
在广州花都区,由于地处珠江三角洲冲积平原,广泛分布着深厚的软土层,其含水量高、压缩性强、承载力低,给工程建设带来了较大挑战。特别是在基坑支护和地基处理中,如何有效应对软土地基带来的稳定性差、沉降大等问题,成为施工技术的关键环节。近年来,拉森钢板桩结合排水固结法在该区域的软土地基处理中得到了广泛应用,取得了良好的工程效果。
拉森钢板桩是一种具有锁口结构的U型或Z型钢制板桩,通过机械打入土体形成连续的挡土和止水结构。其优势在于施工速度快、可重复使用、止水性能良好,特别适用于地下水位较高的软土地区。在广州花都区的市政工程、地下管廊、地铁附属结构及工业厂房基础施工中,常采用拉森钢板桩作为临时或永久性支护结构,用以抵抗侧向土压力并防止基坑坍塌。
然而,在软土地基中直接施打钢板桩仍面临诸多问题。例如,软土的高含水量和低强度可能导致钢板桩下沉困难、倾斜甚至失稳;同时,基坑开挖后,软土在卸荷作用下易产生侧向位移和底部隆起,影响整体安全。因此,单纯的钢板桩支护难以满足长期稳定要求,必须结合有效的地基加固措施。排水固结法正是解决这一问题的核心技术之一。
排水固结法的基本原理是通过设置竖向排水通道(如塑料排水板或砂井)与水平排水层(如砂垫层),加速软土中孔隙水的排出,从而提高土体的有效应力,促进土体固结,增强其强度和稳定性。在花都区的实际应用中,通常在施打拉森钢板桩前,先在预定区域内按一定间距布设塑料排水板,深度穿透软土层进入下部较硬持力层。随后铺设砂垫层作为横向排水通道,并与外部抽排系统连接,形成完整的排水网络。
当钢板桩封闭基坑后,可在坑内进行降水或真空预压处理,进一步加快排水速率。降水可通过井点系统降低地下水位,减少土体孔隙水压力;而真空预压则通过密封膜覆盖基坑表面,利用真空泵抽吸形成负压,促使水分从排水板中快速排出。这两种方式均可显著缩短固结时间,提升软土的抗剪强度,为后续开挖和结构施工创造有利条件。
值得注意的是,在花都区特定的地质条件下,软土多为淤泥质黏土或淤泥,具有流变性和结构性,因此施工过程中需严格控制加载速率和降水梯度,避免因过快排水导致土体产生裂缝或局部破坏。此外,钢板桩的入土深度应充分考虑软土层厚度及潜在滑动面位置,确保其嵌固段深入稳定地层,防止倾覆或踢脚失稳。
监测工作也是该工法成功实施的重要保障。在施工期间,应布设深层水平位移测斜管、孔隙水压力计、沉降观测点等,实时监控基坑变形、水位变化及土体固结进程。根据监测数据动态调整降水方案和开挖节奏,实现信息化施工管理,确保工程安全。
从实际工程案例来看,在花都某物流园区深基坑项目中,采用SP-IV型拉森钢板桩配合塑料排水板+真空预压的组合工艺,成功将原计划3个月的固结周期缩短至45天,基坑最大侧移控制在25mm以内,周边建筑物未出现明显沉降,达到了预期的技术目标。该方法不仅提高了施工效率,还降低了对周边环境的影响,体现了绿色施工的理念。
综上所述,广州花都区软土地基条件下,拉森钢板桩与排水固结法的协同应用,形成了“支护—排水—固结—稳定”的一体化解决方案。该方法充分发挥了钢板桩的挡土止水功能与排水固结提升地基强度的优势,有效解决了软土地区深基坑工程中的关键技术难题。随着施工工艺的不断优化和智能化监测手段的引入,这一组合技术将在未来城市基础设施建设中发挥更加重要的作用,为类似地质条件下的工程建设提供可复制、可推广的技术路径。
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