
在当前城市基础设施建设不断加快的背景下,深基坑支护工程的安全性和稳定性显得尤为重要。广州作为我国南方重要的经济中心,城市建设密集,地下空间开发频繁,拉森钢板桩因其施工便捷、止水性能良好、可重复使用等优点,被广泛应用于各类基坑支护工程中。然而,随着工程环境复杂化,特别是在软土地层、高地下水位地区,如何科学合理地进行拉森钢板桩的设计与施工控制,成为保障工程安全的关键环节。本文以广州某典型基坑工程为例,通过对施工计算书中的理论数据与现场实际监测数据进行对比分析,探讨其一致性与差异性,为后续类似工程提供参考。
该工程位于广州市天河区,基坑开挖深度约8.5米,采用U型拉森Ⅳ型钢板桩配合一道内支撑进行支护。设计阶段依据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120-2012)及相关岩土勘察报告,采用理正深基坑软件进行结构计算。计算内容主要包括钢板桩入土深度、最大弯矩、支撑轴力、桩体侧向位移及地表沉降等关键参数。根据计算结果,钢板桩设计长度为18米,入土深度约为9.5米,最大弯78.6 kN·m/m,支撑设计轴力为650 kN,预计桩顶水平位移为28 mm,地表最大沉降为35 mm。
在实际施工过程中,项目部严格按照设计方案组织施工,并布设了完整的监测系统。监测点沿基坑周边每20米设置一组,共布置8个深层水平位移测斜孔、6个支撑轴力计、5个地表沉降观测点及4个邻近建筑物沉降监测点。监测频率在开挖阶段为每日一次,稳定后调整为每周两次,数据采集持续至基坑回填完成。
通过对施工期间累计60天的监测数据分析,发现实测数据总体处于设计允许范围内,但部分指标与计算值存在一定偏差。首先,在桩体侧向位移方面,实测最大水平位移出现在开挖到底后的第7天,测得最大值为31.2 mm,略高于计算值28 mm,偏差率约为11.4%。该偏差主要集中在基坑中部区域,推测原因在于局部土层存在夹砂层,导致被动区抗力不足,使得桩体变形略大于预期。
其次,在支撑轴力监测中,实测最大轴力为685 kN,发生在温度变化较大的清晨时段,超出设计值约5.4%。分析认为,昼夜温差引起钢支撑热胀冷缩,叠加混凝土支撑尚未完全受力,导致瞬时荷载增大。虽未超过警戒值(750 kN),但仍提示在高温或温差显著地区,应考虑温度效应对支撑体系的影响,并在计算中引入安全系数修正。
关于地表沉降,实测最大沉降为33.6 mm,略低于计算值35 mm,表明止水帷幕和桩间咬合效果良好,有效控制了地下水流失对周边土体的扰动。值得注意的是,邻近建筑物的最大沉降为8.3 mm,未超过预警值10 mm,说明支护体系对周边环境影响较小,整体稳定性满足要求。
此外,通过测斜数据反演得到的钢板桩弯矩分布曲线与理论计算趋势基本一致,最大弯矩位置位于开挖面以下约2.5米处,与计算模型预测相符。但在桩体下部,实测弯矩略小于理论值,反映出实际土体提供的嵌固作用优于勘察报告中的参数取值,建议在今后设计中可结合区域经验适当优化土压力模型。
综合来看,本工程的拉森钢板桩施工计算书在整体上具有较高的可靠性,能够有效指导现场施工。然而,实测数据与理论值之间的微小差异也暴露出计算模型在土体参数选取、边界条件设定及环境因素考虑方面的局限性。例如,勘察报告提供的土体力学参数为平均值,难以完全反映局部地质变异;同时,施工扰动、降水速率、支撑安装时序等动态因素在静态计算中难以精确模拟。
因此,建议在今后的工程实践中,进一步加强“信息化施工”理念的应用,将监测数据实时反馈至设计与施工管理中,实现动态调整与风险预判。同时,在计算阶段应结合区域工程经验,适当引入修正系数,并考虑温度、施工顺序等非荷载因素的影响,提升计算精度。
总之,拉森钢板桩作为一种成熟的支护形式,在广州地区的应用已趋于成熟。通过本次施工计算与监测数据的对比分析,不仅验证了设计方法的有效性,也为优化设计流程、提升施工管理水平提供了实践依据。未来,随着大数据与智能监测技术的发展,基坑工程的安全控制将更加精准高效,推动城市地下空间开发向更高水平迈进。
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