污水管道工程(沟槽深度大于5m)沟槽开挖与支护专项施工方案.doc

污水管道工程沟槽深度大于 5m沟槽开挖与支护专项施工方案一、工程概况本工程污水管道埋深大多在 4.5〜8.0m范围内，管径有DN400、 DN600、DN800、DN1000、DN1500、DN1650、DN1800 等，其中 DN400 管径采用硬聚氯乙烯 UPVC 加筋管，管径 DN600〜DN1200 的采用玻璃钢夹砂管， 其余管径的采用企口式钢筋混凝土管 沟槽开 挖深度大部分要大于 5m拟建道路沿线主要为果园、村庄，河网交错、河塘密布这些段落地面高程在3.5~4.5m之间，地势平坦，稍有起伏该段的地质情况自上而下为：①层为0.2〜5.4m （一般土层厚度） 粘性土；②1层为0.3〜3.0m软塑状的粉质粘土夹粘质粉土，土质较 好；②3-1层为1.2〜5.1m稍密状态的砂质粉土；②3-2层为5.3〜11.8m 中密状态的灰色粉砂二、施工准备由于路线较长，工期较紧，需要做好充足的施工准备2.1、 施工队伍进场后，必须先进行场地的整理，及时进行测量放样，准确放出管道布置的轴线和沟槽开挖的边线2.2、 机械设备与材料抓紧落实进场，所需的材料设备必须准备 齐全，要满足规范设计要求2.3、落实管道供应厂家，进行认真考查和认可，选定供应厂商， 在保证质量的前提下，要求其具备足够的日生产能力，保证供应，满 足施工进度要求。

2.4、管道施工前进行认真的技术质量安全交底，分工明确，责 任到人三、施工安排及方法总说明对于埋深很深的污水管道的施工， 采用上部放坡开挖、 下部钢板 桩支护两次成槽的挖土方法， 先考虑将表土（粘性土）挖除一层（ 2.0m 左右），有效降低沟槽深度，然后进行井点降水，打设钢板桩，再开 挖沟槽，采用2〜3道顶撑支护，铺设管道四、施工方案4.1、 污水管道施工工艺流程测量放线-第一次土方开挖-布置井点降水-打设钢板 桩—沟槽开挖及支护—管道基础施工—铺设管道—污水井 施工 - 磅水（闭水）试验 - 管道坞膀 - 沟槽回填4.2、 测量放线根据设计施工图， 测设管道中心线和污水井中心位置， 设立中心 桩管道中心线和井中心位置经监理复核后方可在施工中使用根据施工管道直径大小， 按规定的沟槽宽度测放出边线， 开挖前 用石灰划线来控制， 对于井位置的确定通过在沟槽外两侧设置控制桩来进行控制，并记录两桩至井中心的距离，以备校核4.3、第一次土方开挖按照测量放出的开挖线，进行第一次开挖，将表层 1.5〜3.0m厚的粘土层开挖，上口宽度按照管径的大小和开挖深度来确定， 一般为12m左右，按照《市政排水管道工程施工及验收规范》(DBJ08-220-96) 确定开挖边坡坡度为1: 1，这样可以有效降低沟槽的深度，挖出的 土离槽口尽量远，2m以上，堆土高度宜小于1.5m，或者尽量远离堆 放，以减小土压力对沟槽的影响。

1200000nHU51<堆土区##1粘土层 ：面地一 ITT、0003 ~ OHUO21 II r /'A—--I [-挖方安全边坡计算：已知土的重度为Y =18.0kN/m3，内摩擦角© =26°，粘聚力c =12kN/m2，为坡度1: 1,开挖坡度角9=45°O由此得出，基槽边坡稳定时的允许开挖最大深度 h:h=2*c*sin 0 *cos © /(Y sin2(( 0 - © )/2)) > 5m因此，按照1: 1开挖表层2.0〜3.0m能确保边坡的稳定G按照开挖3m深，其边坡的稳定安全系数为：K =4 sX c/ （H XY）根据H = 3.0m,开挖坡度角0 =45°,查得稳定系数4 s>12K>2.6所以土坡处于稳定状态4.4、井点降水由于污水管的埋深多在5.0m以上，为防止土层液化或管涌，沟 槽采用板桩密排支撑，井点降水井点布置在沟槽两侧（对于槽钢井 点布置在外侧（如图），拉森板桩则布置在内侧），60m左右为一流水 作业段井点管埋设前视污水管埋深，保证降低后的地下水位与槽底 的最小深度大于0.5m，来确定井点管的长度和井点间距井点施工程序为：放线定位一冲孔一安装井点管一填砂砾滤料一 铺设总管一联接管连接井点管与集水总管一与抽气设备连通一安装 集水箱和排水管一开动真空泵排气一开动离心水泵抽水一观察地下 水位变化。

1 J 1 1 1 I. 1・ fl ( X F \ / \ F & r x ,rTLJ~iLJr~i w~n n~i io r30001 丄.1 M .k 1. .1.1 1 1 I.m j~i j~i jt~ii n r~ii m n~i[ j~n. J~n J~丨 i」i ji i iiJ- — J t.? Q J =jn_njm~Lrm_i3000jnunLJTjnLJTjnL"t ? ? 9 ? ? ? ^■LT_rLn_!rLjn!_jni_!n_n!_jrLjnL_!n_0 0 0 0 0 0 0 0 0 C- 0 0 01 l Y i i ri ] [ 1 1 1一槽钢板桩/———井点管/ /f JF~ii n n ir~n j~n r~n r~ijT/XX.门 O O O k? o < >1 1 ] ij 1 ] L0㈣ v\'.、 联接软管集水总管 喷射泵机组井点设备采用真空泵组合，即每套设备由 5.5KW真空泵1台, 2.8KW离心式水泵1台和1台气水分离器组成每套井点设备有效抽水距离为60m，深度为地面以下6~8m为提高井点降水效果将井点管单排双侧布置， 间距为0.8~ 1.0m,井点管入土深度要比设计沟槽底深 0.9~ 1.2m。

井点下端滤管长为1 ~1.5m，滤管上要先包一层细滤网，再包一层粗滤网，并用铁丝绑扎加 以保护，滤水管必须埋入含水层内井管长度H （不包括滤管长度I）应符合下式要求：H》H 什 h1+h2+iL其中：H1为沟槽深度（m）;h1为降低后的地下水位与槽底的最小深度，应大于 0.5m;i为地下水计算降洛坡度，环状井点为1/10,线状井点为1/3~1/4;L 为井管至需要降低地下水位的水平距离， 环状或双排井点为 井管至沟槽中心的距离，单排井点为井管至沟槽对侧底的距离（ m）；h2为井管露出槽顶的高度，一般为 0.2〜0.3m井点管安装前先进行测量放线， 确定好位置采用高压水枪冲孔， 按照井点管深度来控制冲孔深度，比滤管底深 50cm 以上冲至要求深 度后应停留在原位继续冲水片刻 迅速提起冲水管， 立即将井管垂直 居中放入孔中 将砂滤料灌入井孔， 灌砂量应根据冲孔孔径大小和深 度计算确定，实际灌砂量不应小于计算量的 95％，孔顶用粘土封填 灌砂时要注意灌砂应达到的位置宜在地下水位以上当井点管入土完毕后再安装集水总管， 安装时应沿抽水水流方向 有 0.25〜0.5％的上仰坡度最后集水总管与井点管、真空泵连接， 所有连接管都必须密封防止漏气。

为保证井点连续不断地抽水，应配备双电源，以防断电，造成滤 管堵塞一般抽水 3〜5 天后水位斗基本趋于稳定，正常出水规律为 先大后小、先混后清如不上水或水一直较混，或出现先清后又混等 情况，应立即检查纠正4.5、打设钢板桩在第一次土方开挖的梯形沟槽中施打钢板桩， 如果沟槽深度（第 一次开挖底面至沟槽底部）大于 5m 的采用 12m 长国产拉森钢板桩； 其余采用 8m 长槽钢板桩打设前，在最后矩形沟槽两边外侧 10cm 放出打设线槽钢板桩材料选用［25a槽钢，根据上海地区的特点和施 工经验，板桩入土深度（T）沟槽深度（H）比值a（ a = T/ H），在一般土质条件下，沟槽深度5m以内，a值宜取0.35; 5〜7m时宜取 0.5; 7m以上时，沟宜取0.65板桩排列根据土质和沟槽深度等情况， 采用咬口排列（ —）咬口板桩应咬合紧密，板桩挺直，板桩打拔采用1m3履带式挖掘机配备振动沉桩锤进行施工， 板桩的垂 直度不能大于露出高度的1.5%施打板桩前应查明地下管线或地下构筑物， 如有，先将管线外露， 采取施工保护措施后再打设，或局部跳空采取其它支护措施打设时， 若出现板桩入土过慢，桩锤回弹过大，应查明原因，进行处理方可继 续施打。

4.6、沟槽开挖及支护沟槽开挖采用挖掘机进行，沟槽深度较大的，采用两台以上挖掘 机传递挖土，其中一台为长臂挖掘机，确保土方开挖远离沟槽，对沟 槽减少影响挖土深度至2.5m时，应先距地面1.5m处撑头道支撑 管顶上的一道支撑与管顶净距不应小于 20cm,离基础面上20cm处 加设一道临时支撑沟槽挖土与支撑应密切配合，做到随挖随撑，防 止槽壁失稳而导致沟槽坍塌支撑道数应根据沟槽实际深度而定， 对 于深度小于6米且用拉森钢板桩支护的沟槽，可采用二道支撑，头道 支撑设置同上，第二道支撑设在头道支撑下 2米处挖掘机挖土时， 应采取后退式挖土方法，严禁挖掘机进入未设支撑的开挖好的区域开挖的土方原则上就地堆置，但堆放高度不超过 1.5m，施工时 严格进行控制堆置点离坑边距离不小于 2m,以减小沟槽边堆土对 沟槽壁侧向土压力，以确保沟槽的稳定性1.50 沟槽顶面砂质粉土Y 1=19.0© 1=19.7-1.00粉砂层Y 2=18.5© 2=30.3-5.50沟槽底按照最深7m沟槽进行验算：（如上图所示）沟槽采用国产拉森H型钢板桩，长度为 12m，W = 874cm3,[f]=200MPa支撑采用①20cm原木，fm= 10N/mm2，按照等弯矩布置来确定各层支撑的间距(1) 由图示可以得出：平均重度和平均内摩擦角：Y =( Y 1*11+ Y 2*12)/I =( 19*2.5+18.5*4.5) /7.0= 18.68kN/m3 © = (© 1*11+ © 2*I2 ) /I =( 19.7*2.5+30.3*4.5) /7.0= 26.51°(2) 确定支撑层数及间距：按照等弯矩布置来确定各层支撑的间距，则板桩顶部悬臂端的最 大允许跨度，由公式h= [ 6[f]*W/( Y*Ka)得：h =3 6*200*874*100000/(18.68*1000* K a)主动土压力系数 Ka = tg2(45- © /2)=0.383h=245cm=2.45mh1 = 1.11h=2.7mh2=0.88h=2.16根据实际情况，确定 h=2.0m, h1=2.2m, h2=1.6m, h3=1.2m。

采用三道支撑3) 用顿恩近似法计算板桩入土深度：因采用井点降水，坑底以下的土密度不考虑浮力影响A 沟槽顶面7/产怙 /1々./用 /冷汴lMOB'Y ( Kp-Ka) x主动土压力系数 Ka = tg2(45- © /2)=0.383被动土压力系数 Kp = tg2(45+ © /2)=2.612由上面简图可得 MR的斜率Kn =Y (Kp-Ka) =41.64e1 = MQ = Ka* Y *H=0.383*18.68*7.0=50.08kN/m 2由顿恩近似法，DB板桩上的荷载GDB' N '一半传至D点，另一半传至土压力MR ' B '，由图几何关系可得：Y (Kp-Ka) x2— Ka Y Hx -1.2*Ka Y H=0板桩入土深度x=1.95m实际施工中，拉森钢板桩采用12m长，足够保证入土深度。