
在现代城市建筑与地下工程施工中,基坑支护技术的应用至关重要。特别是在地质条件复杂、地下水位较高的地区,如广州这样的南方城市,如何有效控制基坑变形和地下水渗流成为工程成败的关键。拉森钢板桩作为一种常用的挡土止水结构,在深基坑工程中被广泛采用。而当基坑深度超过一定范围时,仅靠钢板桩难以完全控制地下水,因此常需配合降水井进行联合使用。其中,6米长的拉森钢板桩因其经济性与施工便捷性,在中小型基坑项目中尤为常见。然而,钢板桩与降水井之间的合理间距设置,直接影响到支护系统的稳定性、降水效果以及周边环境的安全。
首先,需要明确的是,拉森钢板桩的主要功能是形成连续的挡土墙,阻止土体滑移,并在一定程度上阻挡地下水进入基坑。但由于其长度有限(如6米),在较深或富水地层中,往往无法穿透整个含水层,导致“底部绕流”现象,即地下水从钢板桩底部绕行进入基坑。此时,若不采取有效的降水措施,极易引发基坑涌水、管涌甚至坍塌等安全事故。因此,设置降水井成为必要手段。降水井通过抽排地下水,降低基坑内外水头差,从而减小水压力对支护结构的作用,提升整体稳定性。
在实际工程中,降水井的布置位置与拉森钢板桩的距离极为关键。若降水井距离钢板桩过近,可能会造成局部土体过度疏干,引起土体固结沉降,进而导致邻近建筑物或地下管线产生不均匀沉降;反之,若距离过远,则降水影响范围难以有效覆盖基坑区域,无法达到理想的降水效果。根据广州地区的地质特点——普遍为淤泥质土、粉细砂及砂砾层交替分布,且地下水丰富,建议降水井与拉森钢板桩之间的水平间距控制在1.5米至3.0米之间。
这一间距的设定基于多方面的考虑。其一,从渗流力学角度分析,降水井抽水会在周围形成降落漏斗,其影响半径与土层渗透系数、抽水量及持续时间密切相关。在广州常见的砂性土层中,渗透系数一般在1×10⁻⁴ cm/s左右,属于中等透水性。在此条件下,间距1.5米以上可避免降水井直接作用于钢板桩后侧土体,防止因负孔隙水压力导致土体收缩开裂,削弱桩土共同作用;同时,3米以内的距离又能保证降水影响有效覆盖至钢板桩内侧,实现基坑内部的稳定疏干。
其二,从施工操作层面来看,该间距也为机械设备作业提供了合理空间。例如,旋挖钻机或长螺旋钻机在成井过程中需要一定的工作面,若井位过于贴近钢板桩,不仅影响打桩精度,还可能在施工中碰撞已安装的钢板桩,造成结构偏位或锁口损坏。此外,降水井成井后的滤料回填、洗井及泵体安装等工序也需要足够的操作空间,1.5~3米的间距恰好满足这些要求。
再者,从环境保护的角度出发,合理的间距有助于控制地面沉降。广州城区密集,周边常有既有建筑、道路和市政设施。若降水井布置过密或离支护结构太近,容易引发显著的地表沉降。研究表明,在保持相同降水强度的前提下,适当增大降水井与支护结构的距离,可在不影响降水效果的同时,显著减缓沉降速率。因此,将降水井布置在钢板桩外侧1.5米以外,既能发挥降水功能,又能最大限度减少对周边环境的影响。
值得注意的是,具体的间距还需结合工程实际情况进行动态调整。例如,当基坑开挖深度接近或超过6米钢板桩的嵌固深度时,应考虑增加降水井数量而非单纯缩小间距;在砂层较厚或存在承压水的区域,宜采用深井降水,并适当加密布井;而在黏性土为主的地层中,由于渗透性较差,降水响应慢,可适当扩大井距,延长预降水时间。
综上所述,广州地区采用6米拉森钢板桩配合降水井进行基坑支护时,降水井与钢板桩之间的合理间距应综合考虑地质条件、降水效率、施工可行性及环境影响等因素。推荐将间距控制在1.5至3.0米范围内,并根据具体项目特点进行优化设计。同时,建议在施工前开展详细的水文地质勘察,辅以数值模拟分析,制定科学的降水方案,并在施工过程中加强监测,实时调整运行参数,确保基坑安全、高效、环保地完成施工任务。
Copyright © 2022-2025