周建

摘要：流沙又稱流砂，是土體的一種現(xiàn)象，通常顆粒細，顆粒均勻、松散、和的非粘性土質容易發(fā)生這個現(xiàn)象。流砂通常指顆粒細、顆粒均勻、松散土粒在干燥環(huán)境、風力作用下發(fā)生移動的一種現(xiàn)象，是表面的；流沙是指顆粒細、顆粒均勻、松散土體中存在向上的滲透流力，單位顆粒土體的自身重力小于或等于受到向上浮力時，則土體在水力的作用下發(fā)生的懸浮、移動，當施工挖穿或樁基穿破流沙層時，由于向上滲透流力的作用，就會產生流沙事件，產生地質災害，是隱蔽的。江蘇地區(qū)主要表現(xiàn)為地下水作用下的流沙，流沙的成因是多種多樣的，它對建筑物、道路的安全和正常使用影響極大。積極地預防、治理、處理流沙尤其重要，一般工程中的流沙可以通過加強前期工程鉆探、工程設計、施工過程中處理等手段預防、防止、制止流沙，確保工程安全、減少工程事故。

關鍵詞：流沙事件；治理

中圖分類號：TU94文獻標識碼： A

流沙的危害：根據施工不同時期而有所不同，所以在實際施工過程中必須結合工程地質條件、建筑材料和施工技術等因素，將上部結構與基礎綜合考慮，使基礎安全可靠，經濟合理，技術先進便于施工；在基礎施工過程中，如沒有對流沙引起重視，基礎就會出現(xiàn)流沙事故，輕則影響施工進度、施工質量；建筑物施工竣工后，流沙會降低建筑物基礎下土基承載力從而影響建筑物的使用與安全，輕則產生安全隱患，重則可使建筑物報廢。實踐證明，建筑物由于流沙引起事故多與施工過程中未及時發(fā)現(xiàn)和有效地處理流沙有關。同時對流沙的防治應從勘探、設計、施工等環(huán)節(jié)入手，環(huán)環(huán)緊扣；采用合理可行設計，切實先進的工藝、合理可行的施工方法把流沙發(fā)展控制好，流沙發(fā)生后治理好。

流沙成因：是指充滿水分的松軟泥沙，在受到外力的作用下即靜水壓力或上涌水等級因素作用下，向上動水壓力抵消了顆粒重力。一旦包含水分的土壤在重力改變或是受到震蕩，顆粒之間的水向沙層上層滲透，逼使沙顆分開，這時沙顆之間形成一水墊，形成流沙。工程上指基坑開挖時破壞了流沙層壓力平衡，使沙水混合物在壓力作用下外泄，土顆粒隨著外泄水流流失而流失，在土壤內部產生空洞使土壤承載力下降，對建筑物產生危害。形成流沙條件：1、土壤顆料細、松散2、充滿水且在壓力平衡被打破后有動水不斷補充進入3、具備靜水壓力或動水壓力4、壓力平衡被打破5、外泄通道暢通。

防止流沙原則：根據流沙成因不同采取相應流沙的防范原則，1、減少或消除基坑內外地下水的水頭差，例如采取先在基坑范圍外井點降低地下水位后開挖基坑，或采取不排基內水采用抓斗等工具進行水下施工方法等。2、增長滲流路徑，比如沿基坑壁打入深度超過坑底一定深度的板樁，其長度足以使受保護土體內的水頭梯度小于臨危梯度。3、在向上滲流出口處采用材料覆蓋壓重來平衡動水力。有時當土中滲流的水頭梯度小于臨危梯度時，雖然短時期內不致發(fā)生流沙，但由于土中細小顆粒在動水力作用下仍能從孔隙被告滲流挾帶流失，時間久了，在土層中形成空洞，使基礎強度降低，壓縮性增大，形成安全隱患，危及建筑物。

流沙防止：成因決定措施，針對在實際施工過程中，通常處理基礎的方法有換土墊石層法、深度密實法、排水固結法、化學加固法、加筋法等。施工過程中流沙主要用換土墊石法、深度密實法、排水固結法、化學加固法、加筋法；建筑物完工后出現(xiàn)流沙主要用化學固法。具體方法有：1、換土、拋石：在施工過程中采用局部換土，或用竹膠板等蓋住流沙口后用大塊石壓住竹膠板等，以增加土壓重，以平衡動水壓力；此方法適用于局部的輕微的流沙。2、排水固結法：采用井點降水，使動水壓力方向改變，增大土顆間摩擦力，從而有效地制止流沙。止方法適用于大型基坑開挖且流沙面積大。3、采用壓密注漿、噴漿、向土層中注入化學溶液或粘劑，將土顆固結起來，以改變土的物理力學性質，其主要目的是提高巖土力學強度和變形模量，且可大大降低土的滲透量，提高土的抗?jié)B透性和抗剪強度，使其形成閉合防滲帶，截阻地下水流和流沙。主要方法有：粘土水泥漿、粘土水玻璃、水泥粉煤灰混合物、硅酸鹽漿液等。4、采用鋼板樁、地下連續(xù)墻體、護壁，以達到增加地下水從坑外流入坑內距離，從而減少水力坡度，達到減小動水壓力，從而達到截水防止流沙作用。5、利用枯水期施工，以便減小內外水位差。6、采用不排水水下挖土，使其坑內外水壓保持相對平衡，使其不具備發(fā)生流沙的條件，一般深井挖土、灌注基礎均采用止法。

下面主要從施工階段談談流沙的處置。

首先，在基礎開挖前進行安全和技術交底，認真研究地質勘探資料、施工圖紙，使參加作業(yè)的施工人員對整個施工操作流程及各過程中注意事項有個比較清醒的認識和了解，在認真研讀地質資料和施工圖紙，充分了解流沙成因、沙層厚度、地下水位高低等地質狀況有個比較直觀的認識和危害基礎上，采取相應的切實有效的方法進行施工。具體表現(xiàn)為：地質勘探資料中反應該施工區(qū)域有流沙層，則根據流沙層深淺、流沙層厚度、建筑物基礎結構形式等級因素采用不同施工方案；主要有：

1、流沙層低于施工開挖深度且二者深度差的土壤所能承受的壓力接近于向上滲流壓力時，注意開挖時不要擾動該土質層，以免擾動該土層，引起流沙。若施工過程中擾動該土層則根據流沙面積大小、動水壓力高低、流沙量的快慢決定采用換土墊石層法、深度密實法、排水固結法中經濟合理，施工方便可行的方法。當承壓土層厚度遠大于向上滲流壓力穿透土層最小厚度時，則按正常施工開挖深度開挖。

2、若開挖基礎處于流沙層內時，首先根據實際情況通知設計單位。根據不同地質情況采取變更基礎設計、加深樁基等。若不能改變設計時，根據基坑開挖深淺，決定是否先行挖除部分土層后，再進行采作何種方法治理流沙。或者采作排水固結法與換土墊石層法、深度密實法、化學加固法、加筋法相配合的組合防治方法。具體視基坑深度、施工周期、方案可行性、造價合理低價等綜合因素考慮。

3、當建筑物施工結束后出現(xiàn)流沙主要采作化學固結法、切斷水源法。在地下有壓水源無法切斷情況下，主要用化學固結法。原理為采用高壓向土層中注入化學溶液或粘劑，將游離土顆固結起來，以改變土的整體物理力學性能，提高巖土力學強度和變形模量，提高土的抗?jié)B透性和抗剪強度，使其形成閉合防滲帶，成功地控制下水流和流沙。主要方法有：粘土水泥漿、粘土水玻璃、水泥粉煤灰混合物、硅酸鹽漿液等。注漿時注意控制材料配合比、流速、壓力等。

結束語：

流沙防和治是一個系統(tǒng)過程，主要為施工過程中的治理，施工過程防治成本最小，效果最好；施工完成后流沙治理隱蔽性大，治理最終效果第一時間內無法明確評判，須通過一段時間后才能作出判斷；所以實際施工中要加強施工過程中流沙治理，保證施工質量，不留隱患。