
在城市化快速发展的背景下,广州白云区作为广州市的重要组成部分,其基础设施建设、地下空间开发以及各类市政工程日益增多。在这些工程建设中,深基坑支护技术的应用尤为关键,尤其是在地下水位较高、地质条件复杂的区域,如何有效防止管涌成为施工安全的核心问题之一。拉森钢板桩作为一种常见的支护结构,在白云区的许多工程中被广泛采用。那么,拉森钢板桩支护是否能有效防止管涌?这是一个值得深入探讨的问题。
首先,需要明确什么是“管涌”。管涌是指在渗透水流作用下,土体中的细颗粒通过粗颗粒间的孔隙被水流带走,从而导致土体结构破坏、地基失稳的现象。它通常发生在砂性土或粉土层中,尤其是在水头差较大的情况下极易发生。在深基坑开挖过程中,若支护结构无法有效阻隔地下水,就可能在坑底或侧壁出现管涌,严重时甚至引发塌方、地面沉降等安全事故。
拉森钢板桩是一种具有锁口结构的U型或Z型钢桩,通过机械打入土中形成连续的挡土挡水墙体。其主要功能是承受侧向土压力和水压力,维持基坑稳定。由于其施工速度快、可重复使用、止水性能较好等特点,被广泛应用于临时支护工程中,尤其适用于软土地基或地下水丰富的地区。
从防渗角度分析,拉森钢板桩具备一定的止水能力。其锁口连接处经过特殊设计,能够实现较好的密封效果,尤其在插入深度足够、桩间咬合紧密的情况下,可以有效减少地下水的横向渗透。因此,在白云区这类地下水位普遍较高的区域,合理设计和施工的拉森钢板桩墙能够在一定程度上阻断地下水流入基坑,降低发生管涌的风险。
然而,必须指出的是,拉森钢板桩并非绝对可靠的防管涌措施。其防渗效果受多种因素影响:
一是地质条件。在白云区部分地区,地层以粉细砂、淤泥质土为主,渗透性强。如果钢板桩未能穿透透水层并进入相对不透水的黏土层或强风化岩层,地下水仍可能从桩端底部绕流,形成“底部管涌”。这种情况下,仅靠钢板桩本身难以完全阻止渗透路径。
二是施工质量。锁口连接若存在错位、变形或未清理干净,会导致接缝处漏水。此外,打桩过程中若出现倾斜、断裂或未达到设计深度,也会削弱整体止水性能。在白云区一些老旧城区或管线密集区域,地下障碍物较多,打桩难度加大,更容易出现施工缺陷。
三是水头压力。当基坑内外水位差较大时,即使钢板桩墙体完整,高水压仍可能通过微小缝隙产生渗流,长期作用下可能诱发局部冲刷,进而发展为管涌。因此,在高水头条件下,单靠拉森钢板桩往往不足以应对。
为了提升拉森钢板桩支护系统的抗管涌能力,实际工程中常采取组合支护措施。例如,在钢板桩后方设置旋喷桩或水泥搅拌桩作为止水帷幕,形成“双排桩”结构;或在基坑内部布置井点降水系统,主动降低地下水位,减小水力梯度。此外,还可结合坑外回灌技术,平衡水压力,防止周边地层失水沉降。
在广州白云区的实际案例中,已有多个项目通过“拉森钢板桩+内支撑+降水井”的综合方案成功控制了管涌风险。例如,在某地铁出入口基坑工程中,设计采用了Ⅳ型拉森钢板桩,入土深度超过15米,并辅以轻型井点降水,施工期间未出现明显渗漏或管涌现象,表明在科学设计与规范施工的前提下,拉森钢板桩可以作为防管涌体系的重要组成部分。
综上所述,拉森钢板桩支护在一定条件下具备防止管涌的能力,但其效果依赖于地质条件、设计深度、施工质量和配套措施的协同作用。在白云区这类地下水丰富、土层复杂的城市区域,不能将拉森钢板桩视为万能的防渗手段,而应将其纳入整体支护与降水系统中统筹考虑。只有通过合理的工程设计、严格的施工管理和必要的辅助措施,才能真正实现对管涌的有效防控,保障基坑工程的安全与稳定。
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