拉森钢板桩围护设计在深基坑工程中的应用与优化

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▍摘 要

摘要：深基坑工程在城市建设和地下空间利用中扮演着重要角色，然而，随着城市化进程的加速和地下空间利用需求的增长，对深基坑工程的安全性和效率性提出了更高的要求。在深基坑工程中，拉森钢板桩围护技术因其施工方便、速度 快、成本低等优势，逐渐成为一种常用的围护结构形式。本文将从拉森钢板桩围护技术的原理和特点出发，结合深基坑 工程的实际需求和施工特点，探讨拉森钢板桩围护设计在深基坑工程中的应用现状和存在的问题，同时提出相应的优化 方案和建议，以期为深基坑工程的安全、高效施工提供技术支持和参考借鉴。

关键词：拉森钢板桩围护设计；深基坑工程；工程应用；工程优化

▍1 引 言

拉森钢板桩围护设计在深基坑工程中的应用与优化，是当前工程领域急需解决的重要问题之一。通过科学合理地设计和优化拉森钢板桩围护结构，不仅可以有效解决深基坑工程中的土体支护问题，还可以提高施工效率，降低工程成本，保障工程安全。因此，对拉森钢板桩围护设计在深基坑工程中的应用和优化进行深入研究和探讨，对于推动深基坑工程的发展和进步具有重要意义。

▍2 拉森钢板桩围护技术的原理和特点

拉森钢板桩围护技术是一种常用于深基坑工程中的支护结构，其原理和特点对于保障基坑施工安全、提高施工效率具有重要意义。以淀山湖镇2023年度水利工程－-白米站闸工程的基坑围护设计方案为例，分析拉森钢板桩围护技术的原理和特点。首先，拉森钢板桩是一种特殊的钢板材料，具有较高的强度和刚度，能够有效地承受土压力和水压力。在基坑工程中，拉森钢板桩被沿着基坑周边挖掘的土体表面打入地下，形成一道坚固的围护墙体，起到支撑土体、防止坍塌和渗水的作用。其次，拉森钢板桩围护技术具有施工简便、速度快、成本低等特点。由于拉森钢板桩本身具有较高的强度和刚度，不需要复杂的施工工艺和大量的施工人力，可以快速、有效地完成围护结构的搭建。此外，与传统的混凝土围护结构相比，拉森钢板桩围护技术的施工成本较低，能够有效降低工程造价。在淀山湖镇2023年度复杂多变，包括内河、河岸、厂区等因素。在这种情况下，采用拉森钢板桩围护技术可以更好地适应周围环境的要求，实现基坑的稳定支护和安全施工。例如，在基坑东侧和西侧设置钢板桩围堰，可以有效防止河水的涌入和土体的塌方，保障基坑的安全性。综上，拉森钢板桩围护技术在深基坑工程中具有重要的应用价值和优势。通过充分利用其原理和特点，结合具体工程情况进行合理设计和施工，可以保障基坑工程的安全、高效进行，为城市建设和地下空间利用提供有力支撑。

▍3 深基坑工程的实际需求和施工特点

深基坑工程作为一项重要的城市基础设施工程，在城市建设和地下空间利用中发挥着至关重要的作用。深基坑工程的实际需求和施工特点直接影响着基坑围护设计的选择和优化方案。以淀山湖镇2023年度水利工程－-白米站闸工程为例，分析深基坑工程的实际需求和施工特点。首先，从基坑工程的结构概况来看，白米站闸工程的基坑包括上部结构的2F站闸和下部结构的-1F地下室。基础形式采用筏板基础，基坑规模约为70m长、面积约为1360m2。基坑的挖深为5.3m~5.8m，需充分考虑基坑的深度和结构的稳定性。其次，基坑周围环境复杂多变，需要考虑周边环境对基坑围护结构的影响。根据提供的资料，基坑东侧为上游内河，远处设置有钢板桩围堰；南侧为南岸，河岸边已建有石驳岸，且南侧为厂区；西侧为下游外河，设置钢板桩围堰；北侧建有原站闸和5宿舍。这些环境因素对基坑围护结构的选择、施工方法和安全防护提出了挑战，

水利工程－-白米站闸工程中，基坑的周围环境需要合理应对。综上，深基坑工程的实际需求和施工特点涉及基坑结构的规模、深度、基础形式以及周围环境的复杂性。在制定拉森钢板桩围护设计方案时，需要充分考虑这些因素，结合实际情况进行合理设计和优化，以确保基坑工程的安全、高效施工。通过科学合理地解决深基坑工程中的实际问题，可以为城市建设和地下空间利用提供可靠的技术支撑和保障。

▍4 拉森钢板桩围护设计在深基坑工程中的应用现状和存在的问题

4.1应用现状

4.1.1广泛应用

随着城市化进程的加速和建筑业的快速发展，深基坑工程的需求日益增加。在这种背景下，拉森钢板桩围护技术作为一种成熟、可靠的围护结构，得到了广泛的应用。首先，相较于传统的混凝土围护结构，拉森钢板桩围护技术不需要混凝土的浇筑和固化过程，施工工艺更加简单，且施工速度较快。这使得拉森钢板桩围护技术能够适用于各种复杂的地质条件和施工环境，并且能够满足工程项目对快速施工的需求。其次，钢板桩的尺寸和长度可以根据实际工程需求进行调整，适用于不同规模和形状的基坑工程。此外，拉森钢板桩围护技术还可以应对不同的地质条件和周边环境，包括软土地区、高水位地区以及周边建筑物较多的地区。另外，拉森钢板桩围护技术在深基坑工程中的成功应用案例较多，经过长期的实践验证，其施工效果和工程质量得到了充分验证和认可。这些成功案例为该技术的推广应用提供了有力的支撑和保障。

4.1.2施工方便

施工方便是拉森钢板桩围护技术在实际工程中的一大优势，这种方便主要体现在以下几个方面。首先，拉森钢板桩的安装相对简便。由于拉森钢板桩是一种预制钢材料，其制造工艺相对简单，可按需求定制尺寸，便于现场快速拼装和安装。与传统的混凝土围护相比，拉森钢板桩不需要进行混凝土的浇筑和固化过程，减少了施工工序，提高了施工效率。其次，拉森钢板桩的施工速度较快。在基坑工程中，施工时间往往是一个重要的考量因素，尤其是在城市建设中，需要尽快完成基坑围护工程以便进行后续施工。由于拉森钢板桩的施工工艺简单，可快速拼装和安装，因此能够有效缩短基坑围护工程的施工周期，满足工期的紧迫要求。另外，拉森钢板桩的适用性较强，可适用于各种地质条件和施工环境。无论是在软土地区、高水位地区，还是在复杂地质条件下，拉森钢板桩围护技术都能够发挥其优势，为工程施工提供便利。此外，拉森钢板桩还能够应对一些特殊情况，如临时性基坑围护或紧急施工等，具有较强的灵活性和应变能力。

4.2存在的问题

4.2.1设计规范不足

尽管拉森钢板桩围护技术已经在工程实践中得到了广泛应用，但目前相关的设计规范和标准相对不足，缺乏统一的设计指导和规范要求。首先，由于缺乏针对拉森钢板桩围护的专门设计规范，设计人员在进行基坑围护设计时往往面临着指导不足的情况。现有的设计规范往往更多地针对传统的混凝土围护结构，对于钢板桩围护的设计要求和技术参数并没有明确规定，使得设计方案的选择和设计过程缺乏指导。其次，由于缺乏统一的设计标准，不同设计单位和工程项目往往采用不同的设计方案，导致设计方案的差异性较大。这种差异性可能会影响工程质量和安全性，增加了工程施工的风险和不确定性。

4.2.2结构稳定性

尽管拉森钢板桩围护技术具有施工方便、应用广泛等优点，但在一些特定的地质条件和工程环境下，其结构稳定性可能受到挑战，存在一定的风险和隐患。首先，拉森钢板桩围护结构的稳定性受到地质条件的影响。在软土地区、高水位地区等地质条件复杂的情况下，地下水位的变化、土体的渗透性等因素可能对拉森钢板桩围护结构的稳定性产生不利影响，增加了结构失稳的风险。其次，周围环境的影响也可能影响拉森钢板桩围护结构的稳定性。例如，周边建筑物、交通道路、地铁隧道等周边环境因素的存在，可能对基坑围护结构产生影响，增加了结构的受力情况，导致结构稳定性下降。

▍5 优化方案和建议

5.1设计规范和标准的完善

设计规范和标准的完善是优化拉森钢板桩围护设计的重要方案和建议。以淀山湖镇2023年度水利工程－-白米站闸工程为例，基坑围护设计方案已经给出了基坑的结构概况和周围环境情况。然而，在实际工程中，针对拉森钢板桩围护设计的专门设计规范和标准可能尚未完善或不够详细，这就需要进行进一步的完善和细化。首先，针对拉森钢板桩围护的设计规范和标准应该在技术要求、设计原理、设计方法、设计参数、材料选用、施工要求等方面进行详细规定。特别是在钢板桩的选择、布置、连接、抗力计算等方面，需要给出具体的设计指导和要求，以确保设计方案的合理性和可行性。其次，设计规范和标准应该针对不同地质条件、工程环境和工程要求进行分类和细化。根据实际工程情况的不同，制定相应的设计规范和标准，使其更加具体、实用和可操作。例如，针对软土地区、高水位地区等特殊地质条件，需要制定相应的设计规范和标准，强化围护结构的稳定性和可靠性。另外，设计规范和标准的完善还需要结合工程实践中的经验教训和技术创新进行更新和修订。及时吸收和总结工程实践中的成功经验和失败教训，不断完善和改进设计规范和标准，使其更加符合实际工程的需求和发展趋势。

5.2结构优化设计

在淀山湖镇2023年度水利工程－-白米站闸工程中，拉森钢板桩围护设计作为一种重要的基坑围护方案得到了应用。然而，为了进一步优化这种围护设计的效果和施工过程，需要采取结构优化设计的措施。首先，结构优化设计应该根据基坑工程的实际情况和周围环境的特点，针对性地优化围护结构的形式和参数。考虑到周边环境的情况，例如东侧有内河和钢板桩围堰，南侧有石驳岸和厂区，西侧有外河和钢板桩围堰，北侧有原站闸和宿舍区，需要根据这些情况合理确定围护结构的类型、高度、密实度等参数，以保证围护结构与周边环境的协调性和适应性。其次，结构优化设计还应该注重优化钢板桩的布置方案和连接方式。根据基坑的尺寸和深度、地质条件等因素，合理布置钢板桩的位置和间距，确保围护结构的稳定性和承载能力。同时，采用合适的连接方式和连接材料，保证钢板桩之间的连接牢固可靠，增强围护结构的整体稳定性。另外，结构优化设计还应该考虑基坑施工过程中的安全性和施工效率。通过优化围护结构的设计，减少施工过程中的工序和风险，提高施工效率和质量，确保基坑工程的安全顺利进行。例如，可以采用预制钢板桩和机械挖孔等先进技术，减少现场施工的难度和风险。

5.3施工工艺优化

通过施工工艺的优化，可以提高施工效率、降低施工风险、保证工程质量，从而实现基坑工程的顺利施工和优化运行。首先，施工工艺的优化应该从施工方案的制定和施工流程的优化入手。根据基坑的实际情况和围护设计方案，制定合理的施工方案，明确施工目标和工序，规范施工流程，确保施工过程的有序进行。例如，在基坑开挖阶段，应采用适当的挖掘机械和挖掘方法，确保挖土的均匀性和稳定性；在钢板桩安装阶段，应采用适当的安装设备和安装方法，确保钢板桩的垂直度和连接质量。其次，施工工艺的优化还应该注重施工现场管理和安全控制。加强对施工人员的培训和管理，增强他们的技术水平和安全意识，确保施工作业的安全可靠。同时，建立健全的施工现场管理制度和安全管理体系，加强对施工现场的监督和检查，及时发现和解决施工中的安全隐患和质量问题，保障施工过程的顺利进行。另外，施工工艺的优化还应该充分利用现代化的施工技术和设备，提高施工效率和质量水平。例如，可以采用先进的挖孔机械和施工设备，实现自动化和智能化的施工作业；利用信息化技术和远程监控系统，实现对施工过程的实时监测和控制，提高施工的精度和效率。

5.4地质勘察和分析

在深基坑工程中，地质勘察和分析是非常重要的一环，直接关系到基坑围护设计的合理性和施工的安全性。通过对地质情况的全面了解和科学分析，可以为拉森钢板桩围护设计的优化提供重要参考和支持。首先，地质勘察应该充分考虑基坑周边环境的地质特征，包括土层结构、地下水位、地质构造等方面的情况。特别是对于基坑周边存在的河流、河岸等水系，需要对其水质、流速、冲刷情况等进行详细勘察，评估其对基坑围护结构的影响，为围护设计提供可靠依据。其次，地质分析应该注重对地质灾害的风险评估和预防措施的制定。针对可能存在的地质灾害，如滑坡、泥石流等，需要进行详细的评估和分析，确定相应的防治措施，确保基坑围护结构的安全可靠。此外，地质勘察和分析还应考虑基坑施工过程中可能遇到的地质问题，如岩体裸露、软弱地层、地下水涌入等，制定相应的施工方案和技术措施，保障施工的顺利进行。

▍6 结束语

拉森钢板桩围护设计在深基坑工程中的应用与优化，既是当前工程领域的热点问题，也是推动工程施工技术和质量提升的重要途径。通过对拉森钢板桩围护技术的深入研究和优化设计，可以不断提高深基坑工程的施工效率和质量，为城市建设和地下空间利用提供更加可靠的技术支撑。希望本文的研究成果能够为深基坑工程的发展和进步做出一定的贡献，为建设更加安全、高效、可持续的城市环境奠定坚实基础。

来源：《装饰装修天地》

作者：范樑

编辑整理：项敏 

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