产生流砂的充分必要条件是渗流力?
2021-11-08
流砂现象指的是当基坑挖土达到地下水位以下,而土是细砂或粉砂,又采用集水坑降水时,在一定的动水压力作用下,坑底下的土就会形成流动状态,随地下水一起流动涌进坑内,发生的现象称为流砂现象。
当水流在水位差的作用下对土颗粒产生向上压力时,动水压力不但使土粒受到了水的浮力,而且还使土粒受到向上推动的压力。
如果动水压力等于或大于土的浸水浮重度,则土粒失去自重,处于悬浮状态,土的抗剪强度等于零,土粒能随着渗流的水一起流动,这种现象称为“流砂现象”。
产生机理
产生流砂现象的原因有内因和外因:
内因:取决于土的性质,当土的孔隙比大、含水量大、粘粒含量少、粉粒多、渗透系数小、排水性能差等均容易产生流砂现象。
因此,流砂现象极易发生在细砂、粉砂和亚粘土中,但是否发生流砂现象,还取决于一定的外因条件。
外因:是地下水在土中渗流所产生的动水压力(渗流力)的大小。
当单位颗粒土体受到的向上的渗流力大于或等于其自身重力,则土体发生悬浮、移动。即:渗流力-单元体自重应力=γw*i-γˊ*h>0,则流砂形成。
其中γw为水的重度,γˊ为土体的浮重度
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