
在城市基础设施建设中,广州作为华南地区的重要中心城市,其地质条件复杂,尤其是地下水位普遍较高,给深基坑工程带来了极大的挑战。拉森钢板桩作为一种常见的支护结构形式,因其施工便捷、可重复使用、止水性能较好等特点,被广泛应用于地铁、地下管廊、地下室等工程中。然而,在高地下水位环境下,如何有效防止拉森钢板桩接缝处渗水,确保基坑安全和施工顺利进行,成为施工方案设计与实施中的关键问题。
首先,必须充分了解广州地区的水文地质特征。广州地处珠江三角洲冲积平原,地层以淤泥质土、粉砂、细砂为主,含水量高,渗透性强,地下水位常年位于地面以下1~3米,部分区域甚至接近地表。这种地质条件下,若拉森钢板桩施工不当,极易出现接缝漏水、管涌、基底隆起等风险,严重影响工程安全。
为实现有效的防渗目标,施工前应进行详细的地质勘察和水文分析,准确掌握地下水的流向、水压及渗透系数等参数。在此基础上,科学选择钢板桩型号与入土深度。一般建议选用止水性能更优的SP-IV或SP-Ⅵ型拉森钢板桩,其锁口结构更紧密,抗渗能力更强。同时,钢板桩的入土深度应满足“插入比”要求,通常不低于开挖深度的1.5倍,以确保形成稳定的止水帷幕,并防止底部涌水。
在施工过程中,控制打桩质量是防渗的关键环节。钢板桩的沉桩应采用振动锤配合导向架进行,确保桩体垂直度偏差控制在1/150以内,避免因倾斜导致锁口错位而产生缝隙。每根桩打入时,需对锁口进行清洁并涂抹专用锁口防水油脂(如膨润土基润滑密封脂),以增强锁口间的密封性,减少地下水沿接缝渗透的可能性。
针对高地下水位带来的渗漏风险,常采用多种辅助防渗措施进行综合治理。第一,可在钢板桩外侧设置旋喷桩或水泥搅拌桩作为外围止水帷幕,形成“双排防护”体系。旋喷桩能有效填充土体孔隙,提高土体密实度,阻断地下水向基坑方向流动的路径。第二,对于已经合拢的钢板桩围堰,可在锁口外侧注入化学注浆材料(如聚氨酯或丙烯酸盐类浆液),通过压力灌注方式封堵微小缝隙,实现主动补强防渗。
此外,基坑内部的降水措施也不可忽视。虽然钢板桩具有一定的止水功能,但在高水头压力下仍可能产生微量渗水。因此,应在基坑内合理布置轻型井点或深井降水系统,将地下水位降至基底以下0.5~1.0米,降低水压差,从而减轻钢板桩的渗水压力。同时,设置集水明沟和集水井,及时排除少量渗水,保持基坑干燥。
施工期间还应建立完善的监测系统。通过布设水位观测井、测斜仪和应力传感器,实时监控地下水位变化、钢板桩变形及周边地表沉降情况。一旦发现异常渗水或位移增大,应立即启动应急预案,采取补桩、注浆或回灌等措施,防止险情扩大。
值得注意的是,在特殊地段如临近既有建筑物、地下管线或河道区域,防渗要求更为严格。此时可考虑采用“钢板桩+内支撑+预应力锚索”的复合支护结构,并结合袖阀管注浆技术对潜在渗流通道进行预加固。同时,施工应避开雨季高峰,减少外部水源补给对基坑稳定的影响。
最后,施工完成后仍需持续关注防渗效果。特别是在拆除内支撑或进行逆作法施工阶段,结构受力状态发生变化,可能导致钢板桩产生微小位移,进而影响锁口密封性。因此,应保持降水系统的正常运行直至主体结构具备自防水能力,并定期巡查基坑侧壁有无湿斑、滴水等渗漏迹象。
综上所述,广州高地下水位条件下拉森钢板桩施工的防渗工作是一项系统工程,需从设计选型、施工工艺、辅助措施和动态管理等多个方面协同推进。只有在充分认识地质条件的基础上,严格执行施工规范,综合运用物理止水与化学封堵手段,才能有效控制渗漏风险,保障基坑工程的安全与稳定。随着施工技术的不断进步,智能化监测与绿色注浆材料的应用也将为高水位地区的钢板桩防渗提供更加高效、环保的解决方案。
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