浅论粉砂性土体基坑开挖

摘要：粉砂性土因其独特的土体性质，在基坑开挖时应充分考虑其对开挖过程的影响。本文首先介绍了粉砂性土的性质及其在基坑开挖时应注意的问题，随后提出了针对粉砂性土体基坑开挖应采取的措施。

关键词：粉砂性土；基坑开挖；开挖措施

0 引言

在基坑开挖施工过程中，由于水文地质、土体性质、荷载条件、施工条件等诸多因素的影响，每个基坑工程都有其自身的特点，没有一成不变的理论和方法，因此针对工程中所遇到的特殊土质，结合基坑开挖设计施工的成功经验，对基坑开挖工程的实施具有很强的指导意义。

粉砂土的性质既不同于粉土，又与砂土有很多的不同之处，本身具有一系列特殊的工程性质，在勘测、开挖、排水等方面应根据实际情况着重考虑。与粘性土体基坑开挖工程相比，粉砂性土体基坑开挖工程的实例相对较少。

1 粉砂性土体的特性及应注意的问题

1.1 粉砂性土的性质

粉砂土，顾名思义就是粉土和砂土的结合。一般来讲砂土有一定数量的粗粒组，保持土体足够的强度，也有一定数量的细颗粒，保持一定的水稳定性使土体不至于过分松散。粉土的主要粒组则为粉粒，粒径范围在0.005至0.075mm之间，粉土的物理力学性质主要受粉粒控制，具有孔隙小、结构性差、透水性弱等特点。

粉砂土的性质则介于粉土和砂土之间，土粒间的毛细压力相对较弱，土粒与土中水的相互作用不明显，主要表现出砂土的性质。粉砂土在地下水位之上时，毛细水和重力水含量低、未达到饱和，结构紧密，压缩性较小，强度高；当处于地下水位以下或孔隙内充满毛细水时，土体可压缩性高，力学强度较低，而且在水头作用时易形成流砂，在地震荷载作用时易产生液化。

1.2 粉砂性土体基坑开挖应注意的问题

1.2.1预防潮湿和冻胀

粉砂性土中的水主要以重力水和毛细水为主，含有极少量的结合水。当粉砂性土位于地下水位以上时，在表面张力的作用下毛细水沿着毛细管上升，其上升高度一般很高，造成地基土潮湿，当基坑开挖到位时，基坑底面或侧壁又易析出重力水。因此基坑开挖基础施工时应注意周边建筑的防潮，冬季施工时还应考虑预防冻胀。

1.2.2对粉砂土性质综合考虑

粉砂土的物质成分对其工程特性具有明显的影响，土粒的大小、组成矿物的强度以及各成分含量的不同都将导致土体具有不同的性质。因此必须根据以往的施工经验，综合评价粉砂性土的性质，仅根据原位测试或颗粒分析确定出粉砂性基坑的开挖方案是远远不够的，必须采取多种方法综合考虑，对粉砂性土体的性质做出正确的评价，从而制定出合适的开挖方案。

2 粉砂性土体基坑开挖时应采取的措施

2.1 严格按照施工工艺进行开挖

对于粉砂性土体基坑，在基坑开挖前要先用基坑外第一级井点对开挖场地进行大面积降水措施，按照设计开挖钻孔桩桩头，灌注旋喷桩加设圈梁及第一道支撑体系。铺设第二排井点管，施工第二道支撑，降水到第二道支撑体系下，然后铺设第三级井点，开挖至底板附近，施工基坑的垫层和底板。养护底板混凝土待其强度达到设计强度的70%后，拆除第二道支撑，对地下室侧板进行施工，最后拆除第一道支撑对地面层进行施工。对粉砂性土体基坑开挖时，一定要按照合适的施工工艺，循规蹈矩、按部就班的进行每一道工序，切忌为赶工期而不顾施工顺序，导致施工事故的发生。

2.2减缓降水速度

在砂质粉土中地下水对基坑的稳定性影响较大，降水影响范围可达80m以上,但降水曲线相对平缓，在开挖时可根据粉砂性土的这一特点将井点管加长，以减缓降水速度，保证周围建筑物均匀沉降。也可以在井点系统降水过程中,减缓抽水速度或在临近建筑物一侧加大井点管间距。

2.3 采用粉喷桩降水

粉体喷射搅拌桩，简称粉喷桩,即使用喷粉搅拌钻机将水泥、石膏等固化剂喷入土体中,对土体与固化剂进行强制搅拌,利用固化剂与土体间的一系列物理、化学反应,形成具有一定强度和水稳定性的桩体,与周围的土体形成复合地基,提高地基承载力，抵抗地下水侵蚀。

对于粉砂性土体基坑，在开挖工程中一定要注意地下水的冲击作用，必须做好充分的降水、止水措施，可以采用粉喷桩进行降水。首先应做好水泥加固土的室内试验，对施工前场地进行平整，清除地表及地下障碍物，测放出基础轮廓线、轴线及粉喷桩布置的范围轮廓线、线路中心线。选线后将钻进固定于钻孔处，预搅下沉至设计深度，并保证粉喷桩的桩径规格及搅拌切割均匀。预搅达到设计深度后毋须马上反转提升，应在确认灰料已达到钻头后方可一边反转提升一边喷灰，反转提升速度必须按照施工设计规范进行并确保送灰量及送灰均匀性。喷粉提升至粉喷桩设计桩顶标高后，按钻孔机正向进行整桩复拌，待达到设计深度后，反转提升钻头至地面。

2.4采用止水帷幕止水

止水帷幕是工程主体止水设施的总称，一般分为三个部分。第一部分是挡土桩，主要的起挡土墙的作用，阻止土体流动或滑动。第二部分是止水帷幕，相当于挡土墙后的土体固结，阻止基坑内外水层的交流、渗透，防止地下水改变土体结构。第三部分是支撑结构，主要支撑挡土桩和止水帷幕。

粉砂土基坑在开挖时必须避免地下水对土体的侵蚀，可以选用止水帷幕，防止土体发生渗流或流动，保持基坑稳定。施工时，首先用工程钻机将注浆管钻入土层直至达到预定深度，用高压水泵使水形成约30MPa的高压水流，经注浆管喷嘴喷出，用高压水流切割破坏土体，并利用压缩空气和高压水将形成的泥浆带回地面，同时向土层喷射一定浓度的水泥浆液，借助喷射流的冲击力、离心力和重力，将水泥浆液和泥浆搅拌混合，待浆液凝固后便能够形成一个连续的固结体，防止地下水渗流，达到止水目的。

2.5 建立完善的施工监测体系和责任制度

由于粉砂性土的特殊性，开挖期间的不确定因素较多，要求必须及时掌握土体的变形及土体内部的受力情况。因此应建立一个完善的信息化施工监测体系，实时监测土体受力、位移及沉降等信息，并将测量数据统一输入电脑进行统计分析，一发现存在异常情况，立即向相关负责人反映，及时启动应急预案，将事故隐患消灭在萌芽状态。

粉砂性土体基坑开挖具有一定的危险性，需要大量的施工经验指导施工工作。在基坑开挖前，开挖方案必须交由专家审核，并且需要在专家论证的基础上加以完善改进，制定出一个科学性高、可行性强的施工指导书。此外，每次基坑开挖前，项目负责人必须对各级相关人员进行层层交底，落岗到人、分工明确，这是保证粉砂性土体基坑开挖安全的一个重要制度，必须全面贯彻落实。

3 结语

在粉砂性土体基坑开挖工程中，地下水处理的好坏是基坑开挖能否成功的关键，可以采用降水和止水相结合的办法。此外，还要充分借鉴以往的粉砂性土体基坑开挖的经验，少走弯路，同时还应认真分析施工过程中的问题，积攒施工经验教训，为以后更好的处理粉砂性土体基坑开挖提供充足的实践经验。