广州深基坑拉森钢板桩施工抗隆起验算标准

发布时间:2026-01-20

在城市地下空间开发日益频繁的背景下,深基坑工程的安全性与稳定性成为工程建设中的关键问题。广州作为我国南方重要的经济中心,其地质条件复杂,地下水位高,软土层广泛分布,对深基坑支护结构的设计与施工提出了更高要求。拉森钢板桩作为一种常见的支护形式,因其施工便捷、止水性能良好、可重复使用等优点,在广州地区的深基7坑工程中得到广泛应用。然而,由于软土地基承载力较低,基坑开挖过程中极易发生坑底隆起现象,严重时

在城市地下空间开发日益频繁的背景下,深基坑工程的安全性与稳定性成为工程建设中的关键问题。广州作为我国南方重要的经济中心,其地质条件复杂,地下水位高,软土层广泛分布,对深基坑支护结构的设计与施工提出了更高要求。拉森钢板桩作为一种常见的支护形式,因其施工便捷、止水性能良好、可重复使用等优点,在广州地区的深基7坑工程中得到广泛应用。然而,由于软土地基承载力较低,基坑开挖过程中极易发生坑底隆起现象,严重时可能导致支护结构失稳、周边建筑物沉降甚至坍塌事故。因此,开展基坑抗隆起验算是确保拉森钢板桩支护体系安全的重要环节。

抗隆起验算的核心在于评估基坑底部土体在开挖卸荷后抵抗向上隆起的能力。对于采用拉森钢板桩的深基坑,主要考虑两种典型的隆起模式:整体圆弧滑动破坏和坑底土体塑性挤出破坏。其中,后者在软土地区尤为突出。广州地区的典型地层多为淤泥质土、粉质黏土及砂层交互分布,具有高压缩性、低强度和高含水量的特点,极易在基坑开挖后因侧向压力释放而产生向坑内的塑性流动,从而引发坑底隆起。

根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120-2012)及相关地方标准,广州地区深基坑的抗隆起稳定性验算通常采用“抗隆起安全系数法”,即通过计算抗力与不利作用的比值来判断稳定性。常用的验算方法包括圆弧滑动法极限平衡法中的抗隆起稳定分析模型。其中,针对拉森钢板桩支护的深基坑,推荐采用基于Prandtl理论改进的抗隆起稳定计算模型,其基本公式如下:

$$ F_s = \frac{N_c \cdot c_u + \gamma' \cdot D}{\gamma \cdot H} $$

式中,$ F_s $ 为抗隆起安全系数,一般要求不小于1.2~1.3;$ N_c $ 为承载力系数,通常取5.14(对应条形基础极限承载力解);$ c_u $ 为坑底以下土体的不排水抗剪强度;$ \gamma' $ 为坑底土体的有效重度;$ D $ 为钢板桩嵌入深度;$ \gamma $ 为坑外土体的天然重度;$ H $ 为基坑开挖深度。

在实际工程应用中,还需结合广州地区的地质特点进行参数修正。例如,在珠江三角洲冲积平原区域,淤泥质土的 $ c_u $ 值普遍偏低,常在15~25kPa之间,且随深度变化较大,需通过现场十字板剪切试验或静力触探数据综合确定。同时,由于地下水丰富,动水压力可能加剧土体流失和隆起风险,因此在验算中应考虑水土分算或合算的合理选择,并评估降水措施对土体强度的影响。

此外,拉森钢板桩的刚度相对较小,属于柔性支护结构,其抗弯能力和嵌固效果依赖于合理的入土深度和支撑系统布置。若嵌固深度不足,即使土体本身具有一定强度,仍可能发生“踢脚”失稳,进而诱发坑底隆起。因此,在抗隆起验算中,必须将钢板桩的嵌入深度 $ D $ 作为关键变量进行优化设计。一般建议 $ D/H $ 比值不低于0.8~1.0,具体数值应根据地质条件和基坑等级调整。

值得注意的是,单一的理论验算难以全面反映复杂工况下的实际稳定性。广州地区多个深基坑事故案例表明,局部渗漏、支撑延迟安装或施工超挖等因素均可能打破原有的力学平衡。因此,除理论计算外,尚需辅以数值模拟(如PLAXIS、FLAC等有限元软件)进行三维应力变形分析,并结合监测数据实施动态反馈。常见的监测项目包括深层水平位移、坑底回弹、支撑轴力及周边地表沉降等,一旦发现异常趋势,应及时启动应急预案。

综上所述,广州地区深基坑拉森钢板桩施工中的抗隆起验算,必须紧密结合本地软土特性、地下水条件及支护结构特点,采用规范推荐的计算模型,并合理选取岩土参数。同时,应强化施工过程控制与信息化监测,实现从设计到施工的全过程安全管理。唯有如此,才能有效防范坑底隆起风险,保障深基坑工程的顺利实施与周边环境的安全。

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