
在沿海或河网密集区域,如广州等南方城市,地下水位普遍较高,给深基坑工程、地下结构施工带来了较大的技术挑战。特别是在高水位区进行基坑开挖时,若不采取有效的降水措施,极易引发边坡失稳、涌水、流砂甚至基底隆起等工程事故。拉森钢板桩作为一种常见的支护结构,因其止水性能良好、施工便捷、可重复使用等优点,被广泛应用于软土及高水位地区的基坑围护中。然而,在实际工程中,仅依靠拉森钢板桩的止水功能往往难以完全隔绝地下水,尤其在渗透性较强的砂层或粉砂层中,仍需配合科学合理的降水措施,才能确保施工安全与工程质量。
首先,拉森钢板桩在高水位区的应用必须结合地质条件进行合理选型与设计。广州地区多为冲积平原,地层以淤泥质土、粉细砂和中粗砂为主,透水性强,地下水补给迅速。因此,在选择钢板桩型号时,应优先考虑U型或Z型大截面拉森桩,以增强整体刚度和抗弯能力。同时,打设深度应穿透主要含水层并进入相对隔水层一定深度(一般不少于2~3米),形成“悬挂式”止水帷幕,有效阻断地下水横向渗流路径。
其次,降水系统的设计与布设是确保钢板桩支护效果的关键环节。常用的降水方式包括轻型井点、喷射井点和深井降水等。在高水位区,若基坑开挖深度较大(超过6米),建议采用深井降水方案。深井井点沿基坑外围均匀布置,间距控制在15~20米之间,井深应低于基坑底标高5~8米,并深入至下部相对稳定的含水层中,以实现有效疏干。需要注意的是,降水井应设置在钢板桩外侧一定距离(通常为1.5~2米),避免因抽水导致桩体周围土体流失而引起桩体变形或倾斜。
再者,降水过程中必须重视对周边环境的影响控制。广州城区建筑密集,地下管线复杂,过度降水可能引发地面沉降、邻近建筑物开裂或地下设施位移等问题。为此,应在基坑周边布设沉降观测点和水位监测孔,实时监控地下水位变化及地表沉降情况。当发现水位下降速率过快或沉降异常时,应及时调整降水强度,必要时可采取回灌措施,向特定区域补充地下水,以平衡土体应力,防止不均匀沉降。
此外,拉森钢板桩与降水系统的协同作用还需在施工组织上予以保障。钢板桩的施打应采用振动锤配合导向架,确保桩体垂直度和咬合严密性,杜绝因锁口不严造成的漏水通道。在完成合拢后,应立即开展坑外降水作业,逐步降低地下水位,避免突降造成土体内部孔隙水压力骤变,诱发被动区土体破坏。降水过程应遵循“分阶段、缓慢降”的原则,每阶段控制水位降幅不超过1米,间隔时间不少于24小时,使土体有足够时间完成排水固结。
在基坑开挖期间,仍需持续运行降水系统,保持坑内干燥作业环境。同时,应对钢板桩的侧向位移、支撑轴力等进行实时监测,一旦发现变形超限或支撑受力异常,应立即停止开挖并分析原因,必要时增设内支撑或锚索加强支护。对于局部渗漏点,可采用双液注浆(水泥-水玻璃)进行封堵,防止细颗粒土随水流流失,造成空洞或塌陷。
最后,基坑回填完成后方可逐步停止降水。关闭降水井应按照“由远及近、间隔封闭”的顺序进行,避免局部水压积聚对支护结构产生不利影响。钢板桩拔除时宜采用液压振动锤,并同步进行桩孔注浆填充,减少对周边土体的扰动。
综上所述,在广州这类高水位地区,拉森钢板桩与降水技术的配合应用是一项系统性工程,涉及设计、施工、监测与环境保护等多个方面。只有在充分掌握场地水文地质条件的基础上,科学设计支护与降水方案,精细组织施工流程,并实施全过程动态监测,才能有效控制地下水,保障基坑稳定与周边环境安全,实现高效、安全、绿色的施工目标。
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