
在城市基础设施建设中,尤其是在地下水位较高的地区进行基坑开挖作业时,如何有效控制地下水成为施工安全与质量的关键因素。广州地处珠江三角洲腹地,地势低平,河网密布,地下水资源丰富,地下水位普遍较高,常年处于地面以下0.5~3.0米之间,尤其在雨季或汛期更为显著。因此,在采用拉森钢板桩作为基坑支护结构的工程中,科学合理地实施降水措施显得尤为重要。本文将围绕广州地区高地下水位条件下拉森钢板桩施工中的降水规范问题展开探讨。
首先,必须明确拉森钢板桩本身并不具备完全止水功能。尽管其锁口连接在理想状态下可提供一定的隔水效果,但在实际施工中,由于地质条件复杂、锁口对接不严密或存在砂层渗透路径等因素,往往难以实现完全封闭。特别是在广州常见的粉细砂、淤泥质土等高渗透性地层中,地下水极易通过桩间缝隙渗入基坑,造成涌水、流砂甚至基坑失稳。因此,仅依靠钢板桩挡水是不可靠的,必须配合有效的降水系统才能确保施工安全。
根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120)和《建筑与市政降水工程技术规范》(JGJ/T 111)的相关规定,结合广州地区的地质水文特点,在拉森钢板桩围护结构中实施降水应遵循“以疏为主、防排结合、动态控制”的原则。具体而言,降水方案的设计需综合考虑场地水文地质条件、基坑深度、周边环境敏感度以及施工周期等因素,优先采用轻型井点降水或管井降水方式。
对于开挖深度小于6米的浅基坑,推荐使用一级轻型井点系统。井点管沿钢板桩外侧呈环形布置,间距一般为1.0~1.5米,滤管长度应深入透水层不少于1米,并确保埋设于地下水位以下。真空泵机组应具备足够的抽吸能力,维持连续运行,确保水位降至基坑底面以下0.5米以上。同时,应在基坑内设置观测井,实时监测水位变化,防止降水过度引发周边地面沉降。
当基坑深度超过6米或含水层较厚时,则宜采用多级井点或深井降水。此时可在钢板桩外围设置管井,井深应穿透主要含水层,井距控制在15~25米之间,单井出水量根据渗透系数和影响半径计算确定。降水过程中应严格控制降水速率,避免因水位骤降导致土体有效应力突增,诱发支护结构变形或周边建筑物开裂。
值得注意的是,广州部分地区存在承压水层,若基坑开挖触及承压含水层,还需进行抗突涌验算,并视情况采取减压井等特殊措施。此外,在软土地层中,长期降水可能引起土体固结沉降,对邻近既有建筑、道路及地下管线构成威胁。为此,应在降水期间同步开展地表沉降、支护结构位移及地下水位的自动化监测,建立预警机制,必要时采取回灌措施以平衡水力梯度。
在施工组织方面,降水系统的安装应在拉森钢板桩施打完成后立即进行,确保在开挖前至少有7天的预降水时间,以便充分降低孔隙水压力,提高土体稳定性。所有降水设备应配备备用电源,保障连续运行。降水结束后的停泵时机也应谨慎把握,通常应在主体结构完成并具备抗浮能力后方可逐步停止抽水,避免因地下水回升造成结构上浮或底板破坏。
最后,施工单位应编制专项降水施工方案,并经专家论证后实施。方案中应包含水文地质勘察资料、降水计算书、设备选型、布井图、监测计划及应急预案等内容。监理单位须对降水全过程进行监督,确保各项技术参数符合设计要求。
综上所述,在广州高地下水位环境下,拉森钢板桩支护工程中的降水作业不仅是技术问题,更是关乎工程安全与环境保护的重要环节。只有严格按照国家和地方相关规范执行,结合本地地质特点科学设计、精细管理,才能有效控制地下水,保障基坑稳定与周边环境安全,推动城市建设可持续发展。
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