广州拉森钢板桩施工抗拔力验算技术要点

发布时间:2025-10-20

在广州地区的深基坑支护工程中,拉森钢板桩因其施工便捷、可重复使用、止水性能良好等优点,被广泛应用于地铁、地下管廊、桥梁基础等工程的临时或永久性支护结构中。然而,在实际施工过程中,尤其是在软土地区或地下水位较高的场地,钢板桩可能面临抗拔力不足的问题,导致桩体上浮或整体失稳,严重影响工程安全。因此,对拉森钢板桩施工过程中的抗拔力进行科学验算,是确保支护结构稳定性的关键环节。抗拔力验算的核心在于评估钢板

在广州地区的深基坑支护工程中,拉森钢板桩因其施工便捷、可重复使用、止水性能良好等优点,被广泛应用于地铁、地下管廊、桥梁基础等工程的临时或永久性支护结构中。然而,在实际施工过程中,尤其是在软土地区或地下水位较高的场地,钢板桩可能面临抗拔力不足的问题,导致桩体上浮或整体失稳,严重影响工程安全。因此,对拉森钢板桩施工过程中的抗拔力进行科学验算,是确保支护结构稳定性的关键环节。

抗拔力验算的核心在于评估钢板桩在受到向上荷载(如地下水浮力、施工机械振动、土体隆起等)作用下抵抗拔出的能力。其主要影响因素包括桩周土体的性质、桩体插入深度、桩与土之间的摩擦力、桩端阻力以及外部荷载条件等。在广州地区,常见的地质条件为淤泥质土、粉质黏土及砂层,这些土层的力学参数差异较大,需结合现场勘察数据进行精细化分析。

首先,应准确获取地质勘察资料,明确各土层的物理力学指标,如内摩擦角φ、黏聚力c、重度γ、压缩模量Es等。特别是对于软弱土层,其抗剪强度较低,提供的侧摩阻力有限,必须重点考虑。同时,地下水位的变化对钢板桩的受力状态有显著影响。当水位上升时,浮力增大,有效应力减小,可能导致桩体上浮趋势加剧,因此在验算中必须计入最不利工况下的水压力分布。

其次,抗拔承载力的计算通常采用极限平衡法,即通过分析桩体在上拔过程中所受到的总阻力与其所承受的上拔力之间的关系来判断稳定性。根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120)及相关规范要求,钢板桩的抗拔承载力主要由两部分组成:一是桩身与周围土体之间的侧摩阻力,二是桩端土体提供的端承阻力(在拉森桩中此项通常较小,可忽略)。侧摩阻力的计算公式为:

$$ Q_u = \sum (fi \cdot A{si}) $$

其中,$ Q_u $ 为总抗拔力,$ fi $ 为第i层土的单位侧摩阻力,$ A{si} $ 为该层土中桩的侧表面积。单位侧摩阻力可通过经验公式或现场试验确定,一般取值为土体不排水抗剪强度的0.3~0.6倍,具体需结合土类和施工工艺调整。

在实际应用中,还需考虑施工扰动对土体强度的影响。例如,振动沉桩或静压沉桩过程可能导致桩周土体结构破坏,短期内强度降低,从而削弱侧摩阻力。为此,建议在设计阶段引入折减系数,或采用后期强度恢复模型进行修正。

此外,钢板桩的整体布置形式也对抗拔性能有重要影响。连续咬合的拉森桩墙能形成整体受力体系,增强相互之间的约束作用,提高整体抗拔能力。而单根桩或局部断开的桩段则容易成为薄弱点,需特别加强验算。必要时可增设锚杆、内支撑或设置配重措施,以平衡上拔力。

值得注意的是,广州地区多雨潮湿,地下水活动频繁,长期服役条件下可能出现渗流侵蚀、土体流失等问题,进而影响桩周土的密实度和黏结力。因此,除初始状态验算外,还应进行长期稳定性评估,并考虑环境因素引起的性能退化。

最后,在施工过程中应加强监测与动态反馈。通过布设测斜仪、水位计、应力传感器等设备,实时掌握钢板桩的变形、受力及周边土体变化情况。一旦发现异常位移或上浮迹象,应及时启动应急预案,采取注浆加固、增加压重或调整降水方案等措施,防止事故扩大。

综上所述,广州地区拉森钢板桩施工中的抗拔力验算是一个系统性、多因素耦合的技术问题。必须基于详实的地质资料,结合规范要求与工程实践经验,综合考虑土体特性、水文条件、施工工艺及结构布置等因素,进行科学合理的计算与判别。唯有如此,才能确保基坑支护结构的安全可靠,保障工程建设顺利推进。

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