流砂現象

流砂現象

流砂現象指的是當基坑挖土達到地下水位以下,而土是細砂或粉砂,又採用集水坑降水時,在一定的動水壓力作用下,坑底下的土就會形成流動狀態,隨地下水一起流動湧進坑內,發生的現象稱為流砂現象。

現象描述


當水流在水位差的作用下對土顆粒產生向上壓力時,動水壓力不但使土粒受到了水的浮力,而且還使土粒受到向上推動的壓力。如果動水壓力等於或大於土的浸水浮重度,則土粒失去自重,處於懸浮狀態,土的抗剪強度等於零,土粒能隨著滲流的水一起流動,這種現象稱為“流砂現象”。

產生機理

產生流砂現象的原因有內因和外因:
內因:取決於土的性質,當土的孔隙比大、含水量大、粘粒含量少、粉粒多、滲透係數小、排水性能差等均容易產生流砂現象。因此,流砂現象極易發生在細砂、粉砂和亞粘土中,但是否發生流砂現象,還取決於一定的外因條件。
外因:是地下水在土中滲流所產生的動水壓力(滲流力)的大小。
當單位顆粒土體受到的向上的滲流力大於或等於其自身重力,則土體發生懸浮、移動。即:滲流力-單元體自重應力=γw*i-γˊ*h>0,則流砂形成。其中γw為水的重度,γˊ為土體的浮重度