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2013年1月31日 市政管道工程施工 沟槽开挖及回填的质量通病及防治 主讲人:郭 福 第一部分、常见开挖质量通病 一、边坡塌方 1现象:在挖槽过程中或挖槽之后,边坡土方局部或大部分 坍塌或滑坡。 2原因分析 (1)为了节省土方,边坡坡率过陡(不符合规范规定)或 没有根据槽深和土质特性建成相应坡率的边坡,致使槽帮失 去稳定而造成塌方。 (2)在有地下水作用的土层或有地面水冲刷槽帮时,没 有预先采取有效的排、降水措施,土层浸湿,土的抗剪强度 指标凝聚力c和内摩擦角降低,在重力作用下,失去稳定 而塌方。 (3)槽边堆积物过高,负重过大,或受外力震动影响, 使坡体内剪切力增大,土体失稳而塌方。 (4)土质松软,挖槽方法不当而造成塌方。 3危害: 由于塌方易使地基受到扰动,使下道工序难以进行。严 重的会影响槽边以外建筑物的稳定和安全,易造成人财物的 损失。 4预防措施 (1)根据土壤类别,土的力学性质确定适当的槽帮坡度。实施 支撑的直槽槽帮坡度一般采用1:0.05。大开槽的槽帮坡度 可参照表1的规定。 (2)较深的沟槽,宜分层开挖。人工开挖多层槽的中槽和下槽 机械开挖直槽时,均需按规定进行支撑以加固槽帮。其 支撑形式、方法和适用范围可参照表2确定 表1.大开槽槽帮坡度 土壤类别 槽帮坡度(高:宽) 槽深3m槽深35m 砂土1:0.751:1.00 亚砂土1:0.501:0.67 亚粘土1:0.331:0.5 粘土1:0.251:0.33 干黄土1:0.201:0.25 表2.支撑方法和适用范围 支撑名称支撑方法适用范围围 坡脚短桩 打入小短木桩,一半外露,一半在地下,外露部分 背面钉上横木板,然后填土 部分地段下部放坡不足, 为保护坡脚,防止坍塌 断续式 水平支撑 三至五块横板水平放置,紧贴 槽帮,方木立靠在 横 板上,再用圆木或工具式横撑顶紧 方木 湿度较小的粘性类土、槽 深小于3m 连续 式 水平支撑 横板水平密排,紧贴 槽帮,方木立靠在横板上, 两 侧同时设 置,用方木或工具式横撑顶紧 方木 容易坍塌,但容许支撑的 砂性土,槽深在35m时 连续 式 垂直支撑 木板密排垂直放置,紧贴 两侧槽帮,用方木水平 靠 在立板上,以撑木顶紧 方木,并用木楔 容易坍塌,并需要随挖随 支撑的砂性土 企口板桩支撑 挖直槽深50100cm,将板桩插入导架,沿底槽 边 密排,人工用锤打入土内随打随挖。用方木紧贴 板 桩,横撑顶紧 方木。挖槽见底后需调整横撑位置 地下水比较严 重,有流砂 现象,不能排板,只能随 打板桩随挖土时 钻孔埋钢梁 式支撑 用D400螺旋钻钻 孔,伸入槽底11.5m,在孔内 下工字钢,随挖土随固定横工字钢和横撑,并下 立 挡土板,横方木放在工字钢之间,别住挡土板 槽深大于4m,有可能坍塌 的直槽时 (3)掌握天然排水系统和现况排水管道情况,做好地面排水和导 流措施。当沟槽开挖范围内有地下水时应采取排降水措施。 将水位降至槽底以下不小于0.5m,并保持到回填土完毕。 (4)挖槽土方应妥善安排堆存位置。一般情况堆在沟槽两侧。堆 土下坡脚与槽边的距离应根据槽深、土质、槽边坡来确定。 其最小距离为1.0m。若计划在槽边运送材料,有机动车通行 时,其最小距离为3.0m,当土质松软时不得小于5.0m。 (5)沟槽挖方,在竖直方向,应自上而下分层,从平面上说 应 从下游开始分段依次进行,随时做成一定坡势,以利排水。 沟槽见底后应及时施工下一道工序,以防扰动地基。 5处治方法:沟槽已经塌方,要及时将塌方清除,按规定 做支撑加固措施 二、槽底泡水 1现象:沟槽开挖后槽底土基被水浸泡。 2原因分析: (1)天然降水或其他客水流进沟槽。 (2)对地下水或浅层滞水,未采取排降水措施或排降水 措施不力。 (3)危害;槽基被浸泡后,地基土质变软,会大大降低 其承载力,引起管渠基础下沉,造成管渠结构折裂 损坏 3预防措施: (1)雨季施工,要将沟槽四周叠筑闭合的土埂,必要时要在埂 外开挖排水沟,防止客水流入槽内。 (2)下水道接通河道或接入旧雨水管渠的沟段,开槽应在枯水 期先行施工,以防下游水倒灌入沟槽。 (3)在地下水位以下或有浅层滞水地段挖槽,应使排水沟,集 水井或各种井点排降水设备经常保持完好状态,保证正常运 行。 (4)沟槽见底后应随即进行下一道工序,否则,槽底以上可暂 留20cm土层不予挖出,作为保护层。 4治理方法: (1)沟槽已被泡水,应立即检查排降水设备,疏通排 水沟,将水引走、排净。 (2)已经被水浸泡而受扰动的地基土,可根据具体情 况处治。当土层扰动在10cm以内时,要将扰动土挖 出,换填级配砂砾或砾石夯实;当土层扰动深度达 到30cm但下部坚硬时,要将扰动土挖出,换填大卵 石或块石,并用砾石填充空隙,将表面找平夯实。 三、槽底超挖 1现象:所开挖的沟槽槽底,普遍或局部或个别处低于设计 高程,即槽底设计高程以下土层被挖除或受到松动或扰动。 2原因分析: (1)测量放线的错误,造成超挖。 (2)采用机械挖槽时,司驾人员或指挥、操作人员控制 不严格,局部多挖。 3危害: (1)超挖部分要回填夯实,造成工力浪费。 (2)回填夯实的原土或其他材料的密实度,均不如原状 土均匀,易造成不均匀沉降。 4预防措施: (1)加强技术管理、认真落实测量复核制度,挖槽时,要设专人 把关检验。 (2)使用机械挖槽时,在设计槽底高程以上预留20cm土层,待人 工清挖。 5治理方法: (1)干槽超挖在15cm以内者,可用原土回填夯实,其密实度本应 低于原地基天然土的密实度。 (2)干槽超挖在15cm以上者;可用石灰土处理,其密度不应低于 轻型击实时95。 (3)槽底有地下水,或地基土地含水量较大,不适于加夯时,可 用天然级配砂砾回填。 四、槽底土基受冻 1现象: 进入冬季挖槽,当日平均气温在5或5以下,或日最低气 温在0或0以下时,挖至槽底未采取防护措施,槽底土基受冻 。 2原因分析: 冬季挖槽见底后,没有在当日进行下道工序施工,又未采 用覆盖防冻措施。 3危害: 遭受冻结的土层较原状土体积增大,在回填后,冻土层融 化,产生融沉。融沉时的变形包括沉陷变形和负荷压缩变形两 种。因此,槽底土层冻结,往往是形成管渠基础不均匀沉降, 造成结构断裂的潜在原因。 4预防措施: (1)当挖槽见底后,若不能立即进行下道工序时,应 保留30cm挖松的土层,以作为防护层。 (2)当日最低气温在0或0以下时,沟槽见底,可 用单层塑料布、单层或多层草帘覆盖槽底。 5治理方法: 将槽底结冻的土层全部挖出,根据冻层厚度及 扰动深度,可参照“槽底超挖”的处治方法处理 五、沟槽断面不符合要求 1现象:沟槽坡脚线不直顺,槽帮坡度过陡槽底宽度尺寸不够。 2原因分析: (1)施工技术人员在编制施工组织设计之前没有认真学习设计图纸和规 范要求,没有充分了解挖掘地段的土质、地下构筑物、地下水位以 及施工环境等情况,所砌定的挖槽断面不合理。 (2)挖槽的操作人员或机械开槽的司驾人员不按要求的开槽断面施工, 又管理不力,一味图省工、省力。 3危害: 大量的施工实践证明,不合理的窄槽、陡槽是人身伤亡事故的 直接祸根,是影响操作造成工程质量低劣的重要原因。 4. 预防措施: (1)施工技术人员要认真学习设计图纸和施工规范,充分了解施 工环境。在研究确定挖槽断面时,既要考虑少挖土、少占地, 更要考虑方便施工,确保生产安全和工程质量,做到开槽断面 合理。 (2)开槽断面系由槽底宽、挖深、槽层、各层边坡坡率以及层间 留台宽度等因素确定。槽底宽度,应为管道结构宽度加两侧工 作宽度。每侧工作宽度数可按照表3的规定选用. (3)操作人员要按照技术交底中合理的开槽断面和施工操作规程 施工。 表3.管道结构每侧工作宽度 管道结 构宽 (mm ) 每侧工作宽度(m ) 金属管 道及 砖沟 非金属 管道 200 500 0.30.4 600 1000 0.40.5 1100 1500 0.60.6 1600 2000 0.80.8 5治理方法: (1)在只有槽底宽度较窄,不影响生产安全的情况下 ,在槽底部两侧削挖坡脚,加设短木护桩,使槽底 宽度达到要求。 (2)对于危及人身安全或严重影响操作,难以保证工 程质量的不符合要求的槽宽,可在慎重研究,采取 安全措施后,另行劈槽,直到符合标准为止。 六、堆土不符合规定 1现象:土方堆放位置不妥当,槽边堆土超高,推土堵塞排水出路 ,堵塞施工通道;严重时在已安装的管道上、盖板方沟上超高堆土。 2原因分析: (1)管渠工程土方堆放问题,在施工管理人员中是常常被忽视的。 (2)施工管理人员、操作人员对堆土的有关规定不熟悉,或虽知道, 但执行、落实不坚决不彻底。 3、危害: (1)槽边堆土超高:靠近槽边堆土,加大对槽帮的土压力,易 造成坍槽危及操作人员安全和管渠结构安全。 (2)堆土靠近槽边不留通道:一则影响施工材料、设备运输; 二则遇风吹、雨冲或其他震动,堆土易溜入槽内,影响施工 操作,影响工程质量。 (3)在已完工的管渠上超高堆土:易使管道结构压裂、渠道盖 板压断。 (4)在房根、墙根超高堆土:由于土的侧压力特别在雨水将堆 土浸湿下沉,侧压力骤增时,超过墙体允许的侧压力,易压 倒房墙。 4预防措施: (1)在开槽挖土之前,施工技术人员要根据施工环境、施工季节 和作业方式,制定安全、易行、经济合理的堆土、弃土、运土 、存土的施土方案。并作详细的施工技术交底。 (2)全面熟悉和认真执行有关堆土的规定。 (3)在回填的管道上堆土,其堆土高度与管道现有覆土深度之和 不得大于该管道设计上允许的覆土深度。普通混凝土和钢筋混 凝土排水管一般不超过6m,管壁加厚加重钢筋混凝土管一般不 超过12m。 5治理方法:对不符合规定的堆土,要根据具体情况,采取补 救措施进行处理。严重违犯规定的要重新整治或装运倒除。 一、超厚回填 1现象:一种是路基填方,一种是沟槽回填土,不按 规定的虚铺厚度回填。严重者,用推土机一次将沟 槽填平。 2危害:不能将所铺层厚内的松土全部达到要求的密 实度。如是道路,将造成路基和路面结构沉陷,如 是管道,其胸腔部位便达不到要求的密实度,使胸 腔部位的土压力小于管顶土压力和地面荷载,可能 造成管体上部破裂,无筋管还可能被压扁。 第二部分、回填常见质量通病 3原因分析: (1)施工技术人员和操作工人对上述危害不了解或认识不足。 (2)技术交底不清或质量控制措施不力。 (3)施工者有意偷工不顾后果。 4、治理方法: (1)加强技术培训,使施工技术入员和操作人员了解分层压实 的意义。 (2)要向操作者作好技术交底,使路基填方及沟槽回填土的虚 铺厚度不超过有关规定。 (3)严格操作要求,严格质量管理;惩戒有意偷工者。 二、倾斜碾压 1现象:在填筑段内随高就低,使碾轮爬坡碾压。 2.原因分析:在填筑段未将底层整平,即进行填筑, 或在沟槽内填筑高度不一,使碾轮在带有纵坡的状 态下碾压。 3危害:碾轮压实重力产生分力损失在纵坡上使碾 轮重不能发挥最大的压实功能,坡度越大损失的压 实功就越大。 4治理方法:在路基总宽度内,应采用水平分层方 法填筑。路基地面的横坡或纵坡陡于1:5时应作成 台阶。回填沟槽分段填时,应分层倒退留出台阶。 台阶高等于压实厚度,台阶宽不小于1m。 三、挟带大块回填 1现象:填土中带有大砖块、大石块、大混凝土块、大硬土块 。 2危害:填土中挟带块状物,妨碍土颗粒间相互挤紧达不到 整体密实效果。另一方面块状物支垫碾轮,产生叠砌现象, 使块状物周围留下空隙,日后发生沉陷。 3原因分析: (1)不了解较大块状物掺入土中对夯实的不利影响。 (2)不愿多运弃土方和杂物。 (3)或交底不明确,或控制不严格。 4治理方法: (1)在回填土交底中要向操作者讲明带块状物回填的危害,使操 作者能自觉遵守。 (2)要严格管理,对填土中的大砖块、大石块、大混凝土块要取 出,对大于10
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