对流沙管涌的预防措施修订稿
对流砂、管涌的防治措施
对流沙、管涌的预防措施
流沙、管涌成因的分析
3.1流沙、管涌的成因
土体在受水浸泡饱和时,土粒中亲水胶体颗粒吸水膨胀使土粒的密度减小,当在动水压力的作用下,动水压力超过土粒的重力时,土粒产生悬浮流动,即形成流沙。动水压力是产生流沙的一个重要因素。产生流沙的临界条件为:
I=(ñ-1)(1-n)
I—临界水力坡度
ñ—土粒密度
n—土的孔隙率
在基础施工中易形成流沙的情况一般有如下几种:
(1)坑内采用明排水,坑外地下水位高于坑内抽水水位,地边坡上的地下水渗出点部位易出现流沙。
(2)基坑开挖深度超过降水设施的有效降水深度,坑底易出现流沙。
(3)基坑降水效果不佳,在土中含水率大于30%或孔隙率大于43%时,在有效降水浸润线以下易出现流沙。
(4)土层中有厚度大于250mm的粉砂夹层,粉砂层的渗透系数远大于其它土层,地下水从粉砂夹层中横向流出。
(5)深坑附近的人工地下水管渗漏,影响基坑降水的预期效果。
4.1施工方案的设计与论证
(1)为保证深基础施工时基坑不积水,在深基础施工之前,首先应根据地质钻探资料和工程实际情况,设计深基础施工的降水方案。通常采用的基坑降水方法
有人工降水、抗渗围护等,无论采用什么方案,方案中应对坑中待挖土中的地下水位变化情况进行必要的验算,使降水措施满足地下水位浸润线低于开挖底标高以下500mm的施工条件。
(2)凡在深基坑开挖施工中,如发现有地下承压水,应事先探明承压水头、不透水层的标高和厚度,并对坑底土体进行抗浮托能力验算。
(3)对工程所在地的类似深基础施工情况进行必要的调研,吸取其它工程在深基础施工中的经验与教训。
河道流沙治理方案
河道流沙治理施工方案
一、工程概况
我司承接的遵义市中心城区污水截流项目的二期高桥河段工程,右岸管沟从114#桩~110#桩、119#桩~121#桩之间位于河道中,经开挖发现,河床上层为2m厚的流沙层,流沙层透水性好,易产生管涌现象;下层为1.5~2m的淤泥层,且土层自稳性极差。且河道水位高出基础持力层3m。
为确保该段管沟施工的顺利进行,必须对河道流沙进行专项治理。
二、治理方法
针对以上情况,要顺利开挖基槽至持力层,必须先止防止跨蹋、渗水、管涌等不利因素,清理基槽中的泥、沙层,抽干基槽中的积水。
用袋装砂和水泥砂浆筑挡墙和防渗层,待管沟验收回填后,再清除挡墙和防渗层,恢复河道。
三、施工工艺
1、施工顺序:基槽泥、沙开挖→抽水→袋装砂筑挡墙→M10水泥砂浆防渗层→基槽底部清淤→验槽→换填施工→基础施工→沟管安装→验收→回填→拆除挡墙和防渗层→恢复河道。
2、改河引水:开挖前,应对局部河床高、窄的地方,开挖改河道,作好引水工作。
3、基槽泥、沙开挖:在基槽泥、沙开挖时,沿基础边线向外多开挖3m,作为挡墙位置。开挖时,每隔4m作为一个开挖段,每开挖
一段,将水抽尽,即时筑挡墙。开挖断面如下图:
4、挡墙、防渗层施工:待挖至硬底层,抽尽积水后,沿基础边线放置袋装砂,袋装土纵向放置两排,中间间隔300mm,每层袋装砂铺叠时,应相互搭接。每铺一层,压实一层,中间缝隙用粘土填实,边铺边填,防止渗水。如下图:
5、袋装土铺筑时,应每铺一层,向外错100mm,保持挡土墙向外倾斜一定角度。并对外面空隙进行回填。如下图:
6、基槽验收前,应抽尽槽内积水,清除污泥。基槽验收合格后,及时进行持力层换填土施工。
管涌处理方案(监理修改版)
目录
1. 工程概况 (1)
2. 基坑管涌发生情况及现场应急处理经过 (1)
3. 基坑管涌发生的原因分析 (2)
4. 基坑管涌治理方案 (2)
4.1 围堰封水 (2)
4.2 高压旋喷桩封底 (3)
4.3 其它措施 (4)
5. 类似问题处理的应急预案 (4)
5.1 成立应急领导小组 (4)
5.2 应急材料准备 (4)
5.3 基坑管涌应急措施 (5)
1.工程概况
根据实际情况填写
根据岩土工程勘察报告,本工程土方开挖范围内土层状况如下表所示:
本工程土方分二次施工,即第一次施工到-10.5米位置,预留7米厚,第二次施工完。
2.基坑管涌发生情况及现场应急处理经过
1-4区底板底标高为-17.7米,第一次土方开挖至-10.5米标高,当第二次局部挖土至底板底标高时,于元月1日晚上10:00点钟左右发生了一处基坑管涌,具体位置如下图所示:
并沉入了5根断桩头进行封堵,但没有封堵成功。元月2日进行局部围堰处理,希望通过围堰抬高水位,将基坑管涌水压平衡,封住基坑管涌,当围堰到-14.0米高度时,仍没将基坑管涌水头封住。元月3日组织有关专家对基坑管涌问题进行了探讨分析,决定先采用围堰封堵基坑管涌,再用水泥旋喷封堵基坑底部。为避免涌水对基坑支护可能产生不利影响,决定重心围堰,避开支护结构,并将基坑管涌出水引入基坑中部。当围堰堆土高度达到-10.5米时,对基坑管涌处进行了最后封堵,并封堵成功。
3.基坑管涌发生的原因分析
根据地质勘测报告,结合现场实际情况,经专家论证分析,认为发生基坑管涌的原因如下:Z114#地质勘测井穿透不透水土层,达到承压水层,而该钻探井封堵不牢,在土方施工时,受到扰动,导致承压水沿钻探孔冒出地面,发生基坑管涌。
对流沙、管涌的预防措施 ln
对流沙、管涌的预防措施
对流砂、管涌的预防措施
在深基础施工中,对基坑的降水要求通常是基础施工方案中的一个重要部分,对一般工程而言,采取必要的人工降水(如轻型井点降水、深井降水)或抗渗围护等措施均能满足施工要求。但是当遇到地下水文、地质情况较为复杂时(如各土层之间的渗透系数差值过大、土层夹有渗透系数很大的粉砂层、地下存在不透水土层和承压含水土层以及基坑附近有人工水管漏水等),会给施工带来很大的不利。因此在深基础施工时,对基坑降水和预防流砂、管涌的措施应特别重视。文中根据多个工程的施工经验与教训,收集了一些有关资料,就深基础施工时出现流砂、管涌现象的防治方法作一粗浅的总结。
1 流砂、管涌成因的分析
1.1 流砂的成因
土体在受水浸泡饱和时,土粒中亲水胶体颗粒吸水膨胀使土粒的密度减小,当在动水压力的作用下,动水压力超过土粒的重力时,土粒产生悬浮流动,即形成流砂。动水压力是产生流砂的一个重要因素。
1.2 管涌的成因
当深基坑距离河塘较近或基坑底下土层中存在承压含水层时,在水位差的作用下,基坑土体中存在渗透水流,由于土体的不均匀性,土体中某一部位的土颗粒在渗透水流的作用下会发生运动,使填充在土体骨架空隙中的细颗粒被渗水带走而形成涌水通道,即形成管涌(又称翻砂鼓水、泡泉)。当主渗漏涌水通道上的细颗粒被基本带走后,在较强的水流冲刷下,主通道两侧的细颗粒进入涌水主通道,使涌水主通道逐渐变宽,管涌持续时间越长,通道的宽度越宽,继而发生大量涌水和塌方事故。
2 对流砂、管涌的预防措施
2.1 施工方案的设计与论证
对深基础施工中出现流沙、管涌现象的防治方法 (一)
对深基础施工中出现流沙、管涌现象的防治
方法 (一)
随着城市建设的不断发展,深基础施工成为建筑业的重要环节。但在
深基础施工中,流沙、管涌等现象经常发生,给施工带来很大的困难
和危害。因此,对于深基础施工中出现流沙、管涌现象,采取有效的
防治方法是非常必要的。
一、了解地质情况,避免出现流沙、管涌现象
在进行深基础施工前,必须对工程所在地的地质情况进行详细的分析,充分了解地下土层的的性质、厚度、坚硬程度、透水性、稳定性等情况,避免在薄弱地层开挖造成流沙、管涌。
二、进行合理的出土处理
在进行土方作业时,应采取合理的出土方法,坚持“多层开挖,多次
出土”的原则,避免一次性大面积开挖和过饱和土体带出引起的管涌。在出土时应按规定及时填埋或运往指定地点,或者采用浇灌和覆盖等
方法,以抑制流沙、管涌现象的发生。
三、采取防涌结构措施
防止管涌产生的措施比较多,其中最常用的方法是采取防涌结构措施。防涌结构主要包括施工井口及其周围的管井、管缆、井筒、支撑壁等,通过其切断地下水与地上施工之间的联系,减少地下水与施工现场接触,从而有效降低管涌的发生。
四、采取排水措施
流沙是由于开挖而引起土体内部孔隙水的流动,在此情况下,若有效
地进行排水措施,能够迅速将土体内部的孔隙水排出,从而消除流沙。常用的排水措施有井壁挖孔排水法、井底挖孔排水法、水井压采法、
排水管网法等。
五、加强管理和监控
在施工过程中,应加强管理和监管,严格按照现场管理制度和标准操
作规程进行操作,密切关注施工现场的地质情况和变化,及时掌握和
分析施工过程中出现的问题,及时采取有效的应对措施,以保证施工
对流沙、管涌的防治方法与预防措施 (一)
对流沙、管涌的防治方法与预防措施 (一)
对流沙、管涌的防治方法与预防措施
流沙和管涌在地质工程中是比较严重的问题。它们不仅会危害人类的
身体安全,还会导致工程的落后和浪费时间和经济资源。因此,必须
采取措施来防治和预防流沙和管涌的发生。
一、预防流沙和管涌发生
1.对地质结构进行深入了解,进行科学评估
地质结构是流沙和管涌的重要诱发因素。如山体的地质构造和地层组成、地下水的流动速度和水位等。在开始地质勘探时,必须进行深入
了解和科学评估,以便及时发现和解决地质问题,从而避免流沙和管
涌的发生。
2.选择适应地质环境的合理建筑方案
选择适应地质环境的合理建筑方案是避免流沙和管涌的重要措施。应
在地质勘探的基础上进行充分考虑,采用适宜的地基加固技术,将建
筑物的重心向下控制,减少建筑物的震动,从而降低地质烈度的影响。
3.实行科学施工和安全管理
在进行地质工程施工时,必须采取科学施工和安全管理措施。应制定
详细的施工方案,并且在施工前进行安全评估和风险预警。施工人员
必须接受培训,掌握科学施工方法并且严格遵守工程安全标准规范。
二、防治流沙和管涌
1.对流沙和管涌进行疏导和消除
一旦发现流沙和管涌的情况,必须立即对其进行疏导和消除。对于小
规模的管涌,可以在管涌口设置暂时的隔水圈,以防止水流进入管涌,同时立即进行修复。而对于大规模的流沙和管涌,可以选用土桩、黄
土墙等加固技术,防止流沙流量过大,管涌口被冲塌。
2.加强地下水的管理和监测
地下水的流动速度和水位对流沙和管涌的发生起着至关重要的影响。
因此,对于地下水的管理和监测,必须严格加强。对于地下水位较高
对深基础施工中出现流沙、管涌现象的防治方法
管涌的发生是一个水与土体相互作用的复杂的力学过程,管涌的发生与地层中地的组成成分、结构、土的级配、水力梯度、管涌发生口表面覆盖粘土层的强度、厚度、饱和度、固结度、浸泡时间等因素有关。
地下承压水一般处于不透水层以下,而有的地区不透水层很薄,如南通市的城中地区不透水层的厚度约为0.6~1m左右,而且在地质勘探报告中很容易被忽视,在基础施工中由于承压水而形成管涌的形式有:(1)局部挖深穿过不透水层或基坑底不透水层的自重压力小于承压水头压力形成管涌;(2)井点立管的砂井穿过不透水层形成管涌;(3)桩基穿过不透水层且周围的土体松动形成管涌。(4)基坑与河塘距离太近,渗流水力梯度大于土体渗流稳定的临界水力梯度而形成管涌。
一旦形成管涌之后,管涌的泛水点迅速由小变大而使基础积水、泛砂而无法施工。当遇到这种情况时应立即采取有效措施,确保基础的顺利施工。
4、对流沙、管涌的预防措施
4.1施工方案的设计与论证
(1)为保证深基础施工时基坑不积水,在深基础施工之前,首先应根据地质钻探资料和工程实际情况,设计深基础施工的降水方案。通常采用的基坑降水方法有人工降水、抗渗围护等,无论采用什么方案,方案中应对坑中待挖土中的地下水位变化情况进行必要的验算,使降水措施满足地下水位浸润线低于开挖底标高以下500mm的施工条件。(2)凡在深基坑开挖施工中,如发现有地下承压水,应事先探明承压水头、不透水层的标高和厚度,并对坑底土体进行抗浮托能力验算。
(3)对工程所在地的类似深基础施工情况进行必要的调研,吸取其它工程在深基础施工中的经验与教训。
预防管涌的措施
预防管涌的措施
预防管涌措施包括:1.改变水力条件,如打板桩降低水力梯度;
2.改善几何条件,于渗流逸出部位铺设反滤层;
3.做好地下水位监控,及时降水处理;
4.采用抗渗围护结构,维持基坑稳定;
5.严格土体质量控制,避免细颗粒被带走。综合措施确保施工安全。
防治流沙的途径和方法_防治流砂的方法[修改版]
防治流砂的方法
1. 枯水期施工,应地下水位低,坑内外水位差小,从而可预防和减轻流砂现象
2. 打板桩,将板桩沿基坑周围打入不透水层,便可起到截住水流的作用;或者打入坑底面一定深度这样可将地下水引至坑底以下流入基坑,不仅增加了渗流长度,而且改变了动水压力方向,从而可减少动水压力的目的
3. 水中挖土,既不排水施工,使坑内外的水压相平衡,不至形成动水压力,如沉井施工,不排水下沉,进行水中挖土,水下浇筑混凝土,这些都是有效措施
4. 人工降低地下水,这是截住水流不让地下水流入基坑,从而不仅可以防治流砂和秃笔塌方,还可以改善施工条件
5. 地下连续墙法,这是沿基坑的周围先浇筑移到钢筋混凝土的地下连续墙,从而起到承重,截水和防流砂的作用,同时又是深基础施工的可靠支护结构
6. 抛大石块,抢速度施工。如在施工过程中发生局部的或轻微的流砂现象,可以组织人力分段抢挖,挖至标高后,立即铺设芦席并抛大石块,增加图的压重,以平衡动水压力,力争在未产生流砂现象之前,将基础分段施工完毕。
7. 此外在含有大量地下水土层或沼泽地区施工时,还可以采用土壤冻结法,对于流砂地区的基础工程,应尽可能用桩基或沉井施工,以节约费用。
流砂防治方法流砂防治的途径是什么防止流砂的方法有哪些
管涌是指在汛期高水位情况下
管涌险情的预防措施及应急预案
管涌是指在汛期高水位情况下,堤内平地发生“流土”和“潜蚀”两种不同含义的险情的统称。这种险情在我省内一般叫翻砂鼓水。
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,如将附近堤(闸)基下砂层淘空,就会导致堤(闸)身骤然下挫,甚至酿成决堤的灾害。当然有由于管涌孔距堤较远,一时尚未演成堤防、闸身的下挫或溃决的;也有由于水位转落,渗水压力减小,险情暂时稳定下来的;还有由于是潜蚀,没有产生堤(闸)身下挫、溃决险情的。但是,险情是属于流土还是潜蚀,一时难于判明。而且流土也与地层下面的粉砂、细砂层埋藏的深度、厚度以及其结构的疏密,高水位持续的久暂等因素有关,而这些因素一时也是难以判定的。所以发生管涌时,不论它是流土,还是潜蚀和距堤远近,均不能掉以轻心,必须迅速予以处理。临时抢护管涌可采用(抢筑)反滤围井。
由于管涌一般是指在高水位情况下,堤坝下游坡脚附近或更远的地方,发生“流土”和“潜蚀”两种不同险情的统称,又称“泡泉”。管涌险情的发展,以流土最为迅速。如不及时抢护,任其发展,就将把堤坝工程地基下的沙层淘空,导致堤坝工程骤然塌陷,造成决堤溃坝。管涌出水孔径小的如蚁穴,大的可达几十厘米;少则出现一两个,多则出现冒孔群或称泡泉群,冒沙处形成“沙环”。有时也表现为土块隆起(即牛皮包)、膨胀、浮动和断裂等现象。
针对形成管涌的原因,我们一般是堤坝地基上面覆盖有弱透水层,下面有强透水层,在高水位时,渗透坡降变陡,渗透的流速和压力加大。当渗透坡降大于地基表层弱透水层允许的渗透坡降时,即在堤坝下游坡脚附近发生渗透破坏,或者在背水坡脚以外地面,因取土、挖坑等,破坏表面覆盖,在较大的水力坡降作
处理管涌的主要措施
处理管涌的主要措施
管涌是指在石油开采或井钻作业过程中,由于井底超压或者井壁失稳等原因,导致高压油气或地下水突然喷出井口,造成严重事故或环境污染的现象。管涌是石油工业中一项重要的安全问题,对于处理管涌,必须采取一系列的措施来保障工人的安全和减少事故的发生。
一、预防管涌的措施:
1. 确保井身完整性:在石油开采或井钻作业过程中,应严格控制钻井液的密度、性质和循环,确保井身的完整性。特别是在井下所有可能产生高压油气的区域,应采取适当的方法加固井壁,防止产生井壁失稳。
2. 做好井口防喷设备:在井口设置安全防喷阀和气体检测仪,及时发现和阻止管涌发生。同时,应配备相应的应急设备,如安全工具箱和逃生绳索,以应对突发情况。
3. 加强人员培训:对于从事石油开采或井钻作业的工作人员,应进行系统的培训,使其掌握相关的技术知识和操作技能,提高应对管涌的能力。培训内容包括研究各个井下层位的地层情况和油气压力,掌握预警信号的识别和防范措施的执行等。
4. 加强油气井动态监测:通过使用现代化的井下探测设备,实时监测油气井内的压力、温度和流量等参数,并及时提供预警信息,以便及时采取相应的措施。
二、应急处理管涌的措施:
1. 及时报警:一旦发现管涌情况,首先应立即通知相关部门,并启动应急响应预案。同时,应当按照预案指引进行紧急疏散,确保所有工作人员的人身安全。
2. 封堵井口:对于出现管涌的油气井,应采取封堵井口的措施。常用的封堵方法有设置止喷器、充填淤泥和注水封堵等。通过这些措施,可以防止高压油气和地下水继续向外喷出,并减少事故的扩散范围。
防止管涌的措施
防止管涌的措施
管涌(blowout)是指在油井开采作业中,由于地下油、气压力超过井口压力
而导致油、气喷出地面的现象。管涌不仅会造成严重的人员伤亡和财产损失,还会对环境造成污染和安全隐患。为了防止管涌的发生,采取一系列的措施十分必要。本文将介绍一些常见的防止管涌的措施。
1. 完善井设计和施工工艺
在井设计和施工工艺中,采取合适的措施能够有效地预防管涌的发生。首先,
要根据地质情况和压力预测,合理确定井筒尺寸和井眼轨迹,避免过大或过小的井眼造成压力过高或过低。其次,要合理选择井下套管和固井材料,确保井眼固定和封堵,防止井口和井筒发生溢流。最后,在施工过程中,要加强井眼防漏管理,监测井下压力,及时采取防控措施,避免压力超过承受范围。
2. 使用可控钻井技术
可控钻井技术是预防管涌的重要手段之一。可控钻井技术通过调整钻井液密度
和循环速度,控制井下压力,防止井眼冲击和溢流。钻井液密度是调节井下压力的重要参数,应根据地下油、气压力情况合理选择。钻井液循环速度要适度,过快容易造成井壁破坏,过慢则可能导致井眼堵塞。通过合理控制钻井液参数,可达到稳定井眼压力、预防管涌的效果。
3. 建立健全的监测系统
建立健全的监测系统是防止管涌的重要手段。监测系统可以监测井下压力、流量、温度等参数变化,及时发现异常情况并采取措施。监测系统可通过传感器、仪表等设备实现。其中,井下压力采集装置是关键设备之一,可通过测量井下压力来判断是否存在管涌风险。另外,监测系统还应建立报警机制,一旦出现危险情况,及时发出警报,通知工作人员采取紧急避险措施。
对河道深基础施工中流沙和管涌的防治浅析
粒 的密度减 小, 当在动水压力 的作用 下, 动水压 力超过土粒 的重
一
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
河流水 文地 质资料和 工程 实际情况 , 设计基 力 时, 土粒产生悬浮流动 , 即形成流沙 。动水 压力是产生流沙 的 根据地 质钻探 资料、 础施工 的防渗 围护方案 。通常采用 的防渗围护方法有沉井 围护 、 个重要 因素 。产生流沙 的临界条件为:
水 利 建 设
叠 筋 酋 曩 饰
2 0 1 3 年 9月
对河道深基础施工中流沙和管涌的防治浅析
马 龙
( 安 徽 省 淠 史 杭 灌 区 管 理 总局 红石 嘴 管 理 处 2 3 7 0 0 0 )
摘
要: 本文主要对 深基础 施工 中出现 流沙、 管涌现 象的成 因进行 了分析 , 总结 了较有 实用性 的预 防流 沙、 管 涌的方
水通道 , 即形 成 管 涌 ( 又称翻沙鼓水 、 泡泉) 。当主渗漏涌水通道
( 3 ) 对工程所在地或 同流域 的类似基础施 工情况进行必要 的
吸 取 其 它 工 程 在 基础 施工 中 的经 验 与 教 训 。 上的细颗粒被基本带走后,在较强 的水流 冲刷下主通道 两侧 的 调研 ,
细颗粒进入涌水主通道 , 使涌水 主通 道逐渐变 宽, 管涌持续 时间
确保基础的顺利施工。
1 流沙 、 管涌的成 因
管涌与流沙(土)防治的方法
管涌和流沙(土)的概念与现象
一、管涌和流沙(土)在概念上有所不同
流沙(土):在一定渗透力作用下,土体中颗粒同时起动而流失的现象。
管涌:在一定渗透力作用下,土体中的细颗粒沿着股价颗粒所形成的空隙通道移动或被渗流带走的现象。
管涌主要发生在沙性土中。在黏性土中流土常表现为土体的隆胀、浮动、断裂等现象,如深基坑开挖时的坑底隆起;在非黏性土种流砂表现为砂沸、泉眼群、土体翻滚,最终被渗流托起等现象。
二、管涌和流沙(土)防治的基本方法
治理管涌和流沙(土)的原则是以防为主,大范围的流沙(土)险情出现时,除了首先回土压顶没用什么有效措施。管涌和流沙(土)防治的方法与措施应与工程结构及其他岩土工程措施结合在一起综合考虑。宗旨是防渗及减弱渗透力。
(一)土质改良
土质改良的目的是改善土体结构,提高土的抗剪强度与模量及其整体性,减小其透水性,增强其抗渗透变形能力。常用的办法有注浆法、高压喷射法、搅拌法及冻结法。
(二)截水防渗
截水防渗措施的目的是隔断渗透途径或延长渗径、减小水力梯度。水平方向铺设防渗铺盖,可采用黏土及壤土铺盖、沥青铺盖、混凝土铺盖以及土工膜铺盖。垂直方向防渗的结构形式很多。大坝工程的混凝土、黏土芯墙、高压喷射、劈裂灌浆形成的止水帷幕;基坑及其他开挖工程中广泛使用的地下连续、板桩、MSW 工法插筋水泥土墙以及水泥搅拌墙。这些竖向的隔水结构主要是打设在透水层内,其深度根据渗流计算确定。打设在强透水层中时应尽可能深入到不透水层,否则隔渗效果有限。
(三)人工降低地下水位
该方法是最常见的临时防渗措施,在施工期处理管涌、流沙(土)时也常采取这一最简单易行的办法。该法可以降低水头,或使地下水位降至渗透变形土层以下。在弱透水层中采用轻型井点、喷射井点;在较强的透水层中采用深井法。
水利工程流砂管涌的防范措施
水利工程流砂管涌的防范措施
1、施工方案的设计编制与论证
(1)在开展水利工程根底施工之前,要先确认基坑不积水,并且详细、深入地调查当地的地质情况,以及工程的实施可能性和预测的问题,以此为依据制定出科学合理的施工方案,特别是设计根底施工时的降水方案,以保证开挖时地下水位的变化不会造成涌管和流砂的情况。
(2)在水利工程基坑开挖施工的过程中,要随时注意地下水的标高情况,一旦发现有地下承压水,要立马查清原因,一般会先检测承压水头、透水层的标高和厚度以及验算坑底土体的浮托能力。
(3)不仅要提高理论知识的水平,还要关注类似工程的施工范例,并总结施工过程中的缺陷,防止在其他工程中存在同样的问题,吸收有效的施工方法,为下次工程做准备。
2、水利工程根底施工实施过程的措施
2.1预防和处理流砂、管涌的原则
流砂和管涌的形成主要在于动水压力,所以其预防和处理的原则就是尽可能地减少或平衡动水压力。在开挖基坑时,如果在根底垫层施工时发现地质性质不稳定,或是容易形成管涌和流砂现象时,要立即结束抽水,并且用淤泥或粘性土回填到底板底标高为止,为了防止突发事件的发生,要提高观察检测的频率,并请相关单位制定出一套合理的处理方案。通常情况下会在基坑范围内设置2~3个轻型降水井,以形成降水漏斗,当再次开展开挖时不会出现流砂和管涌现象。
在开挖的同时,还要密切关注附近是否有重要建筑,如果存在重要建筑,就要开展回灌。若以上措施没有有效地解决基坑底的管涌,或是检测的数据异常,就要在基坑四周施打双排双向旋喷桩,形成小范围止水帷幕,再重新开展基坑的开挖。
管涌的防治措施
管涌的防治措施
管涌是指地下水位突然快速上升,并且水流有一定冲击力,从地下涌出地面的现象。管涌不仅会给建筑物、道路等基础设施带来严重损害,还会对人们的生命财产安全造成威胁。为了有效防治管涌,以下是一些常见的防治措施。
1. 地下水位监测与预测
地下水位的及时监测和准确预测是管涌防治的基础。通过安装地下水位监测井和使用水位监测设备,能够实时了解地下水位的变化情况。结合历史数据和地质勘察数据,可以预测管涌可能发生的位置和时间,从而采取相应的措施,减少对人员和设施的危害。
2. 排水系统的改进与加固
排水系统的改进和加固是管涌防治的重要环节,主要包括以下几个方面:•排水管道:对排水管道进行检修和维护,排查堵塞和破损等问题,并及时进行修复和更换。
•排水泵站:增加排水泵站数量,提高排水能力,保证管涌发生时能及时进行排水。
•排水井:加强排水井的建设和维护,保证井口畅通,加大排水效果。
•排水管网:加强排水管网的建设,合理布置管网布局,提高排水的均匀性。
3. 屏障与固化措施
屏障与固化措施主要通过设置防渗、防渗墙和地下防渗帷幕等来增加地下水位及管涌的抵抗力。
•防渗墙:在可能发生管涌的区域周边设置防渗墙,阻止地下水位向上升高。
•防渗帷幕:在管涌区域内安装地下防渗帷幕,预先阻挡地下水涌出,减少管涌的发生。
•地下隔离带:通过在地下设置隔离带,将管涌发生的位置与人类活动区域分开,减少管涌对人员和设施的危害。
4. 加固建筑物与基础设施
管涌对建筑物和基础设施的破坏是比较严重的,因此针对已经存在的建筑物和基础设施,需要进行加固和改造来增加其抵抗管涌的能力。
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对流沙管涌的预防措施集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]
对流砂、管涌的预防措施
在深基础施工中,对基坑的降水要求通常是基础施工方案中的一个重要部分,对一般工程而言,采取必要的人工降水(如、降水)或抗渗围护等措施均能满足施工要求。但是当遇到地下水文、地质情况较为复杂时(如各土层之间的渗透系数差值过大、土层夹有渗透系数很大的粉砂层、地下存在不透水土层和承压含水土层以及基坑附近有人工水管漏水等),会给施工带来很大的不利。因此在深基础施工时,对基坑降水和预防流砂、管涌的措施应特别重视。文中根据多个工程的施工经验与教训,收集了一些有关资料,就深基础施工时出现流砂、管涌现象的防治方法作一粗浅的总结。
1 流砂、管涌成因的分析
流砂的成因
土体在受水浸泡饱和时,土粒中亲水胶体颗粒吸水膨胀使土粒的密度减小,当在动水压力的作用下,动水压力超过土粒的重力时,土粒产生悬浮流动,即形成流砂。动水压力是产生流砂的一个重要因素。
管涌的成因
当深基坑距离河塘较近或基坑底下土层中存在承压含水层时,在水位差的作用下,基坑土体中存在渗透水流,由于土体的不均匀性,土体中某一部位的土颗粒在渗透水流的作用下会发生运动,使填充在土体骨架空隙中的细颗粒被渗水带走而形成涌水通道,即形成管涌(又称翻砂鼓水、泡泉)。当主渗漏涌水通道上的细颗粒被基本带走后,在较强的水流冲刷下,主通道两侧的细颗粒进入涌水主通道,使涌水主通道逐渐变宽,管涌持续时间越长,通道的宽度越宽,继而发生大量涌水和塌方事故。
2 对流砂、管涌的预防措施
施工方案的设计与论证
1)为保证深基础施工时基坑不积水,在深基础施工之前,首先应根据地质钻探资料和工程实际情况,设计深基础施工的降水方案。通常采用的基坑降水方法有人工降水、抗渗围护等,无论采用什么方案,方案中应对坑中待挖土中的地下水位变化情况进行必要的验算,使降水措施满足地下水位浸润线低于开挖底标高以下500 mm的施工条件。
2)凡在深基坑开挖施工中,如发现有地下承压水,应事先探明承压水头、不透水层的标高和厚度,并对坑底土体进行抗浮托能力验算。
3)对工程所在地的类似深基础施工情况进行必要的调研,吸取其他工程在深基础施工中的经验与教训。
深基础施工实施过程的措施
2.2.1 预防和处理流砂、管涌的原则
预防和处理流砂、管涌的原则是“减少或平衡动水压力”。
2.2.2 预防流砂、管涌的基本方法
1)井点降水法:a.当出现流砂时,应立即停止开挖,并回填深坑将流砂埋没或在深坑中注水,以平衡渗流的动水压力。然后在深坑周围立即补下二级(或三级)井点,待二级(三级)井点降水使地下水浸润线低于开挖范围以下500 mm后,再继续开挖施工。
b.当深坑接近承压水层时或经计算坑底土体的抗浮不能满足稳定要求时,可采用井点管穿过不透水层直接抽取不透水层下的承压水,以降低承压水头,从而避免因承压水头过大而形成管涌。
由于地下承压水流量大,不宜采用轻型井点,应采用出水量较大的喷射井点或管井降水。深井的布置量、布置深度应根据承压含水层的承压水头H,承压水土层渗透系数K,单井出水能力q和要求降低水头量S经计算确定。
2)土体抗渗加固截水法:当地下含水层渗透性较强,厚度较大时,可采用悬挂式竖向截水与坑底井点降水相结合或采用悬挂式竖向截水与水平封底相结合的方案。在土体开挖之前,对深基坑四周抗渗薄弱的土体进行抗渗加固。土体抗渗加固的方法有:深层搅拌桩加固法、粉喷桩加固法、压密注浆加固法及劈力注浆加固法等。土体抗渗加固的水泥掺量可根据试验确定,一般浆喷深层搅拌的水泥掺量宜为被加固土重量的15%~18%;粉喷深层搅拌的水泥掺量宜为被加固土重量的13%~16%;注浆加固的浆液注入率一般为被加固土体重量的15%~20%,浆液配合比:水泥∶∶=1∶1∶。加固的范围(深度和厚度)可经过计算确定,被加固的土体具有一定强度和较高抗渗能力,形成一截水帷幕,截水帷幕的渗透系数不宜小于×10-6cm/s,可保证深坑开挖时,不会出现流砂或管涌现象。