
在广州地区的工业厂房建设中,地基条件往往面临复杂的地质环境,尤其是软土地基的普遍存在,给建筑结构的安全性和稳定性带来了严峻挑战。软土具有高含水量、高压缩性、低强度和较差的排水性能等特点,直接在软土地基上进行厂房建设极易引发不均匀沉降、基础失稳甚至结构破坏。因此,在此类地质条件下,采用合理的支护与加固技术显得尤为关键。拉森钢板桩作为一种成熟的基坑支护和地基处理手段,因其施工便捷、止水效果好、可重复使用等优点,被广泛应用于广州地区厂房地基工程中。
拉森钢板桩通过连续咬合形成封闭或半封闭的挡土结构,能够有效抵抗侧向土压力,防止基坑边坡坍塌,同时在一定程度上起到隔水作用,减少地下水对施工的影响。在广州某典型厂房项目中,拟建场地表层为厚约5~8米的淤泥质软土,其天然地基承载力仅为60~80kPa,远低于设计要求的150kPa以上。若采用传统的换填或预压法处理,不仅成本高昂、工期长,且难以保证长期稳定性。因此,项目团队决定采用拉森钢板桩结合内部支撑体系进行基坑围护,并辅以地基加固措施,提升整体承载能力。
施工过程中,选用SP-IV型拉森钢板桩,单根长度12米,通过履带式打桩机振动下沉至设计深度。钢板桩沿厂房基础外围呈闭合布置,桩间通过锁口紧密连接,形成连续墙体。为增强整体刚度,在基坑内部设置两道H型钢水平支撑,并在角部增设斜撑,确保结构在开挖过程中的稳定性。同时,配合轻型井点降水系统,有效控制地下水位,避免流砂和管涌现象的发生。
承载力的验证是整个施工过程的核心环节。首先,通过有限元数值模拟对钢板桩支护体系在不同工况下的受力状态进行分析,预测最大弯矩、位移及地基反力分布。模拟结果显示,在最不利荷载组合下,钢板桩最大弯矩出现在中下部区域,约为480kN·m/m,未超过材料屈服强度;最大水平位移控制在35mm以内,满足规范要求。其次,现场实施了多组静载试验和动力触探检测。在基坑开挖完成后,选取代表性区段进行复合地基静载试验,加载分级施加至设计荷载的1.5倍(即225kPa),持荷24小时后观测沉降发展情况。试验数据显示,最终沉降量稳定在18mm左右,回弹率大于85%,表明地基具有良好的弹性恢复能力和承载潜力。
此外,项目还布设了自动化监测系统,包括深层水平位移计、孔隙水压力传感器和地表沉降观测点,实时监控施工全过程的地基响应。监测结果表明,钢板桩墙后土体位移随开挖深度增加而缓慢增长,但始终控制在预警值范围内;周边地面沉降最大值为12mm,未对邻近既有建筑造成影响。这些数据充分证明了拉森钢板桩体系在软土地基中的有效性与可靠性。
从力学机理上看,拉森钢板桩通过将上部荷载传递至深层较硬土层,实现了应力扩散和承载层转移。同时,其形成的刚性围护结构限制了软土的侧向挤出,提高了地基的整体稳定性。结合后续的基础底板浇筑和注浆加固,进一步提升了地基的综合承载能力。值得注意的是,施工质量控制至关重要,包括钢板桩的垂直度控制、锁口密封性检查、焊接质量以及支撑系统的及时安装等,任何环节的疏漏都可能影响最终的承载表现。
综上所述,在广州地区软土地基上的厂房建设中,拉森钢板桩不仅能够有效解决基坑稳定问题,还能通过科学的设计与严格的施工管理,显著提升地基的承载能力。实际工程验证表明,该技术方案安全可靠、经济合理,具备良好的推广应用价值。未来随着智能监测技术和新型钢材的应用,拉森钢板桩在复杂地质条件下的适应性将进一步增强,为城市工业基础设施建设提供更加坚实的技术支撑。
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