金哲浩

【摘要】在沉井施工中流砂對基礎(chǔ)、附近建筑物的安全有很大的影響。本文主要介紹了沉井施工中流砂的處理方法。

【關(guān)鍵詞】沉井；流砂

在水利工程中沉井下沉是整個(gè)沉井施工階段中的主要施工過程，就我們目前水利工程施工技術(shù)和施工裝配水平看，采用排水法控制沉井下沉，是比較理想的施工方法。因?yàn)樵撌┕し椒▌趧?dòng)條件好，挖土準(zhǔn)確；容易控制和糾偏，土層中如有障礙物易發(fā)現(xiàn)和排除，且能直接檢查地基土質(zhì)情況，可進(jìn)行干封底。采用這種施工方法，沉井在下沉施工過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)沉井突沉，偏斜，下沉過慢和不下沉等現(xiàn)象，而出現(xiàn)這些現(xiàn)象，往往與沉井所處土質(zhì)和發(fā)生的“流砂”有關(guān)。

發(fā)生流砂時(shí)，土完全失去承載力，不但會(huì)造成施工困難，而且流砂嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起基礎(chǔ)邊坡塌方，附近建筑物會(huì)因地基被淘空而下沉、傾斜、甚至倒塌。因此，預(yù)防和處理流砂，在沉井施工中具有十分重要的地位。

根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)分析，流砂一般出現(xiàn)在如下土層條件：（1）土層中亞粘土或粉砂層厚度大于2.5cm以上；（2）在粉砂層中，粘土顆粒含量小于10%，粉粒含量大于75%的土層；（3）土的含水量大于30%；（4）土的空隙率大于百分之43%。

本公司在鎮(zhèn)?；^(qū)防洪閘工程的沉井施工過程中，克服種種困難，治理“流砂”，從而保證了沉井質(zhì)量與施工工期；下面淺談一下處理流砂的施工方法。

土在一定條件下轉(zhuǎn)化為流砂，如果改變動(dòng)水壓力的大小和方向，或者設(shè)計(jì)改變沉井刃腳外圍下土質(zhì)物理力學(xué)性質(zhì)，可將流砂轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定土。在沉井施工中處理流砂采用的施工方法：（1）設(shè)法減少動(dòng)水壓力；（2）設(shè)計(jì)使動(dòng)力壓力向下。

1、減少動(dòng)水壓力的施工方法

1.1 選擇在全年最低水位季節(jié)施工，因?yàn)榈叵滤坏蜁r(shí)，沉井內(nèi)外水位差小，所以動(dòng)水壓力減小了，即在沉井下沉施工過程中也就不易產(chǎn)生流砂，至少也可以減輕流砂，從而達(dá)到順利施工的目的。

1.2 拋大塊石。在沉井下沉施工過程中，如果出現(xiàn)了流砂，沉井下沉緩慢甚至不沉，我們首先向井底拋下大塊石，來增加土的壓重，減少動(dòng)水壓力，先減少或阻止流砂出現(xiàn)，然后組織人力搶挖，使挖土速度超過冒砂速度，迫使沉井繼續(xù)下沉，挖至標(biāo)高后立即鋪設(shè)蘆席并拋大塊石把流砂壓住。此方法用以解決局部或輕微流砂是有效的。如果沉井內(nèi)冒砂較快，土完全推動(dòng)承載力，則拋入沉井的石塊就會(huì)沉入井內(nèi)的土中，無法阻止流砂。

1.3 前面談的是排水施工，在沉井下沉過程中，如果出現(xiàn)流砂或采用上述方法處理效果不理想，這時(shí)采用不排水下沉施工，即使沉井內(nèi)、外的水在同高程。利用潛水式泥漿泵進(jìn)行施工，沉井內(nèi)每分鐘排掉多少水應(yīng)想辦法給補(bǔ)多少，使井內(nèi)水壓與井外水壓相平衡，阻止流砂產(chǎn)生，從而使沉井下沉到設(shè)計(jì)高程。

2、使動(dòng)水壓力向下的施工方法

在沉井下沉的施工過程中出現(xiàn)了流砂，如果沉井所處位置地層的地質(zhì)情況和施工條件較好的，可采用井點(diǎn)降水施工方法。井點(diǎn)降水主要是降低沉井外地下水位，使其動(dòng)水壓力方向朝下，因而也就較有效地整治流砂。

目前采用的井點(diǎn)降水設(shè)備有：輕型井點(diǎn)、管井井點(diǎn)、沉井井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)，可根據(jù)工程特點(diǎn)選用。

2.1 輕型井點(diǎn)法。是在沉井的四周將許多直徑較小的井點(diǎn)管插入地下蓄水層中，井點(diǎn)管的上端通過彎聯(lián)管與總管相連接，利用抽水設(shè)備將地下水從井點(diǎn)不斷抽出，這樣便可將原有地下水位降至設(shè)計(jì)高程以下。

目前，輕型井點(diǎn)抽水設(shè)備已有定型產(chǎn)品，主要設(shè)備包括：井點(diǎn)管（包括濾管），總管和抽水設(shè)備等。抽水設(shè)備宜布置在地下水的上游，并設(shè)在總管的中部，以發(fā)揮其最大效能。

2.2 管井井點(diǎn)法，適用于土的滲透系大，地下水比較豐富的土層中，解決輕型井點(diǎn)解決不了的問題。

管井井點(diǎn)是在沉井周圍每隔一定距離設(shè)一個(gè)管井，每個(gè)管井單獨(dú)用l臺(tái)水泵為不斷排水，從而降低地下水位。根據(jù)管井的材料，管井可分為金屬管，砼管和竹木管等。管井的埋設(shè)宜采用泥漿護(hù)壁鉆孔法；

2.3 深井井點(diǎn)法，主要設(shè)備包括深井、深井泵（或深井潛水泵）和排水管路等。地下水依靠深井泵葉輪的機(jī)械力量直接從深井內(nèi)揚(yáng)升到地面排出。

此外，有的還使用化學(xué)固結(jié)形成防滲帷幕的施工方法來阻止流砂的產(chǎn)生，也收到了比較好的效果。