孫小飛
(江西福樂園林有限責(zé)任公司 江西 南昌 330000)
建筑工程施工中,基坑的挖掘往往要到達地下水位以下,這就導(dǎo)致基坑開挖的過程中經(jīng)常遇到流砂現(xiàn)象,嚴重影響建筑工程的施工,并對施工人員人身安全造成一定威脅。對此,文章通過分析建筑施工中流砂現(xiàn)象產(chǎn)生的原因,剖析流砂現(xiàn)象對建筑施工和人們財產(chǎn)安全帶來的危害,提出流砂現(xiàn)象的防治措施,從而提高建筑施工中對流砂現(xiàn)象的防治能力,提升建筑質(zhì)量。
流砂,可以通俗地解釋為流動的砂子,砂子的流動與地下水的流動有關(guān)。究其原因可以分為內(nèi)因和外因兩方面因素:內(nèi)因方面,流砂現(xiàn)象的產(chǎn)生與地下土質(zhì)有關(guān),一般土質(zhì)為細沙、粉砂、亞砂等顆粒直徑很小、滲透系數(shù)低的土質(zhì)層易發(fā)生流砂現(xiàn)象,如果動水壓力比較大而土質(zhì)的顆粒間孔隙很小,滲透性差,形成的動力水壓就很容易推動砂礫的流動從而造成流砂現(xiàn)象;外因方面,基坑開挖過程中,會對基坑下面的動水壓力產(chǎn)生影響甚至改變動水壓力的方向,當水從高水位向低水位流動時也會帶動上面土層顆粒的運動。水的重力和流動方向決定了動水壓力的大小和方向,當?shù)叵滤桓?,基坑?nèi)外水位不明顯時,動水壓力不會體現(xiàn)出來,而如果基坑深度很大,就會形成很大的水位差,此時就會產(chǎn)生很大的動水壓力,在基坑土質(zhì)為顆粒直徑小的細砂時,其滲水能力很差,基底處于不透水層內(nèi),基地下面的透水層承載的水壓過大時,基坑底部就會發(fā)生流砂現(xiàn)象。
當施工現(xiàn)場的土質(zhì)中存在大量小沙粒時,挖孔工序很容易導(dǎo)致流砂現(xiàn)象的發(fā)生,使挖孔樁成為漏井。當流砂情況較輕時,需要根據(jù)實際情況調(diào)整人工挖孔樁的深度,減緩砂層的暴露時間,并適當加厚混凝土澆筑厚度,從底部和側(cè)壁做好相應(yīng)的防護工作。當流砂情況較嚴重時,最有效的方法就是下鋼套筒,以阻止流砂進入挖孔樁內(nèi)。有時候為加強防護效果,還可以利用混凝土直接封閉樁孔底部,待混凝土穩(wěn)定后再將其鑿成孔樁。
通過檢查發(fā)現(xiàn)流沙層當中出現(xiàn)了大孔或是埋鉆等事故的情況,就應(yīng)該立馬的制定專項的應(yīng)急預(yù)案,集中配備一些應(yīng)急處理的物資和設(shè)備,確保能夠及時地處理好事故。而且要對各控制要素采取針對性的應(yīng)對措施和改進措施,經(jīng)過不斷地試驗和總結(jié),直至這些技術(shù)和指標達到標準后才可以停止,這樣能夠有效地去克服流沙層的地質(zhì)條件困難。
降水分為噴水井點法和噴氣井點法,這是根據(jù)噴射裝置命名的,其原理相似,都是將一個特制的噴射器裝在井點管內(nèi)。噴射井點管由內(nèi)管和外管兩部分組成,這個噴射裝置裝在內(nèi)管中,當高壓水泵或者空氣壓縮機對其進行高壓水或者壓縮空氣輸入的時候,地下水會在井點外管與內(nèi)管間的縫隙被抽走。以噴水井點法為例,噴射器緊連噴射井管內(nèi)管的下端,在進行抽水作業(yè)時,高壓水泵首先開始進行工作,此時水流經(jīng)過內(nèi)管和外管,形成一個環(huán)形空間,再經(jīng)過噴射器的側(cè)孔噴出,而噴射器側(cè)孔的噴嘴處截面驟然變小,水流在噴口附近會具有極高的噴速從而形成真空,產(chǎn)生壓力,地下水會被將吸入濾管中,此時地下水與工作中的水混合在一起經(jīng)過擴散管,在壓力的作用下,順內(nèi)管上升,經(jīng)過總管排出,從而降低地下水位。噴射井點法的優(yōu)勢是排水設(shè)備比較簡單,其深度最深可達到20m;缺點是隨著排水的進行,噴射器容易磨損,由于埋在地下更換麻煩,造成降水管理難度增大。
當輕型井點或者噴射井點這兩種降水法無法達到預(yù)期效果時,會對其進行改進,也就是電滲井點法。電滲井點以這些原有的井點管作為負極,打入鋼筋用作正極,兩級通過電線連接成通路,通直流電后,驅(qū)使帶負電的土顆粒向正極運動,同時帶正電荷的水向負極集中,在電滲和真空的雙重作用下,水被集中到負極井點管,然后排出,井點管通過持續(xù)通電不斷抽水,地下水位隨之不斷降低。在滲透系數(shù)較小的粉質(zhì)黏土中,電滲井法被廣泛應(yīng)用。
這種做法是將井管沿基坑按一定距離隔開,與輕型井管法不同的是,井管之間并不相連,而是單獨進行作業(yè),這就需要每一個井管都配有1臺獨立的抽水泵,多臺水泵同時作業(yè),可以迅速使地下水位降低。因為多臺水泵同時作業(yè),所以單位時間內(nèi)排水量很大,管井井點法特別適用于滲透能力強的土質(zhì)和土層中地下水存水量較大的土層。并且管井井點每臺水泵相對獨立,維護起來相對容易。。
綜上所述,雖然目前建筑施工中流砂防治措施有很多,但是安全隱患依然存在,這就要求施工單位在工程施工前對施工地點的地質(zhì)條件及地下水水文條件進行詳細調(diào)查和了解,這對流砂的防治有很重要的意義??傊ㄖ┕ぷ非笏俣雀鼞?yīng)該追求質(zhì)量,基坑的開挖是建筑施工的第一步,做好流砂防治才能開始施工,施工過程中遇到任何問題都需要結(jié)合施工地的具體情況,因地制宜地選擇最佳的解決方案,在以人身安全為重的基礎(chǔ)上改善施工條件,提升建筑質(zhì)量,縮短工期,在保障施工項目順利進行的同時,保障施工人員安全和周圍建筑物的安全。