
在广州番禺区,由于地处珠江三角洲冲积平原,广泛分布着深厚软土层,地质条件复杂,地下水位高,土体含水量大,承载力低,极易在基坑开挖过程中发生侧向位移、隆起或坍塌等工程事故。因此,在该区域进行深基坑支护施工时,必须采取科学、可靠的支护方案。拉森IV型钢板桩因其良好的抗弯性能、止水效果和可重复使用等特点,被广泛应用于软土地基的临时支护结构中。然而,在软土环境中使用钢板桩仍面临较大的技术挑战,尤其是在防止基坑失稳与塌方方面,需制定系统性的防塌方案。
首先,施工前应进行详尽的地质勘察与水文分析。通过钻探、静力触探及标准贯入试验等手段,准确掌握场地内软土层的厚度、物理力学参数(如内摩擦角、黏聚力、压缩模量)以及地下水位变化规律。这些数据是设计钢板桩长度、入土深度和支撑体系布置的基础。针对番禺区常见淤泥质土和淤泥层,建议钢板桩入土深度不小于开挖深度的1.5倍,以确保足够的嵌固深度,防止踢脚破坏。
其次,合理设计拉森IV型钢板桩的布置形式至关重要。在软土地基中,宜采用“闭合式围檩+多道内支撑”的结构体系。钢板桩应连续施打形成封闭围挡,避免出现薄弱环节。围檩通常采用双拼H型钢或工字钢,沿基坑周边设置,并通过牛腿与钢板桩牢固连接,确保整体受力均匀。内支撑则根据基坑深度设置一道或多道水平支撑,常用材料为Φ609mm钢管或H型钢,支撑间距控制在6~8米之间,必要时增设斜撑或角撑以增强稳定性。支撑应在开挖至设计标高后及时安装,严禁超挖后补撑。
在钢板桩施工过程中,应严格控制打桩工艺。推荐采用振动锤沉桩法,但须注意振动对周边环境的影响,特别是在临近建筑物或地下管线区域,应采取减振措施,如预钻孔、设置隔振沟等。沉桩时应保证桩身垂直度偏差不大于1/150,接头处应采用专用锁口 grease润滑并确保咬合紧密,防止渗漏和错位。对于难以穿透的硬夹层或孤石,可采用引孔辅助沉桩,避免强行施打导致桩体损坏或偏移。
地下水控制是防塌的关键环节。番禺地区地下水丰富,若不有效降水,极易引发管涌、流砂甚至基底失稳。因此,应在基坑外围布设深井降水系统,结合坑内明排措施,将地下水位控制在开挖面以下至少0.5~1.0米。同时,利用拉森钢板桩自身的锁口止水功能,形成连续的止水帷幕,减少渗流压力。若发现局部渗漏,应及时采用双液注浆(水泥-水玻璃)封堵,防止细颗粒流失造成土体掏空。
施工过程中的监测也不容忽视。应建立完善的监测体系,包括钢板桩顶部水平位移、深层土体位移、支撑轴力、地下水位及周边地表沉降等项目。监测频率初期每日不少于1次,变形速率加快时应加密至每小时1次。一旦发现位移超过预警值(如累计位移达30mm或日增量超过5mm),应立即停止开挖,分析原因并启动应急预案,如增设临时支撑、回填反压或加强降水等。
此外,施工组织管理也直接影响防塌效果。应严格执行“分层、分段、对称、平衡”开挖原则,每层开挖深度不宜超过2米,避免一次性大面积卸荷引起应力重分布。出土路线应合理规划,重型机械不得在基坑边缘近距离行走,防止附加荷载诱发滑移。所有作业人员须接受专项安全培训,明确应急撤离路线和处置流程。
综上所述,在广州番禺区软土地基中实施拉森IV型钢板桩支护,必须从勘察设计、施工工艺、降水控制、实时监测和应急管理等多个维度协同发力,构建全过程、全方位的防塌体系。只有坚持科学决策、精细施工和动态管控,才能有效保障基坑稳定,确保周边环境与施工安全,为城市地下空间开发提供坚实的技术支撑。
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