管涌与流砂

流砂与管涌

流砂什么是流砂 形成原因

流砂防止流砂处理对策

危害

基本介绍介绍：

基坑挖土至地下水位以下，土质 为细砂土或粉砂土的情况下，采 用集水坑降低地下水时，坑下的 土有时会形成流动状态，随着地 下水流入基坑，这种现象称为流 砂现象。

形成原因 流砂，顾名思义，就是流动的砂子， 这主要是砂子在地下遇到水，在水的压 力发生变化的情况下，水发生了流动， 这样砂子跟水一起发生了流动 流砂的形成是多种多样的，主要原因 是由于河水的冲积经过地质的变化而形 成的砂层，在遇到水流的情况下，整个 砂层发生流动，从而形成了流砂层

流砂的危害

出现流砂现象时，土完全丧失承载力 ，土体边挖边冒流砂，至使施工条件恶 化，基坑难以挖到设计深度。严重时会 引起基坑边坡塌方；临近建筑因地基被 掏空而出现开裂、下沉、倾斜甚至倒塌 。

实例1954年兴建的上海工业展览馆中央 大厅，因地基约有14m厚的淤泥质软 粘土，尽管采用了7.27m的箱形基础， 建成后当年就下沉600mm。1957年6 月展览馆中央大厅四角的沉降最大 达1465.5mm,最小沉降量为 1228mm。1957年7月，经苏联专家 及清华大学陈希哲教授、陈梁生教 授的观察、分析，认为对裂缝修补 后可以继续使用(均匀沉降)。 1979年9月时，展览馆中央大厅平 均沉降达1600mm,逐渐趋向稳 定， 工程使用良好。大量事故充分表明： 对基础工程必须慎重对待。只有深 入了解地基情况，掌握勘察资料， 经过精心设计与施工才能使基础工 程做到既经济合理，又安全可靠。

比萨斜塔目前：塔向南倾斜，南北两端沉降差1.80m,

塔顶离中心线已达5.27m,倾斜5.5°1360:再复工，至1370年竣工，全塔共8 层，高度为55m 1272:复工，经6年，至7层，高48m,再 停工 1178:至4层中，高约29m,因倾斜停工 1173:动工

1590: 伽利 略在此塔做 落体实验

原因： 地基持力层为粉砂，下面为粉土和粘土 层，强度较低，变形较大。

比萨斜塔处理措施1838-1839:挖环形基坑卸载 1933-1935:基坑防水处理 基础环灌浆加固 1990年1月: 封闭 1992年7月：加固塔身，用压重 法和取土法进行地 基处理 目 前: 已向游人开放。

流砂的防治 在基坑开挖中，防治流砂的原则 是“治流砂必先治水”。 防治流砂的主要途径有：减少或 平衡动水压力；设法使动水压力方 向向下；截断地下水流。

流砂的防治 枯水期施工法。枯水期地下水位较低，基 坑内外水位差小，动水压力小，就不易产生流 砂。 设止水帷幕法。将连续的止水支护结构(如连 续板桩、深层搅拌桩、密排灌注桩等)打入基 坑底面

以下一定深度，形成封闭的止水帷幕， 从而使地下水只能从支护结构下端向基坑渗流 ，增加地下水从坑外流入基坑内的渗流路径， 减小水力坡度，从而减小动水压力，防止流砂 产生。

流砂的防治 抢挖并抛大石块法。分段抢挖土方，使挖 土速度超过冒砂速度，在挖至标高后立即铺竹 、芦席，并抛大石块，以平衡动水压力，将流 砂压住。此法适用于治理局部的或轻微的流砂 。 人工降低地下水位法。即采用井点降水法 (如轻型井点、管井井点、喷射井点等),使 地下水位降低至基坑底面以下，地下水的渗流 向下，则动水压力的方向也向下，从而水不能 渗流入基坑内，可有效地防止流砂的发生。因 此，此法应用广泛且较可靠。

流砂的防治此外，采用地下连续墙、压密注浆法、土 壤冻结法等，阻止地下水流入基坑，也可 以防止流砂发生。

管涌什么是管涌 形成原因

管涌险 情 判 别 抢 护 方 法

危害

基本介绍 坝身或坝基内的土壤颗粒被渗流带走的现 象称为管涌。 管涌又称潜蚀、流土，是指在汛期高水位 情况下，堤防背水侧发生“流土”和“潜蚀” 两种不同含义的险情的统称。 管涌险情的发展，以流土最为迅速。它的 过程是随着水位上升，涌水挟带出的砂粒增多 ，涌水量也随着加大，涌水量增大挟带出砂粒 也就更多

管涌形成的原因是多方面的。一般来说，堤防基础 为典型的二元结构，上层是相对不透水的粘性土或壤 土，下面是粉沙、细沙，再下面是砂砾卵石等强透水 层，并与河水相通。在汛期高水位时，由于强透水层 渗透水头损失很小，堤防背水侧数百米范围内表土层 底部仍承受很大的水压力。如果这股水压力冲破了粘 土层，在没有反滤层保护的情况下，粉沙、细沙就会 随水流出，从而发生管涌。

形成原因堤防背水侧的地面粘土层不能抗御水压力而遭到破坏的 原因大致为： (1)防御水位提高，渗水压力增大，堤背水侧地面粘土层 厚度不够。 (2)历史上溃口段内粘土层遭受破坏，复堤后，堤背水侧 留有渊潭，渊潭中粘土层较薄，常有管涌发生。 (3)历年在堤背水侧取土加培堤防，将粘土层挖薄。 (4)建闸后渠道挖方及水流冲刷将粘土层减薄。 (5)在堤背水侧钻孔或勘探爆破孔封闭不实和一些民用井 的结构不当，形成渗流通道。 (6)由于其他原因将堤背水侧表土层挖薄。

管涌发生时，水面出现翻花,随着上游水 位升高，持续时间延长，险情不断恶化 ，大量涌水翻沙，使堤防、水闸地基土 壤骨架破坏，孔道扩大，基土被淘空， 引起建筑物塌陷，造成决堤、垮坝、倒 闸等事故。 据统计，1998年汛

期，长江干堤近2/3的重大 险情是管涌险情。所以发生管涌时，决不能掉 以轻心，必须迅速予以处理，并进行必要的监 护。

一秒前