在现代城市地下空间开发中,深基坑支护工程的安全性与稳定性成为施工过程中不可忽视的关键环节。广州作为我国南方重要的经济中心之一,近年来城市建设快速发展,地铁、隧道、高层建筑等工程项目的不断推进,使得钢板桩支护结构的应用日益广泛。其中,拉森钢板桩因其良好的止水性能和可重复使用的特点,在软土地层条件下的基坑支护中得到了广泛应用。然而,如何科学合理地监测和控制支护结构所承受的水土压力,确保施工安全,已成为工程技术人员关注的重点。
在实际工程中,拉森钢板桩支护结构主要承受来自周围土体的侧向土压力以及地下水产生的水压力。这两部分力共同作用于支护体系,若处理不当,极易引发基坑失稳、支护结构变形过大甚至坍塌等安全事故。因此,建立一套有效的水土压力监测系统,对于保障施工过程中的结构稳定性和人员安全具有重要意义。
广州地区的地质条件复杂多变,特别是在珠江三角洲区域,普遍存在深厚的淤泥质软土层,其含水量高、压缩性强、承载能力低等特点,给基坑支护带来了较大挑战。在此类地质条件下,拉森钢板桩常用于临时支挡结构,配合内支撑或锚杆系统形成复合支护体系。为确保该体系在施工全过程中的安全性,必须对水土压力进行实时、动态监测。
水土压力监测通常采用埋设式传感器进行测量,包括土压力计和孔隙水压计两种主要设备。土压力计用于测量作用于钢板桩上的侧向土压力,而孔隙水压计则用于监测地下水位变化及土体中超孔隙水压力的发展情况。这些传感器应根据基坑深度、地质分层和支护结构形式合理布设,并与数据采集系统连接,实现自动化监测。
在具体实施过程中,监测点的布置需遵循“代表性、均匀性、重点突出”的原则。一般来说,在基坑四周边坡变化较大的部位、地下水位波动频繁的区域以及支护结构受力复杂的节点位置,应加密布置监测点。同时,监测频率也应根据施工阶段进行调整,开挖初期可每2~3天监测一次,进入关键施工阶段后应提高至每日一次甚至更频繁,以及时掌握支护结构的受力变化趋势。
通过长期实践表明,科学合理的水土压力监测不仅能有效预防基坑失稳事故的发生,还能为设计单位提供宝贵的现场数据支持,从而优化后续工程的设计方案。例如,在某广州地铁站点建设过程中,施工方在拉森钢板桩支护结构上布设了多组土压力计和孔隙水压计,并结合位移监测数据进行综合分析,成功预测并处理了一次因局部水位上升导致的支护变形异常问题,避免了潜在的安全隐患。
此外,随着信息技术的发展,当前越来越多的工程项目开始引入基于物联网(IoT)和大数据分析的智能监测平台。这类平台可以实现远程数据传输、自动报警、趋势预测等功能,大大提高了监测效率和准确性。在广州某大型商业综合体项目中,施工单位便采用了此类系统,不仅实现了对水土压力的全天候监控,还通过历史数据分析建立了预警模型,为施工决策提供了强有力的技术支撑。
综上所述,广州地区在拉森钢板桩支护工程中开展水土压力监测工作,不仅是保障施工安全的重要手段,也是推动工程管理水平提升的有效途径。未来,随着监测技术的不断进步和工程经验的持续积累,相信水土压力监测将在更多城市地下工程建设中发挥更为关键的作用,为我国城市基础设施建设的安全高效推进提供坚实保障。
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