在现代水利工程中,钢板桩作为一种重要的支护与防渗材料,广泛应用于堤坝、基坑、渠道等工程的施工中。广州作为我国南方重要的城市之一,地处珠江三角洲腹地,水系发达,水利工程众多。在堤坝防渗施工中,广州拉森水利工程广泛采用钢板桩技术,不仅提高了工程的稳定性,也有效防止了水体渗透,保障了工程的安全运行。
钢板桩是一种具有互锁边缘的钢制构件,能够通过连续打入地基中形成一道连续的挡土或挡水结构。常见的钢板桩类型包括U型、Z型、直腹式等,其中尤以拉森式(Larssen)钢板桩最为常见。拉森钢板桩具有良好的抗弯性能、连接紧密、施工便捷等优点,在堤坝防渗工程中表现出优异的性能。
堤坝作为拦水建筑物,其主要功能是蓄水、调节水流,防止洪水泛滥。然而,由于地基土质松软、透水性强,堤坝在运行过程中极易发生渗透破坏,如管涌、流土、滑坡等问题。因此,防渗处理是堤坝施工中的关键环节。
钢板桩在此过程中主要起到以下几方面作用:
形成防渗帷幕:通过连续打入钢板桩,可在堤坝基础部位形成一道封闭的防渗墙体,有效阻断地下水的渗透路径,降低渗透压力,防止渗透破坏的发生。
增强地基稳定性:钢板桩可有效支护松软地基,提高基础承载力,防止堤坝沉降或滑动,提升整体结构的稳定性。
便于施工与拆除:钢板桩施工速度快,对周边环境影响小,且在工程完成后可根据需要进行部分或全部拔除,具有良好的可重复利用性。
适应复杂地质条件:在软土、砂层、淤泥等地质条件下,钢板桩仍能保持良好的支护与防渗效果,适用于多种复杂工况。
广州地区水系密布,珠江及其支流纵横交错,堤坝工程数量众多。近年来,随着城市防洪标准的提高,钢板桩在堤坝加固和新建工程中的应用日益广泛。
例如,在珠江三角洲某段堤防加固工程中,施工单位采用拉森Ⅳ型钢板桩进行基础防渗处理。该工程区域地下水位较高,地基为粉砂层,渗透性强。为防止堤坝渗漏,施工方在堤基部位打入深度达18米的钢板桩,形成连续防渗墙。施工过程中采用振动锤沉桩法,有效减少了对周边建筑物的影响。完工后监测数据显示,堤坝渗流量显著降低,整体稳定性良好,达到了预期的防渗加固效果。
此外,在广州南沙区某河道整治工程中,钢板桩被用于临时围堰建设。围堰是水下施工的基础结构,用于排干施工区域的水体。该项目采用钢板桩围堰不仅提高了施工效率,也有效防止了水流对施工区域的冲刷,保障了工程安全。
尽管钢板桩在堤坝防渗工程中具有诸多优势,但其施工过程仍需严格控制,以确保工程质量。以下是施工中需要注意的几个关键技术点:
地质勘察与设计:在施工前必须进行详细的地质勘察,了解地基土层结构、地下水位、渗透系数等参数,合理选择钢板桩类型和打入深度。
桩体定位与垂直度控制:钢板桩的打入必须严格按照设计图纸进行定位,确保桩体垂直,避免因倾斜造成防渗效果下降或结构失稳。
沉桩方式选择:根据地质条件选择合适的沉桩方式,如振动锤沉桩适用于砂土、粘土等地层,而液压静压沉桩则适用于对振动敏感的环境。
桩间连接与止水处理:钢板桩之间的连接必须紧密,必要时可在锁口处涂抹止水材料,以增强防渗性能。
监测与维护:施工完成后应建立长期监测机制,定期检测钢板桩的变形、位移和渗漏情况,及时进行维护处理。
随着广州城市化进程的加快和水利基础设施建设的不断推进,堤坝防渗工程的重要性日益凸显。钢板桩作为一种高效、可靠的防渗支护材料,在广州拉森水利工程中得到了广泛应用。它不仅提高了堤坝的防渗能力和结构稳定性,也为施工带来了更高的效率和安全性。未来,随着新材料、新技术的不断发展,钢板桩在水利工程中的应用将更加广泛,为城市防洪和水资源管理提供更加坚实的保障。
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