在城市轨道交通建设中,地铁施工对周边环境的影响始终是工程实施过程中需要重点关注的问题之一。特别是在像广州这样地质条件复杂、地下管线密集、建筑物众多的大都市,如何有效控制施工过程中引起的地层沉降,成为保障工程安全与周边环境稳定的关键。拉森钢板桩作为一种常用的支护结构形式,广泛应用于广州地铁工程的基坑支护与止水帷幕施工中。其在防止地层沉降方面发挥了重要作用,但也对施工技术提出了更高的要求。
广州地处珠江三角洲腹地,地貌类型多样,地层结构复杂,普遍存在软土、淤泥、砂层等地质条件。这类地层在开挖过程中容易发生变形、塌方和地下水渗透等问题,进而引发地面沉降。尤其是在地铁车站和区间隧道的明挖段施工中,若支护结构设计或施工不当,极易造成周边建筑物基础下沉、道路开裂、地下管线断裂等严重后果。因此,采用拉森钢板桩进行基坑支护,是控制沉降、保障施工安全的重要手段之一。
拉森钢板桩具有施工速度快、止水性能好、可重复使用等优点,特别适用于地下水位较高、软弱地层条件下的基坑工程。在广州地铁施工中,拉森钢板桩通常用于围护结构的临时支护,形成具有一定刚度和稳定性的地下墙体,有效隔离地下水和土体压力,防止因土体流失或地下水渗流造成的地面沉降。
在具体施工过程中,防止沉降的关键在于钢板桩的合理布置、打设质量控制以及与内支撑系统的协同作用。首先,钢板桩的选型应根据地质条件、基坑深度、周边环境等因素进行科学计算与设计,确保其具有足够的抗弯、抗剪和止水能力。广州地铁工程中常用的拉森Ⅳ型、Ⅵ型钢板桩具有较高的截面模量和良好的止水性能,适用于多数软土地层条件。
其次,钢板桩的打设质量直接影响支护结构的稳定性。在施工过程中,应采用振动锤或液压锤进行沉桩作业,确保桩体垂直度符合设计要求。桩与桩之间的锁口必须严密,防止土体和地下水从缝隙中渗入基坑,造成地层失稳。同时,施工过程中应避免过度振动,以免扰动周边土体,引发不必要的沉降。
此外,钢板桩支护结构还需与内支撑系统有效结合,形成稳定的受力体系。在广州地铁施工中,常采用钢支撑或混凝土支撑作为内支撑结构,与钢板桩共同承担土压力和水压力。支撑的布置应根据基坑深度、土层性质和施工阶段进行动态调整,确保支护结构的整体稳定性。同时,支撑的安装和拆除应严格按照施工方案执行,避免因支撑失效或拆除不当引发局部失稳和沉降。
在施工监测方面,广州地铁工程普遍采用自动化监测系统,对基坑周边地表沉降、支护结构变形、地下水位变化等关键参数进行实时监控。通过数据分析,及时调整施工参数和支护方案,实现对沉降的动态控制。例如,在基坑开挖过程中,若监测发现某段地表沉降速率加快,可立即采取注浆加固、增加支撑等应急措施,防止沉降进一步扩大。
值得一提的是,拉森钢板桩虽然在防沉降方面具有显著优势,但在实际应用中也存在一定的局限性。例如,在深厚砂层或卵石层中,钢板桩的打入难度较大,容易发生偏斜或锁口损坏;在超深基坑中,钢板桩的承载能力可能不足以满足支护要求,需与其他支护形式结合使用。因此,在广州地铁建设中,通常会根据具体地质条件和工程需求,灵活采用钢板桩与其他支护结构(如地下连续墙、SMW工法桩等)相结合的方式,以达到最优的防沉降效果。
总之,拉森钢板桩在广州地铁施工中发挥了重要的支护与止水作用,为控制地层沉降提供了有力保障。通过科学的设计、精细的施工管理以及完善的监测体系,可以有效降低施工对周边环境的影响,确保地铁工程安全顺利推进。未来,随着施工技术的不断进步和新材料、新工艺的应用,广州地铁建设在防沉降方面的技术水平也将进一步提升,为城市轨道交通发展提供更加坚实的技术支撑。
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