给排水管道工程的沟槽开挖
(2013-04-24 10:12:42)
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给排水管道工程的沟槽开挖
给排水管道工程多为地下铺设管道,为无塔供水设备铺设地下管道所进行的土方开挖叫挖槽,开挖的槽叫沟槽或基槽;为建筑物、构筑物开挖的坑叫基坑。管道工程挖槽是主要工序,其特点是:管线长、工作量大、劳动繁重、施工条件复杂。又因为开挖土的成分较为复杂,施工中常受水文、气候、施工地区等因素的影响,因而一般较深的沟槽土壁常用木板或板桩支撑,当槽底位于地下水位以下时,需采取排水和人工降低地下水位的施工方法。
一、开挖前坑探
城市地下工程情况十分复杂,地下往往有各种水、电、气等管道,工程沟格开挖之前,必须弄清与施工相关的地下情况。根据设计图纸及有关资料如成建档案,采用现场开挖探坑的方法,查明复核其情况。
所施工工程如与已建的管道、构筑物衔接,必须在挖槽之前,对其平面位置和高程进行校对,必要时开挖探坑核实;若与施工图及有关资料提供的位置或高程不符时,应及时通知设计单位的人员进行变更调整。
二、沟槽的开挖断面
1.沟槽断面形式
沟槽的开挖断面应考虑管道结构的施工方便,确保工程质量和施工作业安全,开挖断面应具有一定强度和稳定性。同时也应考虑少挖方、少占地、经济合理的原则。在了解开挖地段的土壤性质及地下水位情况后,可结合管径大小、埋管深度、施工季节、地下构筑物情况、施工现场及沟槽附近地上、地下构筑物的位置等因素,来选择开挖方法,合理确定沟槽开挖断面。常采用的沟槽断面形式有直槽、梯形槽、混合槽等;当有两条或多条管道共同埋设时,还需采用联合槽。
(1)直槽
直槽即槽帮边坡基本为直坡(高:宽<0.05的开挖断面)。直槽一般都用于工期短、深度较浅的小管径工程,如地下水位低于槽底,直槽深度不超过1.5m的情况。在地下水位以下采用直槽时则需考虑支撑。
(2)梯形槽(大开槽)
梯形槽(大开槽)即槽帮具有一定坡度的开挖断面,开挖断面槽帮放坡,不用支撑。槽底如在地下水位以下。目前多采用人工降低水位的施工方法,减少支撑。采用此种大开槽断面,在土质好(如黏土、亚黏土)时虽然槽底在地下水以下也可以在槽底挖成排水沟,进行表面排水,保证其槽帮土壤的稳定。大开槽断面是应用较多的一种形式,尤其适用于机械开挖的施工方法。
(3)混合槽
混合槽即由直槽与大开梯形槽组合而成的多层开挖断面,较深的沟槽宜采用此种混合槽分层开挖断面。混合槽一般多用于深槽施工。采取混合槽施工时上部槽尽可能采用机械开挖,下部槽的开挖常需同时考虑采用排水及支撑等施工措施。
沟槽开挖时为防止地面水流人坑内冲刷边坡,造成塌方和破坏基土,上部应有排水措施。对于较大的井室基楷的开挖,应先进行测量定位,抄平放线,定出开挖宽度,按放线分层挖土,根据土质和水文情况采取在四侧或两侧直立开挖和放坡的形式,以保证无塔供水施工操作的安全。放坡后基槽上口宽度由荃础底面宽度及边坡坡度来决定,坑底宽度每边应比摧础宽出15 -30cm,以便于施工操作。
2.断面尺寸及对挖力的要求
挖槽断面是由底宽、挖深、槽帮边坡以及槽层和层问留台宽度等因素组成。
1)挖深
挖深H指沟槽的深度,由管线埋设深度而定,槽深影响着断面形式及施工方法的选择。较深的沟槽,宜分层开挖,每层槽的深度,人工开挖时以2m为宜,机械挖槽根据机械性能而定,一般不超过6m。当地下水位低于槽底时,采用直槽施工,不用支撑,但槽深不得超过1.5m。
2)底宽
底宽B指沟梢的最下底的开挖宽度,如沟槽采用支撑时,肩宽指支撑的撑板间的净宽,摘底宽度应满足管沟的施工要求,由管沟的结构宽度b加上两侧工作面宽度b1构成。管沟结构每侧工作面宽度可按表2-4中规定选用。可参照《全国通用给水排水标准图集)S1(给水)或S2(排水)的规定。
3)槽帮坡度
槽帮坡度(高宽比h/a,即倾斜梢帮壁倾角a的正切位)应根据土壤的种类、施工方法、槽深等因素考虑。如土壤为砂性土,因砂性土颗粒之间的黏结力较小,槽帮坡度应考虑比较缓和(a角较小)。而黏土土壤由于颗粒之间黏结力比较大,则坡度选用较陡些(a角较大)。另外土壤含水量的大小对槽坡也有影响,当土壤含水量大时,土颗粒间产生润滑作用,致使黏性土颗粒间的黏聚力减弱,或使砂性土颗粒间的摩擦力减弱,容易造成槽帮坍塌,则应留有较缓的坡度;当采用机械在槽顶挖土时,槽帮上部荷载过大,土体会在压力下产生移动,因此应考虑或经过槽坡土壤稳定的计算,选择安全施工坡度。
槽帮坡度用于大开槽的工挖断面,是按临时性土方工程考虑的,因此在选用不同的边坡时,应考虑施工工期及施工季节的影响,当地质条件良好、土质均匀,地下水位低于沟槽底面高程,且开挖深度在5m以内边坡不加支撑时,沟槽边坡最陡坡度应符合2一5的规定。
4)层间留台
人工开挖多层槽的层间应留平台阶,便于开挖时人工往上倒土。大开槽与直槽之间的台阶宽度一般不小于0. 8m,直槽与直槽之间应留0.3一0.5m。
5)槽边堆土
在沟槽开挖之前,应根据施工环境、施工季节和作业方式,制定安全、易行、经济合理的挤边堆土、弃土、回运土的施工方案及措施。
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