
在城市基础设施建设中,尤其是在地下水位较高的地区,如广州等南方沿海城市,深基坑支护工程面临着严峻的水文地质挑战。为确保基坑开挖过程中的安全与稳定,拉森钢板桩作为一种高效、可重复利用的围护结构被广泛应用。然而,在高水位区域实施拉森钢板桩施工时,必须结合科学合理的降水设计方案,才能有效控制地下水,防止涌水、流砂和边坡失稳等问题的发生。因此,一个完整的拉森钢板桩施工方案通常需要包含详细的降水设计内容。
首先,应明确工程所处的水文地质条件。广州地区普遍属于冲积平原地貌,土层以粉质黏土、淤泥质土及细砂层为主,地下水丰富且补给迅速,静止水位埋深一般在1.0~2.5米之间,部分区域甚至更高。这种高水位环境对基坑支护提出了更高要求。若仅依靠拉森钢板桩自身止水性能,难以完全隔断地下水渗流路径,尤其在砂性土层中容易出现“管涌”现象。因此,必须配套设置有效的降水系统。
常见的降水方式包括轻型井点降水、深井降水以及集水明排等。对于深度超过5米的基坑或渗透系数较大的地层,推荐采用深井降水方案。具体设计时需根据基坑平面尺寸、开挖深度、周边环境及土层渗透性进行综合计算。例如,可在基坑外围布置环形深井,井距控制在15~20米,井深宜比基坑底深6~8米,确保将地下水位降至基坑底面以下至少0.5~1.0米,以满足干作业施工条件。
在拉森钢板桩选型方面,应优先选用止水效果好、抗弯能力强的U型或Z型钢板桩,常用型号如SP-IV(400×170×15.5mm),其单根长度可根据实际开挖深度确定,一般为12~18米,并通过打桩机振动沉入至设计标高。施工前应对场地进行平整处理,清除地下障碍物,避免沉桩过程中偏位或损坏锁口。相邻钢板桩之间必须紧密咬合,确保整体连续性和密封性。必要时可在锁口处涂抹专用防水油脂或填充橡胶条,进一步提升止水效果。
值得注意的是,拉森钢板桩与降水系统的协同作用至关重要。一方面,钢板桩形成竖向止水帷幕,减少侧向水流进入基坑;另一方面,降水井则负责降低坑内外水头差,减轻水压力对支护结构的影响。两者配合使用,既能保障施工安全,又能减少对周边建筑物和地下管线的附加沉降影响。此外,在降水运行期间,应建立完善的监测体系,包括地下水位观测孔、地表沉降点和支护结构变形监测点,实时掌握现场动态,及时调整抽水节奏,避免过度降水引发地面沉降。
施工流程上,建议按照以下顺序组织:测量放线→钢板桩定位→沉桩施工→降水井成孔与安装→试抽水→正式降水→分层开挖→支撑架设→主体结构施工→回填→拔桩。在整个过程中,应特别注意降水启动时间应早于基坑开挖至少7天,以便有足够时间使地下水位稳定下降。同时,降水持续时间应覆盖整个基坑暴露期,直至地下结构完成并具备抗浮能力后方可逐步停止。
环境保护也是不可忽视的一环。大量抽取地下水可能导致局部区域水位下降,影响周边植被生长或既有建筑基础稳定。为此,应在远离基坑的安全区域设置回灌井,在必要时将处理后的水回灌地下,维持区域水力平衡。此外,施工现场应配备泥浆沉淀池和排水沟,防止污水外溢污染环境。
综上所述,广州高水位区的拉森钢板桩施工不能脱离降水设计而独立存在。只有将支护结构与地下水控制措施有机结合,才能实现基坑工程的安全、经济与高效。施工单位应在编制专项施工方案时,充分考虑地质勘察报告、周边环境条件及设计荷载要求,制定科学可行的技术路线,并经专家论证后严格执行。同时加强全过程质量管控和应急准备,确保各类风险可控,为后续工程建设提供坚实保障。
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