
在广州的城市建设中,深基坑工程作为地下空间开发的重要组成部分,广泛应用于地铁站、地下车库、综合管廊等项目。由于广州地质条件复杂,地下水位高,软土层分布广泛,对基坑支护结构的安全性、稳定性提出了更高要求。在众多支护形式中,拉森钢板桩因其施工便捷、止水性能良好、可重复利用等优点,成为深基坑支护的常用选择之一。其中,拉森III型钢板桩因具备较高的抗弯强度和经济性,在中等深度基坑中应用尤为广泛。
拉森III型钢板桩的几何尺寸为:宽度400mm,高度125mm,厚度12.5mm,每延米截面模量约为1600 cm³/m,惯性矩约为20000 cm⁴/m,单位重量约为76.1 kg/m。这些参数决定了其在承受侧向土压力和水压力时的力学性能。在广州地区常见的淤泥质土、粉质黏土及砂层中,拉森III型桩通常适用于开挖深度在6~9米之间的基坑工程。当基坑深度超过9米时,需结合内支撑或锚索系统进行加固,或选用更大型号如拉森IV型桩以满足承载力需求。
在实际施工中,钢板桩的入土深度是确保基坑稳定的关键参数。根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120)的相关规定,钢板桩的入土深度一般应不小于开挖深度的0.8~1.2倍,具体取值需结合地质勘察报告中的土层参数进行验算。广州地区的典型地质剖面常表现为上部为厚层软土,下部为可塑至硬塑状黏性土或密实砂层。因此,在设计时应重点考虑软土的被动区抗力不足问题,适当增加入土深度或采用坑底加固措施(如水泥搅拌桩或高压旋喷桩)以提高整体稳定性。
钢板桩的布置方式也直接影响支护效果。通常采用连续咬合排列,形成封闭或半封闭的挡土止水结构。对于矩形或不规则基坑,转角处需采用特制角桩或焊接连接,确保结构的整体性和密封性。在地下水控制方面,拉森钢板桩本身具有一定的止水能力,但在高水头差条件下,仍需配合井点降水或深层搅拌桩帷幕使用,防止渗流破坏和管涌现象的发生。
施工工艺方面,广州地区多采用振动锤沉桩法,利用高频液压振动锤将钢板桩逐根打入土中。该方法施工速度快、噪音相对较低,适用于城市密集区作业。但在沉桩过程中需注意控制垂直度,偏差不宜超过1%,否则会影响后续咬合与整体受力。同时,应避免强行纠偏造成锁口损坏。对于坚硬地层或存在孤石的情况,可预先采用引孔辅助沉桩,或选用静压植桩机等新型设备以减少施工阻力。
在结构计算方面,通常采用弹性支点法或极限平衡法进行内力分析。通过软件建模(如理正、Midas GTS等),输入土层物理力学参数、地下水位、地面超载等条件,模拟不同工况下的桩身弯矩、剪力及位移。广州地区的典型设计中,拉森III型桩在6~8米深基坑中最大弯矩一般不超过120 kN·m/m,只要配置合理的内支撑(如Φ609×16钢管支撑,间距3~4米),即可满足安全要求。
此外,施工监测不可忽视。应在基坑周边布设位移、沉降、倾斜及水位观测点,实时掌握支护结构变形情况。一旦发现异常,应及时启动应急预案,必要时采取回填反压、增设支撑等措施,确保施工安全。
综上所述,拉森III型钢板桩在广州深基坑工程中具有良好的适配性,其技术参数与本地地质、水文条件匹配度较高。但在实际应用中,必须结合具体项目特点,科学设计入土深度、支撑体系与施工方案,并加强全过程质量与安全管理,才能充分发挥其支护效能,保障基坑工程的顺利实施。随着装配式支护技术和智能监测系统的不断发展,拉森钢板桩在城市深基坑中的应用前景将更加广阔。
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