一种复杂条件下深窄管沟的开挖、支护方法与流程

1.本发明属于土木、市政工程技术领域，具体涉及一种复杂条件下深窄管沟的开挖、支护方法。


背景技术：

2.常规的深窄管沟开挖、支护方法：在场地不受限的情况下，可利用机械进行开挖，开挖采用台阶法或者直接放坡的方法进行开挖，如图1、2所示；这种开挖、支护方法存在的缺点：（1）开完工程量大：（2）土石方外运工程量大；（3）导致工程成本增加；在受限空间条件下，深窄管沟通常采用人工进行开挖，开过过程中采用支护板或者其他形式进行支护，如图3所示；这种开挖、支护方法存在的缺点：（1）开挖土石方量大；（2）施工进度慢；（3）支护工程量大；（4）施工成本高。


技术实现要素：

3.为解决现有技术的问题，本发明提供了一种深窄管沟的开挖、支护方法。特别是在居民密集区域、空间受限、地下水丰富的部位，施工污水管网、供水管网等宜采用本方法；该施工方法采用了一种深窄管沟的开挖、支护方法，本施工方法中的开挖支护采用预留土埂的方法进行支护，这与以往的深窄管沟开挖、支护方法有本质的区别。解决以下问题：（1）减少开挖工程量；（2）采用预留土埂作为深窄管沟的支护形式；（3）能够保证管沟的开挖、支护质量；（4）操作方便、简单，在确保安全、质量的前提下实现快速施工；（5）实现深窄管沟的开挖、支护的工艺优化，降低施工成本，加快施工速度，节约工期。
4.为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种深窄管沟的开挖、支护方法，包括以下步骤：（1）现状调查，通过施工图纸，在深窄管沟施工部位首先进行勘察，查明目前已有的地下管线和其他预埋设备；确定目前图纸设计的管线位置是否合理，是否需要调整；施工区域居民密集，不仅有错综复杂的地下管线，还有排列无序的检查井、入户井、化粪池等构筑物，在现场调查期间，必须对施工区域所有的检查井、入户井、化粪池等构筑物的地下管
线都有进行调查、统计，确保施工的管线能够绕过或者穿越已有的管线，这将作为管沟施工能否顺利实施的重点进行控制；（2）随后利用人工进行该段区域的管沟开挖，对于土方直接预留土埂进行支护，支护间距根据现场地质条件确定，预留土埂间距为1.0
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2.0m，预留土埂的宽度为0.5
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1.5m，在管道铺设前将预留土埂底部开孔，保证管道能够穿过，采用该施工方法进行深窄管沟开挖，施工方便、简单、快速，较少开挖量，能够加快施工速度，节约工期和成本；（3）开挖管沟应根据现场实际情况，管沟的深度、宽度、坡比、预埋的地下管线、人口密集区域的预留通道、已有的检查井、入户井、化粪池等多种因素确定，预留土埂支护管沟也与上述因素关联，在施工前必须明确上述因素并确定合理的方案；（4）非受限空间深窄管沟开挖、支护采用这种方法，可将开挖土石方堆放在两侧较为宽阔的部位，等回填完成后，将多余土石方摊平、压实在管沟上部及两侧，避免过多的将土石方进行外运，造成成本增加以及环境污染；（5）受限空间深窄管沟开挖、支护采用这种方法，可减少土石方的开挖、外运量，并且这种支护方法能够节省施工成本，不会造成施工成本增加。
5.与现有技术相比，发明的有益效果是：本发明根据现场实际情况，结合国内外在建和已经建成的深窄管沟，在保证满足深窄管沟施工质量的前提下对施工方法进行优化调整，能够在保证深窄管沟支护质量和安全的前提下实现深窄管沟的快速开挖和支护，有利于节约施工工期和减少工程投入。
6.该施工方法采用预留土埂作为管沟支护的施工工艺，在深窄管沟开挖的过程中，根据深窄管沟的地质以及其他各种情况，确定合理的预留土埂的间距和宽度，确保深窄管沟的开挖、支护质量。
7.本发明能够在保证深窄管沟开挖、支护的质量的前提下实现深窄管沟的快速施工，有利于节约施工工期和减少施工成本投入。本发明特别适用于深窄管沟的开挖和支护施工，在保证满足质量要求的情况下依据设计对深窄管沟的开挖、支护的施工方法进行优化调整，具有如下显著效果：（1）施工方法简单、便于操作；（2）能够保证施工质量，加快施工进度；（3）优化了原有的施工方法，节约施工成本；（4）最大限度的减小对环境破坏的影响；（5）最大限度的减少对环境污染的影响。
附图说明
8.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
9.图1是现有的开挖、支护方法示意图一。
10.图2是现有的开挖、支护方法示意图二。
11.图3是现有的采用支护板进行支护的示意图。
12.图4是本发明进行管沟开挖示意图。
13.图5是本发明工艺流程示意图。
具体实施方式
14.下面通过实施例对本发明做进一步详细说明,实施例仅用来说明本发明，并不限制本发明的范围。
15.下面结合附图和施工现场深窄管沟的具体实施方式，对本发明作进一步的说明。
16.对于深窄管沟的开挖、支护方法，国内外通常都采用支护板 支撑或者采用钢板桩作为支撑进行开挖、支护施工，虽能保证管沟开挖质量但在开挖过程中边开挖边支护，施工进度较慢且施工成本高。
17.本施工方法的原理与以往深窄管沟的施工原理不同，以往的深窄管沟施工，一般采用钢板桩或者支护板进行防护，而本工程所采用的这种施工方法则是直接利用现有深窄管沟内的土石方作为预留土埂进行管沟支护，减少了支护板或者钢板桩支护费用的投入。
18.施工工艺流程：现状调查、探坑开挖、管沟开挖、确定预留土埂参数、预留土埂开挖施工、管沟支护完成。
19.一种深窄管沟的开挖、支护方法，包括以下步骤：（1）现状调查，通过施工图纸，在深窄管沟施工部位首先进行勘察，查明目前已有的地下管线和其他预埋设备；确定目前图纸设计的管线位置是否合理，是否需要调整；施工区域居民密集，不仅有错综复杂的地下管线，还有排列无序的检查井、入户井、化粪池等构筑物，在现场调查期间，必须对施工区域所有的检查井、入户井、化粪池等构筑物的地下管线都有进行调查、统计，确保施工的管线能够绕过或者穿越已有的管线，这将作为管沟施工能否顺利实施的重点进行控制；（2）随后利用人工进行该段区域的管沟开挖，对于土方直接预留土埂进行支护，支护间距根据现场地质条件确定，预留土埂间距为1.0
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2.0m，预留土埂的宽度为0.5
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1.5m，在管道铺设前将预留土埂底部开孔，保证管道能够穿过，采用该施工方法进行深窄管沟开挖，施工方便、简单、快速，较少开挖量，能够加快施工速度，节约工期和成本；（3）开挖管沟应根据现场实际情况，管沟的深度、宽度、坡比、预埋的地下管线、人口密集区域的预留通道、已有的检查井、入户井、化粪池等多种因素确定，预留土埂支护管沟也与上述因素关联，在施工前必须明确上述因素并确定合理的方案；（4）非受限空间深窄管沟开挖、支护采用这种方法，可将开挖土石方堆放在两侧较为宽阔的部位，等回填完成后，将多余土石方摊平、压实在管沟上部及两侧，避免过多的将土石方进行外运，造成成本增加以及环境污染；（5）受限空间深窄管沟开挖、支护采用这种方法，可减少土石方的开挖、外运量，并且这种支护方法能够节省施工成本，不会造成施工成本增加。
20.需要说明如图4所示，首先进行管沟开挖，根据地质情况确定预留土埂间距、宽度，其次跳过预留土埂部位开挖下一段管沟，再次在进行预留土埂底部开孔，将管线从底部穿过，最终达到上图所示效果。
21.本发明根据现场实际情况，结合国内外在建和已经建成的深窄管沟，在保证满足深窄管沟施工质量的前提下对施工方法进行优化调整，能够在保证深窄管沟支护质量和安全的前提下实现深窄管沟的快速开挖和支护，有利于节约施工工期和减少工程投入。说明：a.现状调查：因有些部位地下管线没有详细的图纸，未知情况较多，无法判断施工
过程中存在的风险，因此现状调查尤为重要；b.探坑开挖：根据现状调查的结果，在管沟开挖部位合理的设置探坑，确认是否存在地下管线以及其他埋设件，便于解决管沟实际开挖过程中实际存在的问题；c.管沟开挖：根据现场实际地质条件状况，确定管沟开挖的形式和预留土埂支护的间距；d.确定预留土埂的参数：预留土埂根据管沟开挖的实际地质情况确定，在硬质土地段土埂支护间距可适当放宽至1.5m，在土质松软地段，可调整至0.8
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1.0m，在石方开挖地段预留支护梗可设置为2.0m左右，；e.预留土埂施工：确定完成预留土埂支护参数后，在管沟开挖时根据实际情况预留土埂宽度、间距，管沟开挖与预留土埂同时施工，为保证安全期间，预留土埂采用梯形，增加支护强度，在管沟开挖至底部设计高程后，在预留土埂底部利用人工开孔，保证开孔孔径满足设计要求；f.完成上述步骤后，预留土埂支护全部完成。
22.进一步说明：a.现状调查一般采用的方法有探坑开挖、询问当地居民，查看已有的现状管线图纸等，但更倾向于与当地居民交谈、询问；进一步说明：b.探坑开挖位置必须在现有的设计管线位置上，不能出现较大偏差，探坑深度必须与设计管线深度一致。
23.进一步说明：c.管沟开挖应该与设计位置一致，管沟开挖必须从下游向上游进行开挖；进一步说明：d.预留土埂支护参数应该根据实际的地质情况确定最佳参数，保证管沟开挖过程中的安全；进一步说明：e.预留土埂施工是最重要的一个环节，必须根据现场实际情况及时调整土埂间距、宽度，在人口密集、空间受限部位预留土埂的宽度必须保证行人通行，宽度不应该小于1.5m；其中操作要点为：1 施工准备：依据前期准备的资料和现场调查的结果，对上述成果进行总结，进行工艺可行性审查（技术要求、工艺可行性、经济性），编制《预留土埂支护施工方案》，并对施工人员开展培训，并做好施工技术与安全交底。
24.2 现状调查：安排当地员工进行现状调查并做好相关记录，当地员工在进行现状调查时要分区域、分片进行，确保现状调查的完整性。
25.3 探坑开挖：探坑开挖采用人工进行，设计深度、宽度、位置必须与设计管线位置重合，探坑开挖过程中必须做好记录和地质情况记录，便于后期管沟开挖过程中出问题可随时调整。
26.4 管沟开挖：根据现场实际情况进行管沟开挖，开挖利用人工，需要注意探坑开挖期间地下管线的方向和位置，还需要注意人口密集区域管沟开挖后的防护。
27.5 确定预留土埂支护参数：
需要根据现场实际开挖的地质情况确定预留土埂的宽度、间距等参数，还需要根据现场居民通行实际情况预留通道，满足居民通行要求。
28.6 预留土埂开挖施工：预留土埂与管沟开挖同步进行施工，在确定土埂的宽度、间距后，在土埂两侧同时进行管沟开挖，建议将土埂开挖成梯形断面，顶部宽度小于底部宽度，确保做到管沟的支护安全。
29.7 管沟开挖支护完成：随着管沟的开挖至底部，需要对预留土埂底部开孔，开孔需要根据实际铺设的管道直径确定开孔孔径，要求开孔孔径必须大于管道直径，确保管道能够穿过已经完成的预留孔。
30.施工控制措施：1 管沟开挖深度、宽度质量控制：管沟开挖深度比设计深度多10cm，底部需要铺设砂或者石粉；管沟开挖宽度以管道直径加60cm确定；2 预留土埂控制措施：预留土埂的间距、宽度的确定必须根据现场地质情况和满足居民通行要求；土埂必须开挖成梯形断面且顶部宽度小于底部宽度；3 探坑控制措施：明确探坑的开挖参数，必须与管线位置、设计深度、宽度一致；探坑开挖必须周边管线以及地下管线等，还需要做好地质情况记录，另外探坑开挖必须保证位置与管线位置一致；4 现状调查控制措施：现状调查的结果必须准确；现状调查必须分区、分片，并且在图纸上标示出障碍物的具体位置；5.优化：根据现场施工的具体过程，不断优化施工参数，确保管沟开挖、支护的施工质量。
31.通过对预留土埂进行管沟开挖、支护的研究，在施工过程中根据具体情况，确保管沟开挖、支护施工的安全性、有效性、快速性和经济性。
32.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。