4.3 沟槽开挖与支护

4.3 沟槽开挖与支护

4.3.1 沟槽开挖与支护的施工方案主要内容应包括:
    1 沟槽施工平面布置图及开挖断面图;
    2 沟槽形式、开挖方法及堆土要求;
    3 无支护沟槽的边坡要求;有支护沟槽的支撑形式、结构、支拆方法及安全措施;
    4 施工设备机具的型号、数量及作业要求;
    5 不良土质地段沟槽开挖时采取的护坡和防止沟槽坍塌的安全技术措施:
    6 施工安全、文明施工、沿线管线及构(建)筑物保护要求等。
4.3.2 沟槽底部的开挖宽度,应符合设计要求;当设计无要求时,可按公式4.3.2计算确定:

    B=Do+2(b1+b2+b3)                  (4.3.2)
式中:B ——管道沟槽底部的开挖宽度(mm);
          Do——管外径(mm);
          b1——管道一侧的工作面宽度(mm),可按表4.3.2选取;
          b2——有支撑要求时,管道一侧的支撑厚度,可取150~200mm;
          b3——现场浇筑混凝土或钢筋混凝土管渠一侧模板厚度(mm)。
表4.3.2 管道一侧的工作面宽度
管道的外径Do(mm) 管道一侧的工作面宽度b1(mm)
混凝土类管道 金属类管道、化学管管道
Do≤500 刚性接口 400 300
柔性接口 300
500<Do≤1000 刚性接口 500 400
柔性接口 400
1000<Do≤1500 刚性接口 600 500
柔性接口 500
1500<Do≤3000 刚性接口 800~1000 700
柔性接口 600
    注:1 槽底需设排水沟时,b1应适当增加;
           2 管道有现场施工的外防水层时,b1宜取800mm;
           3 采用机械回填管道侧面时,b1需满足机械作业的宽度要求。
4.3.3 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、沟槽不设支撑时,沟槽边坡最陡坡度应符合表4.3.3的规定。
表4.3.3 深度在5m以内的沟槽边坡的最陡坡度
土 的 类 别 边 坡 坡 度  (高︰宽)
坡顶无荷载 坡顶有静载 坡顶有动载
中密的砂土 1︰1.00 1︰1.25 1︰1.50
中密的碎石类土(充填物为砂土) 1︰0.75 1︰1.00 1︰1.25
硬塑的粉土 1︰0.67 1︰0.75 1︰1.00
中密的碎石类土(充填物为粘性土) 1︰0.50 1︰0.67 1︰0.75
硬塑的粉质黏土、黏土 1︰0.33 1︰0.50 1︰0.67
老黄土 1︰0.10 1︰0.25 1︰0.33
软土(经井点降水后) 1︰1.25
4.3.4 沟槽每侧临时堆土或施加其他荷载时,应符合下列规定:
    1 不得影响建(构)筑物、各种管线和其他设施的安全;
    2 不得掩埋消火栓、管道闸阀、雨水口、测量标志以及各种地下管道的井盖,且不得妨碍其正常使用;
    3 堆土距沟槽边缘不小于0.8m,且高度不应超过1.5m;沟槽边堆置土方不得超过设计堆置高度。
4.3.5 沟槽挖深较大时,应确定分层开挖的深度,并符合下列规定:
    1 人工开挖沟槽的槽深超过3m时应分层开挖,每层的深度不超过2m;
    2 人工开挖多层沟槽的层间留台宽度:放坡开槽时不应小于0.8m,直槽时不应小于0.5m,安装井点设备时不应小于1.5m;
    3 采用机械挖槽时,沟槽分层的深度按机械性能确定。
4.3.6 采用坡度板控制槽底高程和坡度时,应符合下列规定:
    1 坡度板选用有一定刚度且不易变形的材料制作,其设置应牢固;
    2 对于平面上呈直线的管道,坡度板设置的间距不宜大于15m;对于曲线管道,坡度板间距应加密;井室位置、折点和变坡点处,应增设坡度板;
    3 坡度板距槽底的高度不宜大于3m。
4.3.7 沟槽的开挖应符合下列规定:
    1 沟槽的开挖断面应符合施工组织设计(方案)的要求。槽底原状地基土不得扰动,机械开挖时槽底预留200~300mm土层由人工开挖至设计高程,整平;
    2 槽底不得受水浸泡或受冻,槽底局部扰动或受水浸泡时,宜采用天然级配砂砾石或石灰土回填;槽底扰动土层为湿陷性黄土时,应按设计要求进行地基处理;
    3 槽底土层为杂填土、腐蚀性土时,应全部挖除并按设计要求进行地基处理;
    4 槽壁平顺,边坡坡度符合施工方案的规定;
    5 在沟槽边坡稳固后设置供施工人员上下沟槽的安全梯。
4.3.8 采用撑板支撑应经计算确定撑扳构件的规格尺寸,且应符合下列规定:
    1 木撑板构件规格应符合下列规定:
    1)撑板厚度不宜小于50mm,长度不宜小于4m;
    2)横梁或纵梁宜为方木,其断面不宜小于150mm×150mm;
    3)横撑宜为圆木,其梢径不宜小于100mm;
    2 撑板支撑的横梁、纵梁和横撑布置应符合下列规定:
    1)每根横梁或纵梁不得小于2根横撑;
    2)横撑的水平间距宜为1.5~2.0m;
    3)横撑的垂直间距不宜大于 1.5m;
    4)横撑影响下管时,应有相应的替撑措施或采用其他有效的支撑结构;
    3 撑板支撑应随挖土及时安装;
    4 在软土或其他不稳定土层中采用横排撑板支撑时,开始支撑的
沟槽开挖深度不得超进1.0m;开挖与支撑交替进行,每次交替的深度宜为0.4~0.8m;
    5 横梁、纵梁和横撑的安装应符合下列规定:
    1)横梁应水平,纵梁应垂直,且与撑板密贴,连接牢固;
    2)横撑应水平,与横梁或纵梁垂直,且支紧、牢固;
    3)采用横排撑板支撑,遇有柔性管道横穿沟槽时,管道下面的撑板上缘应紧贴管道安装;管道上面的撑板下缘距管道顶面不宜小于100mm;
    4)承托翻土板的横撑必须加固,翻土板的铺设应平整,与横撑的连接应牢固。
4.3.9 采用钢板桩支撑,应符合下列规定:
    1 构件的规格尺寸经计算确定;
    2 通过计算确定钢板桩的入土深度和横撑的位置与断面;
    3 采用型钢作横梁时,横梁与钢板桩之间的缝应采用木板垫实,横梁、横撑与钢板桩连接牢固。
4.3.10 沟槽支撑应符合以下规定:
    1 支撑应经常检查,发现支撑构件有弯曲、松动、移位或劈裂等迹象时,应及时处理;雨期及春季解冻时期应加强检查;
    2 拆除支撑前,应对沟槽两侧的建筑物、构筑物和槽壁进行安全检查,并应制定拆除支撑的作业要求和安全措施;
    3 施工人员应由安全梯上下沟槽,不得攀登支撑。
4.3.11 拆除撑板应符合下列规定:
    1 支撑的拆除应与回填土的填筑高度配合进行,且在拆除后应及时回填;
    2 对于设置排水沟的沟槽,应从两座相邻排水井的分水线向两端延伸拆除;
    3 对于多层支撑的沟槽,应待下层回填完成后再拆除其上层槽的支撑;
    4 拆除单层密排撑板支撑时,应先回填至下层横撑底面,再拆除下层横撑,待回填至半槽以上,再拆除上层横撑;一次拆除有危险时,宜采取替换拆撑法拆除支撑。
4.3.12 拆除钢板桩应符合下列规定:
   1 在回填达到规定要求高度后,方可拔除钢板桩;
   2 钢板桩拔除后应及时回填桩孔;
   3 回填桩孔时应采取措施填实;采用砂灌回填时,非湿陷性黄土地区可冲水助沉;有地面沉降控制要求时,宜采取边拔桩边注浆等措施。
4.3.13 铺设柔性管道的沟槽,支撑的拆除应按设计要求进行。
 
条文说明
 
4.3.1 沟槽开挖与支护的施工,通常采用木板桩和钢板桩,沟槽回填时应按照本规范规定拆除;在软土层或邻近建(构)筑物等情况下施工时,应采取喷锚支护、灌注桩等围护形式。
4.3.2 管道开挖宽度应符合设计要求,设计无具体要求时,本条给出计算公式和参考宽度(表4.3.2 管道一侧的工作面宽度);表4.3.2在原“规范”表3.2.1基础上根据工程实践经验进行了修改。混凝土类管指钢筋混凝土管、预(自)应力混凝土管和预应力钢筒混凝土管;金属类管指钢管和球墨铸铁管。
    本规范中:Do表示管外径或公称外径,D¡表示管内径或公称内径。
4.3.3 本条参照现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB 50021规定,取消了原“规范”中“轻亚黏土”的类别;表4.3.3给出了沟槽的坡度控制值,供施工时参考;有当地施工经验时,可不必受表中数值約束。
4.3.4 本条对沟槽每侧堆土或施加其它荷载作出规定,堆土高度应在施工方案中作出设计;软土层沟槽坡顶不宜设置静载或动载;需要设置时,应对土的承载力和边坡的稳定性进行验算。
4.3.5 本条保留了原“规范”人工开挖的规定,现在沟槽开挖大多采用机械,因机械性能不同,沟槽的分层(步)开挖深度和留台宽度也不同,应在施工方案中确定。
4.3.7 本条对沟槽的开挖进行了具体规定,强调开挖断面应符合施工组织设计(方案)的要求和采用天然地基时槽底原状土不得扰动;机械开挖时或不能连续施工时,沟槽底应预留200-300mm由人工开挖、清槽。
4.3.9 采用钢板桩支撑可采用槽钢、工字钢或定型钢板桩,选择悬臂、单锚、或多层横撑等形式支撑。
4.3.13 铺设柔性管道的沟槽支撑采用打入钢板桩,木板桩等支撑系统,拔桩用砂土回填板桩留下的孔缝时,对柔性管两侧土的弹性抗力要有保证;对此,国外相关规范也在讨论是否应拔桩的问题。


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