2020年岩土工程师《专业知识》考点:基坑流砂问题

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基坑流砂问题：

当基坑底以上粘性土中夹有砂或粉土，且地下水位较高，基坑开挖揭露这些夹层时;或者当基坑底部为砂土或粉土、随着基坑开挖加深，水力坡度加大，当动水压力超过砂土或粉土颗粒自重使土颗粒悬浮时，砂或粉土与水一起涌于基坑中，便产生流砂现象。

是否产生流砂现象可按下式验算：

Icr=(ρs-1)(1-n)

式中：Icr——临界水力坡度;

ρs——土的颗粒密度;

n——土的孔隙度，以小数计。

当实际水力坡度I大于Icr时，将发生流砂现象，实际中还要考虑一个大于1.0的安全系数。影响流砂现象的因素较多，主要是土的颗粒级配、结构及埋藏条件等。当深挖时水力坡度超过临界水力坡度，又具有以下条件时，就更容易产生流砂现象。

(1)土的颗粒组成中，粘粒含量小于10%，粉、砂粒含量大于75%。

(2)土的不均匀系数小于5。

(3)土的含水量大于30%。

(4)土的孔隙比大于0.75(或土的孔隙度大于43%)。

(5)在粘性土有砂夹层的土层中，砂土或粉土层的厚度大于25cm。

流砂现象的产生，一方面将严重影响施工(如挖了又涨，无法达到设计标高);另一方面因流砂使地下掏空，可导致土体丧失稳定性或地面产生塌陷，危及相邻建筑物的安全。防止流砂的措施主要有人工降低地下水位、打板桩或加固坑壁以增长渗流途径减小实际水力坡度等。

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