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(三)动水压力产生流砂和潜蚀
流砂是一种不良的工程地质现象。在建筑物深基础工程和地下建筑工程的施下中遇到的流砂现象,按其严重程度可分下列三种:
轻微流砂,当基坑围护桩排的间隙处隔水措施不当或施工质量欠缺时,或当地下连续墙接头的施工质量不佳时,有些细小的土颗粒会随着地下水渗漏一起穿过缝隙而流入基坑,增加坑底的泥泞程度;
中等流砂,在基坑底部,尤其是靠近围护桩墙的地方,常会出现一堆粉细砂缓缓冒起,仔细观察,可以看到粉细砂堆中形成许多小小的排水沟,冒出的水夹带着细小土粒在慢慢地流动;
严重流砂,基坑开挖时如发生上述现象而仍然继续往下开挖,流砂的冒出速度会迅速增加,有时会像开水初沸时的翻泡,此时基坑底部称为流动状态,给施工带来极大困难,甚至影响邻近建筑物的安全。如果在沉井施工中产生严重流砂,那么沉井就突然下沉,无法用人力控制,以致沉井发生倾斜,甚至发生重大事故。
如果地下水渗流产生的动水压力小于土颗粒的有效重度,即渗流水力坡度小于临界水力坡度,虽然不会发生流砂现象,但是土中细小颗粒仍有可能穿过粗颗粒之间的孔隙被渗流携带而走。时间长了,将在土层中形成管状空洞,使土体结构破坏,强度降低,压缩性增加,这种现象称之为机械潜蚀。
(四)地下水的浮托作用
当建筑物基础底面位于地下水位以下时,地下水对基础底面产生静水压力,即产生浮托力。如果基础位于粉土、砂土、碎石土和节理裂隙发育的岩石地基上,则按地下水位100%计算浮托力;如果基础位于节理裂隙不发育的岩石地基上,则按地下水位50%计算浮托力;如果基础位于黏性土地基上,其浮托力较难确切地确定,应结合地区的实际经验考虑。