在钢板桩施工过程中,尤其是在广州地区广泛分布的砂层地质条件下,管涌现象是施工中常见且极具危害性的技术难题之一。由于广州地处珠江三角洲冲积平原,地下水位高、土层以粉细砂和中粗砂为主,渗透性强,极易在基坑开挖或围护结构形成后产生水力梯度失衡,从而引发管涌。若处理不当,不仅会延误工期,还可能造成周边地面沉降、建筑物倾斜甚至坍塌等严重后果。因此,掌握科学有效的管涌处理流程,是确保钢板桩工程安全推进的关键。
当施工现场出现管涌迹象时,首要任务是迅速判断其位置、规模及发展态势。常见的管涌征兆包括:基坑底部或侧壁出现持续冒水、带砂喷涌、局部土体隆起或渗流浑浊等。一旦发现此类现象,应立即暂停开挖作业,并组织技术人员进行现场勘查。通过观察水流方向、出水量及携带泥沙情况,初步判断管涌通道的深度与范围,同时利用监测设备实时采集地下水位、孔隙水压力等数据,为后续处置提供依据。
确认发生管涌后,必须采取“先堵后导、内外结合”的应急处理原则。第一步是实施外部封堵,即在基坑外围设置临时止水措施。常用方法包括高压旋喷桩补强、双液注浆或化学灌浆等方式,在钢板桩外侧形成一道封闭的止水帷幕,切断地下水向基坑内部的补给路径。对于砂层较厚、渗透系数高的区域,建议采用分段跳打的方式施作旋喷桩,确保桩体搭接严密,避免出现薄弱环节。注浆材料宜选用快凝型水泥-水玻璃双液浆,能够在短时间内形成固结体,有效阻断水流通道。
与此同时,应在基坑内部同步开展引流与反压作业。在管涌点周围堆筑砂袋围堰,形成局部蓄水区,利用静水压力平衡外部动水压力,防止水流进一步冲刷土体。随后,在围堰内插入直径不小于100mm的PVC导水管,将涌水有序引排至集水井,再通过大功率水泵集中抽排至场外排水系统。这一措施既能降低水头差,又能避免因盲目封堵而导致压力积聚、引发更大范围破坏。
完成初步控制后,需对原钢板桩围护结构进行系统性检查。重点排查桩间咬合是否紧密、锁口是否存在破损或漏砂现象。针对存在缺陷的部位,可采用锁口焊接钢板、注入膨润土泥浆或聚氨酯发泡材料等方式进行封堵加固。必要时还可增设内支撑或预应力锚索,提升整体结构稳定性,防止因土体流失导致围护结构变形加剧。
为从根本上预防管涌复发,还需优化降水设计方案。在广州砂层地质中,推荐采用“深井降水+真空辅助”的联合降水模式。深井布置应结合地质剖面图合理规划,井点间距控制在15~20米之间,井深须穿透主要含水层并进入相对隔水层不少于3米。同时配套安装真空泵,通过负压抽吸增强降水效果,显著降低基坑内外水力梯度,从而削弱诱发管涌的动力条件。
此外,施工全过程应加强信息化监测。在基坑周边布设水位观测井、测斜仪和地表沉降点,实行24小时动态监控。一旦发现水位突变或位移加速,立即启动应急预案。项目管理团队应建立快速响应机制,配备充足的应急物资,如砂袋、速凝水泥、注浆设备等,确保突发事件能在最短时间内得到有效控制。
最后,必须强调前期地质勘察的重要性。施工单位应在开工前委托专业机构开展详勘工作,明确砂层厚度、颗粒级配、渗透系数及承压水头等关键参数,并据此制定针对性的支护与降水方案。设计阶段应充分考虑广州地区特有的水文地质特点,适当提高安全系数,预留足够的冗余措施。
综上所述,在广州砂层地质条件下进行钢板桩施工,必须将管涌防治作为核心管控内容。从预警识别、应急处置到系统加固,每一个环节都需严谨对待。唯有坚持“以防为主、防治结合”的理念,严格落实各项技术措施,才能确保基坑工程的安全稳定,保障城市地下空间开发的顺利推进。
Copyright © 2022-2025