流沙對沉井施工的影響

1、1流沙對沉井施工的影響流沙對沉井施工的影響在城市基礎設施及基礎建設的施工中，我們經常遇到混凝土小室的工程。由于市區(qū)的施工受到地下大型管道、建筑物等障礙的影響，不能大開挖施工，給設計、施工帶來很大的難度，經多種方案論證，將沉井施工技術應用到了熱力小室的施工中。沉井下沉是沉井施工階段的主要施工過程，就我國目前土建施工技術和施工裝備水平看，采用排水法控制沉井下沉，是比較理想的施工方法。因為該施工方法勞動條件好，挖土準確，容易控制和糾偏，土層中

2、如有障礙物則易發(fā)現和排除，且能直接檢查地基土質情況，可進行干封底。采用這種施工方法，沉井在下沉過程中，經常會出現沉井突沉、偏斜、下沉過慢和不下沉等現象。而出現這些現象，往往與沉井所處土質和發(fā)生的“流沙”有關。發(fā)生流沙時，土完全失去承載力，不但造成施工困難，而且流沙嚴重時會引起基礎邊坡塌方，附近建筑物會因地基被淘空而下沉，傾斜，甚至倒塌。因此，預防和處理流沙，在沉井施工中具有十分重要的作用。根據分析，流沙一般出現在如下土層：（1）土層中亞

3、黏土或粉沙層厚度＞25cm以上；（2）在粉沙土層中，黏土顆粒含量＜10％，粉粒含量＞75％的土層；（3）土的含水量＞30％；（4）土的孔隙率＞43％.地下水動水壓力的水力坡度愈大（即水位差愈大）愈容易發(fā)生流沙。一般在可能發(fā)生流沙土層挖土深度超過地下水位0.5m時，就會出現流沙。2處理流沙的施工方法處理流沙的施工方法土在一定條件下轉化為流沙。如果改變動水壓力的大小和方向，或者設法改變沉井刃腳外圍上下土質物理力學性質，又可將流沙轉變?yōu)榉€(wěn)定土

4、。在沉井施工中處理流沙的途徑有3種：一是設法減小動水壓力，二是設法使動水壓力向下，三是化學固結形成防滲帷幕。2.1減小動水壓力的施工方法減小動水壓力的施工方法2.1.1爭取在全年最低水位季節(jié)施工如果在地下水位以下的土質屬上述4種可能發(fā)生流沙的土質，則可以爭取在全年最低水位季節(jié)施工。因為地下水位低時，沉井內外水位差小，所以動水壓力減小。即在沉井下沉施工過程中也就不易發(fā)生流沙，至少也可以減輕流沙，從而達到順利施工的目的。2.1.2擲大塊石在

5、沉井下沉施工過程中，如果出現了流沙，沉井下沉緩慢甚至不下沉，往往首先向井底拋下大石塊，來增加土的壓重，減小動水壓力。先減小或阻止流沙出現，然后即組織搶挖，使挖土速度超過冒沙速度，迫使沉井繼續(xù)下沉，挖至標高后立即鋪設蘆席并拋大石塊把流沙壓住，此法用以解決局部或輕微流沙是有效的。如果井內冒沙較快，土完全失去承載力，則拋入井內的石塊就會沉入井內的土中，無法阻止流沙。2.1.3水下挖土在沉井下沉過程中，如果出現了流沙或采用上述方法處理效果不理想

6、，這時可采用不排水法施工。即使沉井內外在同一高度（同一高程）上，在井內利用潛水挖土或用機械抓斗進行水底作業(yè)挖土，使井內水壓與井外地下水壓相平衡，阻止流沙產生，從而使沉井繼續(xù)下沉。2.2使動水壓力向下的施工方法使動水壓力向下的施工方法在沉井下沉施工過程中出現了流沙，如果沉井所處位置地層的地質情況和施工條件較好，可采用井點降水施工方法。井點降水主要是降低沉井外地下水位，使其動水壓力方向朝下，因而也就較有效地整治流沙。此法采用較廣，但是如果井

7、點施工質量不良，井點降水將會失效，會給工程和附近建筑物沉降帶來不良影響。硅化加固。該法是在透水性較大的土中，利用一定的壓力將漿液通過一根下端帶孔的管子注入土中，使土中的硅酸鹽達到飽和程度。硅酸鹽在土中分解形成凝膠變?yōu)楣虘B(tài)膠結物，把土粒膠結起來，也可分別注入硅酸鈉和氯化鈣兩種溶液。氯化鈣溶液的作用主要是促進硅膠的形成，其反應Na2nSO2＋CaCl2＋nH2O→nSO2（m－1）H2O＋Ca（OH）2＋2NaCl，所生成的是凝膠氫氧化鈣和

8、氯化鈉。硅化加固的效果與所用的化學溶液的濃度、土的透水性及壓力有關。對于滲透系數在110－6mmin～110－5mmin的土應用本法加固。如果滲透系數小于110－5mmin的黏性土，則具有壓力水玻璃溶液難以注入的孔隙中，那就要借助于電滲作用，使水玻璃液能進入土的孔隙中。施工時，先在沉井兩邊土中打入兩個電極（即兩根金屬管子），然后將水玻璃溶液和氯化鈣溶液先后由陽極（下端有金屬管子）壓入土中，通以電流，使溶液在土中電滲，這種加固方法稱為電動