边坡塌方和流砂的原因分析及预防措施

【摘 要】在挖方过程中或挖方后，会出现边坡局部或大面积塌方，而当基坑挖土达到地下水位以下时，也易发生流砂现象。本文提出了边坡塌方和流砂的原因及预防措施。

【关键词】边坡；塌方；流砂；原因；预防措施

Reason slope landslides and sand flow analysis and preventive measures

Qian Hao-quan，Zhu Rui-qi

（Zhejiang billion Ha Construction Co.， Ltd Shengzhou Zhejiang 312400）

【Abstract】After the excavation process or cut， there will be a large area of the slope or partial collapse， and when the pit digging reach below the water table， but also easy flow of sand phenomenon. In this paper， the slope collapse and flow of sand causes and preventive measures.

【Key words】Slope；Landslide；Quicksand；Causes；Preventive measures

在挖方过程中或挖方后，边坡局部或大面积塌方，使地基土受到扰动，承载力降低，严重的会影响建筑物的安全。而当基坑挖土达到地下水位以下，且土是细砂或粉砂，又采用集水坑降水时，在一定的动水压力作用下，坑底下的土就会形成流动状态，随地下水一起流动涌进坑内，从而发生流砂现象。在工程实际中，发生塌方和流砂现象是常有的事，本文提出了边坡塌方和流砂的原因及预防措施。

1. 挖方边坡塌方分析处理

在土方工程挖方过程中或挖方后，边坡土方出现局部或大面积塌陷或滑塌，使地基土受到扰动.承载力降低，严重的则会影响建筑的安全性和稳定性。

1.1 塌方原因分析。

挖方边坡塌方产生的原因主要有以下几个方面：

（1）基坑（槽）开挖较深，放坡不够；或通过不同土层时，没有根据土的特性分别放

成不同坡度，致使边坡失去稳定而造成塌方。

（2）在有地表水、地下水作用的土层开挖基坑（槽）时，未采取有效的降、排水措施，土层受地表水或地下水的影响而湿化，黏聚力降低.在重力作用下失去稳定而引起塌方。

（3）边坡顶部堆载过大或受外力振动影响，使边坡土体内剪应力增大，土体失去稳定而塌方。

（4）土质松软，开挖次序、方法不当而造成塌方。

1.2 塌方的预防措施。

挖方边坡塌方的预防措施主要有：

（1）土方开挖前应检查定位放线、排水和降低地下水位系统，合理安排土方运输车的行走路线及弃土场。根据土的种类型、物理力学性质确定适当的边坡坡度。对永久性挖方边坡，应按设计要求放坡，一般在1U（1.0～1U1.5）。对使用时间较长的临时性挖方边坡的坡度，可参考有关资料。经过不同土层时，其边坡应做成折线形。

（2）做好地面排水和降低地下水位的工作。

（3）施工过程中应检查平面位置、水平标高、边坡坡度、压实度、排水、降低地下水位系统，并随时观测周围的环境变化。当基坑深度较大，放坡开挖不经济，或环境不允许放坡时，应采用直立边坡，并进行可靠的支护。

（4）在基坑（槽）边坡上侧堆土或材料以及移动施工机械时，应与挖方边缘保持一定距离，以保证边坡和直立坑壁的稳定。当土质良好时，堆土或材料应距边坡边缘0.8m以外，高度不超过1.5m。

（5）临时性挖方的边坡值应符合有关规定.对坑（槽）塌方，可将坡脚塌方清除做临时性支护（如堆装土草袋、设支撑、砌护墙等）。

（6）对永久性边坡局部塌方，可将塌方清除，用块石填砌或回填2U8、3U7灰土嵌补，与土接触部位做成台阶搭接，防止滑动；或将坡顶线后移；或将坡度改缓。

2. 基坑（槽）开挖泡水或遇流砂分析处理

基坑（槽）开挖后，地基土被浸泡。当基坑（槽）开挖深于地下水位0.5m以下，采取坑内抽水时.坑（槽）底下面的水产生流动状态，随地下水一起涌进坑内，出现边挖边冒，无法挖深的现象。发生流砂时，土完全失去承载力，不但使施工条件恶化，而且严重时会引起基础边坡塌方，附近建筑物会因地基被掏空而下沉、倾斜.甚至倒塌。

2.1 基坑（槽）开挖泡水或遇流砂原因分析

基坑（槽）开挖泡水或遇流砂产生的原因主要有以下几个方面：

（1）基坑（槽）开挖后，地基被地面水淹泡，或在地下水位以下挖土，基土浸水，南固态变成流态，降低了地基承载力，引起地基沉降。

（2）由于施工过程中强挖，坑外水位高于坑内抽水后的水位，坑外水压向坑内流动的动水压等于或大于颗粒的浸水密度，土粒悬浮失去稳定变成流动状态，随水从坑底或四周涌入坑内。

（3）由于土颗粒周围附着亲水胶体颗粒，饱和时胶体颗粒吸水膨胀，使土粒密度减小，因而在不大的水冲力下能悬浮流动。

（4）饱和砂土在振动作用下，结构被破坏.土颗粒悬浮于水中并随水流动。

2.2 基坑（槽）开挖泡水或遇流砂预防措施

防止基坑（槽）开挖泡水的预防措施有：

（1）基坑（槽）周围应设置排水沟或挡水堤，以防地面水流人坑内，坡顶或坡脚至排

水沟应保持一定距离，一般为0.5～1.0m。

（2）在有地下水的土层中开挖基坑（槽），应在开挖标高坡脚设置排水沟和集水井，并使开挖面、排水沟和集水井始终保持一定深差，使地下水位降低至开挖面以下不少于0.5m。当基坑深度较大、地下水位较高以及多层土中有透水性较强的土，可采取分层明沟排水法，即在边坡上再设1或2层明沟。

（3）采用井点法降低基坑中的地下水位至基坑最低标高以下，再开挖。

2.3 基坑（槽）开挖时应注意的问题。

为防止基坑（槽）开挖遇流砂，施工中应注意以下几点：

（1）防治方法主要是“减小或平衡动水压力”或“使动水压力向下”，使坑底土粒稳定，不受水压干扰。

（2）安排在全年最低水位季节施工，使基坑内动水压减小。

（3）采取水下掺土（不抽水或少抽水），使坑内水压与坑外地下水压相平衡或缩小水头差。

（4）采用井点降水，使水位降至距基坑底0.5m以上，使动水压力方向朝下，坑底土面

保持无水状态。

（5）沿基坑四周打板桩，深入坑底面下一定深度，增加地下水从坑外流入坑内的渗流路线和渗水量，减小动水压力；或采用化学压力注浆，固结基坑周围粉砂层，形成防渗帷幕。

（6）往坑底抛大石块，增加土的压重和减小动水压力，同时组织快速施工。当基坑面积较小，也可在四周设钢板护筒，随着挖土不断加深.直至穿过流砂层。

参考文献

[1] GB 50007～2002建筑地基基础设计规范. 北京：中国建筑工业出版社，2002.

[2] 高大钊. 土力学与基础处理工程. 北京：中国建筑工业出版社，1998.

[3] 刘起霞. 基础工程. [M]河南： 郑州大学出版社，2010.