻微的流砂，可组织人力分段抢挖，挖至标高后，立即铺设芦席并抛大石块，增加土的压重，以平衡动水压力。
6.防止流沙有哪些方法
根据多年从事深基础施工的经验，对深基础施工中出现流沙、管涌现象的成因进行了分析，总结了较有实用性的预防流沙、管涌的方法，重点介绍了基础出现管涌、流沙的应急措施，以确保深基础施工的顺利进行。
关键词：流沙，管涌，深基础，承压含水土层，不透水土层 在深基础施工中，对基坑的降水要求通常是基础施工方案中的一个重要部分，对一般工程而言，采取必要的人工降水（如轻型井点降水、深井降水）或抗渗围护等措施均能满足施工要求。但是当遇到地下水文、地质情况较为复杂时（如各土层之间的渗透系数差值过大、土层夹有渗透系数很大的粉砂层、地下存在不透水土层和承压含水土层以及基坑附近有人工水管漏水等），会给施工带来很大的不利。
因此在深基础施工时，对基坑降水和预防流沙、管涌的措施应特别重视。文中根据多个工程的施工经验与教训，收集了一些有关资料，就深基础施工时出现流沙、管涌现象的防治方法作一粗浅的总结。
1 流沙、管涌成因的分析 1.1 流沙的成因 土体在受水浸泡饱和时，土粒中亲水胶体颗粒吸水膨胀使土粒的密度减小，当在动水压力的作用下，动水压力超过土粒的重力时，土粒产生悬浮流动，即形成流沙。动水压力是产生流沙的一个重要因素。
产生流沙的临界条件为： I=（ρ-1）(1-n)。 其中，I为临界水力坡度；ρ为土粒密度；n为土的孔隙率。
1.2 管涌的成因 当深基坑距离河塘较近或基坑底下土层中存在承压含水层时，在水位差的作用下，基坑土体中存在渗透水流，由于土体的不均匀性，土体中某一部位的土颗粒在渗透水流的作用下会发生运动，使填充在土体骨架空隙中的细颗粒被渗水带走而形成涌水通道，即形成管涌（又称翻沙鼓水、泡泉）。当主渗漏涌水通道上的细颗粒被基本带走后，在较强的水流冲刷下，主通道两侧的细颗粒进入涌水主通道，使涌水主通道逐渐变宽，管涌持续时间越长，通道的宽度越宽，继而发生大量涌水和塌方事故。
2 对流沙、管涌的预防措施 2.1 施工方案的设计与论证 1）为保证深基础施工时基坑不积水，在深基础施工之前，首先应根据地质钻探资料和工程实际情况，设计深基础施工的降水方案。通常采用的基坑降水方法有人工降水、抗渗围护等，无论 采用什么方案，方案中应对坑中待挖土中的地下水位变化情况进行必要的验算，使降水措施满足地下水位浸润线低于开挖底标高以下500 mm的施工条件。
2）凡在深基坑开挖施工中，如发现有地下承压水，应事先探明承压水头、不透水层的标高和厚度，并对坑底土体进行抗浮托能力验算。 3）对工程所在地的类似深基础施工情况进行必要的调研，吸取其他工程在深基础施工中的经验与教训。
2.2 深基础施工实施过程的措施 2.2.1 预防和处理流沙、管涌的原则 预防和处理流沙、管涌的原则是“减少或平衡动水压力”。 2.2.2 预防流沙、管涌的基本方法 1）井点降水法：a.当出现流沙时，应立即停止开挖，并回填深坑将流沙埋没或在深坑中注水，以平衡渗流的动水压力。
然后在深坑周围立即补下二级（或三级）井点，待二级（三级）井点降水使 地下水浸润线低于开挖范围以下500 mm后，再继续开挖施工。 b.当深坑接近承压水层时或经计算坑底土体的抗浮不能满足稳定要求时，可采用井点管穿过不透水层直接抽取不透水层下的承压水，以降低承压水头，从而避免因承压水头过大而形成管涌。
由于地下承压水流量大，不宜采用轻型井点，应采用出水量较大的喷射井点或管井降水。c.井点降水法的原理如图1所示。
深井的布置量、布置深度应根据承压含水层的承压水头H，承压水土层渗透系数K，单井出水能力q和要求降低水头量S经计算确定。 2）土体抗渗加固截水法：当地下含水层渗透性较强，厚度较大时，可采用悬挂式竖向截水与坑底井点降水相结合或采用悬挂式竖向截水与水平封底相结合的方案。
在土体开挖之前，对深基坑四周抗渗薄弱的土体进行抗渗加固。土体抗渗加固的方法有：深层搅拌桩加固法、粉喷桩加固法、压密注浆加固法及劈力注浆加固法等。
土体抗渗加固的水泥掺量可根据试验确定，一般浆喷深层搅拌的水泥掺量宜为被加固土重量的15%~18%；粉喷深层搅拌的水泥掺量宜为被加固土重量的13%~16%；注浆加固的浆液注入率一般为被加固土体重量的15%~20%，浆液配合比：水泥∶粉煤灰∶水玻璃=1∶1∶0.04。加固的范围（深度和厚度）可经过计算确定，被加固的土体具有一定强度和较高抗渗能力，形成一截水帷幕，截水帷幕的渗透系数不宜小于1.0*10-6cm/s，可保证深坑开挖时，不会出现流沙或管涌现象。
当采用悬挂式竖向截水与水平封底相结合的。
7.防止流沙有哪些方法
根据多年从事深基础施工的经验，对深基础施工中出现流沙、管涌现象的成因进行了分析，总结了较有实用性的预防流沙、管涌的方法，重点介绍了基础出现管涌、流沙的应急措施，以确保深基础施工的顺利进行。
关键词：流沙，管涌，深基础，承压含水土层，不透水土层在深基础施工中，对基坑的降水要求通常是基础施工方案中的一个重要部分，对一般工程而言，采取必要的人工降水（如轻型井点降水、深井降水）或抗渗围护等措施均能满足施工要求。但是当遇到地下水文、地质情况较为复杂时（如各土层之间的渗透系数差值过大、土层夹有渗透系数很大的粉砂层、地下存在不透水土层和承压含水土层以及基坑附近有人工水管漏水等），会给施工带来很大的不利。
因此在深基础施工时，对基坑降水和预防流沙、管涌的措施应特别重视。文中根据多个工程的施工经验与教训，收集了一些有关资料，就深基础施工时出现流沙、管涌现象的防治方法作一粗浅的总结。
1 流沙、管涌成因的分析1.1 流沙的成因土体在受水浸泡饱和时，土粒中亲水胶体颗粒吸水膨胀使土粒的密度减小，当在动水压力的作用下，动水压力超过土粒的重力时，土粒产生悬浮流动，即形成流沙。动水压力是产生流沙的一个重要因素。
产生流沙的临界条件为：I=（ρ-1）(1-n)。其中，I为临界水力坡度；ρ为土粒密度；n为土的孔隙率。
1.2 管涌的成因当深基坑距离河塘较近或基坑底下土层中存在承压含水层时，在水位差的作用下，基坑土体中存在渗透水流，由于土体的不均匀性，土体中某一部位的土颗粒在渗透水流的作用下会发生运动，使填充在土体骨架空隙中的细颗粒被渗水带走而形成涌水通道，即形成管涌（又称翻沙鼓水、泡泉）。当主渗漏涌水通道上的细颗粒被基本带走后，在较强的水流冲刷下，主通道两侧的细颗粒进入涌水主通道，使涌水主通道逐渐变宽，管涌持续时间越长，通道的宽度越宽，继而发生大量涌水和塌方事故。
2 对流沙、管涌的预防措施2.1 施工方案的设计与论证1）为保证深基础施工时基坑不积水，在深基础施工之前，首先应根据地质钻探资料和工程实际情况，设计深基础施工的降水方案。通常采用的基坑降水方法有人工降水、抗渗围护等，无论采用什么方案，方案中应对坑中待挖土中的地下水位变化情况进行必要的验算，使降水措施满足地下水位浸润线低于开挖底标高以下500 mm的施工条件。
2）凡在深基坑开挖施工中，如发现有地下承压水，应事先探明承压水头、不透水层的标高和厚度，并对坑底土体进行抗浮托能力验算。3）对工程所在地的类似深基础施工情况进行必要的调研，吸取其他工程在深基础施工中的经验与教训。
2.2 深基础施工实施过程的措施2.2.1 预防和处理流沙、管涌的原则预防和处理流沙、管涌的原则是“减少或平衡动水压力”。2.2.2 预防流沙、管涌的基本方法1）井点降水法：a.当出现流沙时，应立即停止开挖，并回填深坑将流沙埋没或在深坑中注水，以平衡渗流的动水压力。
然后在深坑周围立即补下二级（或三级）井点，待二级（三级）井点降水使地下水浸润线低于开挖范围以下500 mm后，再继续开挖施工。b.当深坑接近承压水层时或经计算坑底土体的抗浮不能满足稳定要求时，可采用井点管穿过不透水层直接抽取不透水层下的承压水，以降低承压水头，从而避免因承压水头过大而形成管涌。
由于地下承压水流量大，不宜采用轻型井点，应采用出水量较大的喷射井点或管井降水。c.井点降水法的原理如图1所示。
深井的布置量、布置深度应根据承压含水层的承压水头H，承压水土层渗透系数K，单井出水能力q和要求降低水头量S经计算确定。 2）土体抗渗加固截水法：当地下含水层渗透性较强，厚度较大时，可采用悬挂式竖向截水与坑底井点降水相结合或采用悬挂式竖向截水与水平封底相结合的方案。
在土体开挖之前，对深基坑四周抗渗薄弱的土体进行抗渗加固。土体抗渗加固的方法有：深层搅拌桩加固法、粉喷桩加固法、压密注浆加固法及劈力注浆加固法等。
土体抗渗加固的水泥掺量可根据试验确定，一般浆喷深层搅拌的水泥掺量宜为被加固土重量的15%~18%；粉喷深层搅拌的水泥掺量宜为被加固土重量的13%~16%；注浆加固的浆液注入率一般为被加固土体重量的15%~20%，浆液配合比：水泥∶粉煤灰∶水玻璃=1∶1∶0.04。加固的范围（深度和厚度）可经过计算确定，被加固的土体具有一定强度和较高抗渗能力，形成一截水帷幕，截水帷幕的渗透系数不宜小于1.0*10-6cm/s，可保证深坑开挖时，不会出现流沙或管涌现象。
当采用悬挂式竖向截水与水平封底相结合的。
