
在广州市白云区的工程建设中,由于地处珠江三角洲冲积平原,广泛分布着深厚的砂层地质结构,尤其在基坑开挖过程中极易出现地下水渗流、管涌甚至坍塌等工程风险。因此,在深基坑支护设计与施工中,拉森钢板桩作为一种高效、可重复使用的支护结构,被广泛应用。然而,在砂层地质条件下使用拉森钢板桩时,必须采取科学合理的防管涌措施,以确保施工安全和周边环境稳定。
首先,需对白云区典型砂层地质特征进行分析。该区域主要由中细砂、粉细砂及局部含淤泥质夹层构成,土体渗透性强,地下水位普遍较高,且受潮汐影响明显。在基坑开挖过程中,若支护结构止水性能不足,地下水在水头差作用下易通过板桩接缝或底部土体产生渗流,进而引发管涌现象。管涌不仅会导致基坑失稳,还可能引起地面沉降,威胁邻近建筑物和地下管线安全。
为有效防止管涌发生,采用拉森钢板桩作为支护结构时,应从设计、施工及监测三个层面综合施策。在设计阶段,应优先选用咬合紧密的高质量拉森钢板桩(如SP-IV型或更高级别),确保桩体之间的锁口连接严密,减少地下水沿接缝渗入的可能性。同时,根据地质勘察报告确定合理的入土深度,一般要求桩端进入相对不透水的黏性土层或强风化岩层不少于2~3米,形成有效的“封闭帷幕”,切断地下水流动路径。
其次,针对砂层中可能出现的底部管涌问题,建议结合“桩底注浆加固”技术。即在钢板桩施打完成后,通过预埋注浆管对桩脚区域进行压力注浆,填充桩周及底部的松散砂层空隙,提高土体密实度和抗渗能力。注浆材料宜采用水泥-水玻璃双液浆,具有凝结快、强度高、渗透性好的特点,能迅速形成局部止水带,有效抑制涌砂风险。
此外,可在钢板桩内侧设置降水井点系统,实施“外挡内疏”的联合治理策略。通过在基坑周边布设轻型井点或深井降水系统,提前降低地下水位,减小内外水头差,从而降低管涌发生的驱动力。需要注意的是,降水过程应严格控制抽水量和速率,避免因过度降水引发地面不均匀沉降。同时,应在基坑内部设置排水明沟和集水井,及时排除渗漏水,保持作业面干燥。
施工过程中,钢板桩的施打质量直接影响整体防渗效果。推荐采用振动锤配合导向架进行精确沉桩,确保桩身垂直度偏差小于1/150,避免因倾斜导致锁口错位、密封失效。对于砂层较厚、密实度高的地段,可考虑预先引孔后再沉桩,减少施工扰动和桩体损伤。每根桩施打后应及时检查锁口咬合情况,发现缝隙应立即采用膨润土泥条或速凝水泥砂浆封堵,防止后续渗水通道形成。
在极端情况下,还可辅以“内侧土体加固”措施。例如,在基坑开挖前对被动区土体进行旋喷桩或搅拌桩加固,提升其抗剪强度和抗隆起能力;或在基坑底部铺设级配碎石反滤层,并加设土工布,起到滤水抑砂的作用,防止细颗粒随水流流失。
最后,全过程动态监测不可或缺。应布设水位观测井、深层水平位移测斜管、地表沉降点及支撑轴力传感器,实时掌握地下水位变化、支护结构变形及周边环境响应。一旦发现水位异常上升或出现浑浊渗水现象,应立即启动应急预案,采取回灌、补桩或应急注浆等措施,遏制险情扩大。
综上所述,在广州白云区砂层地质条件下应用拉森钢板桩进行基坑支护,必须高度重视防管涌问题。通过合理选型、深度入土、注浆加固、降水疏干、精细施工与实时监测等多措并举,构建完整的防水抗涌体系,才能保障基坑工程的安全顺利推进。这不仅是技术上的挑战,更是对施工管理精细化水平的全面考验。唯有坚持科学设计、规范施工与动态管控相结合,方能在复杂地质环境中实现高效、安全、经济的支护目标。
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