
在软土地基条件下进行基坑支护施工,尤其是采用拉森钢板桩作为围护结构时,挤土效应是施工过程中必须高度重视的技术难题。广州地处珠江三角洲冲积平原,广泛分布着深厚、高含水量、高压缩性的软土层,其物理力学性质较差,承载力低,透水性弱,极易在打桩过程中产生显著的挤土现象。这种挤土效应不仅会导致周边地表隆起、邻近建筑物或地下管线发生位移甚至破坏,还可能影响钢板桩自身的打入精度和整体支护体系的稳定性。因此,在广州地区实施拉森钢板桩施工时,科学合理地处理挤土效应,是确保工程安全与质量的关键环节。
首先,应从施工工艺选择上优化打桩方式,以降低挤土强度。传统的锤击法虽然效率高,但在软土中会产生强烈的振动和挤压,加剧土体位移。相比之下,静压植桩法通过液压系统将钢板桩缓慢压入土中,避免了冲击荷载,显著减小了对周围土体的扰动。在广州部分地铁附属结构及深基坑项目中,已逐步推广使用静压植桩技术,实践表明其在控制挤土效应方面具有明显优势。此外,对于必须采用锤击施工的情况,可选用高频液压锤,其振动频率高、冲击能量集中,能够在减少单次冲击能量的同时提高沉桩效率,从而减轻对周边环境的影响。
其次,合理的打桩顺序设计是缓解挤土效应的重要手段。在软土地基中,若采用从一端向另一端连续施打的方式,容易造成土体向未施工方向累积挤压,引发不均匀隆起。为此,建议采用“跳打法”或“分段对称施打”的策略。例如,将整个钢板桩墙划分为若干区段,先间隔施打部分桩位,形成初步的应力释放通道,再补打中间桩位。这种方式有助于分散挤压力,均衡土体应力场,有效抑制地表变形。在广州某临江商业综合体基坑工程中,施工单位采用“隔三打一”的跳打方案,并结合实时监测数据动态调整施工节奏,成功将地表最大隆起控制在15mm以内,达到了预期控制目标。
再者,设置排水与应力释放措施也是应对挤土效应的有效补充。由于软土渗透系数低,打桩过程中产生的超孔隙水压力难以快速消散,容易导致土体侧向膨胀。为此,可在钢板桩施打前,在预定桩位附近预埋塑料排水板或砂井,加速孔压消散,提升土体固结程度。同时,考虑在钢板桩外侧一定距离处设置隔离沟或应力释放孔,深度略小于或等于桩长,用以吸收部分挤压力,阻断应力向邻近构筑物的传递路径。实际工程中,隔离沟内常填充松散材料如锯末或泡沫颗粒,既可缓冲挤压又便于后期回填处理。
此外,全过程信息化监测与动态调控不可或缺。在施工期间,应布设地表沉降观测点、深层水平位移测斜管、邻近建筑物倾斜监测装置以及孔隙水压力计等,实现对挤土效应的实时监控。一旦发现位移速率异常或超出预警值,立即暂停施工并分析原因,必要时采取卸载、注浆加固或调整打桩参数等应急措施。广州某地下停车场项目在临近历史建筑区域施工时,即依托自动化监测系统实现了每小时一次的数据采集,并结合BIM模型进行三维变形预测,指导现场精准调控,最终保障了文物建筑的安全。
最后,施工后的土体恢复与后续工序衔接也需统筹考虑。钢板桩拔除过程中同样可能引起土体扰动和地面沉降,尤其是在软土区更易发生“拔桩带土”现象。建议采用边拔桩边注浆的工艺,及时填充桩周空隙,维持土体结构稳定。同时,应避免在软土尚未充分固结前进行大规模开挖作业,防止支护结构受力突变。
综上所述,在广州软土地基中进行拉森钢板桩施工,必须系统识别挤土风险,综合运用先进工法、科学顺序、辅助措施与智能监测手段,实现对挤土效应的全过程控制。唯有如此,才能在保障施工效率的同时,最大限度地保护周边环境与既有设施,推动城市密集区地下空间开发的安全可持续发展。
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