浅谈市政工程沟槽开挖及回填的质量通病及防治
镇江市市政建设工程总公司 王健
摘要:在市政工程沟槽施工中, 常遇到许多不符合规定的情况, 为避免沟
槽施工出现施工质量事故, 本文从沟槽开挖及回填中通常遇到的槽底泡水、槽底超挖、槽底土基受冻、边坡塌方、沟槽断面不符合要求, 沟槽土方堆放不符合规定、沟槽沉陷和管渠结构碰、挤变形的情况,从每种情况的现象、原因分析、危害、治理方法作出分析阐述。
关键词:市政工程 沟槽开挖 沟槽回填 质量通病 防治
一、沟槽开挖的质量通病及防治
(一)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)天然降水或其他流水流进沟槽。
(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.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。
(二)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.治理方法:
(1)干槽超挖在15cm 以内者,可用原土回填夯实,其密实度不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的95%。
(3)槽底有地下水,或地基土壤含水量较大,不适于加夯时,可用天然级配砂砾回填。
(三)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.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(三)的处治方法处理。
(四)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β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,土体失去稳定而塌方。
(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.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。
(五)沟槽断面不符合要求
1.现象:沟槽坡脚线不直顺,槽帮坡度偏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,没有充分了解挖槽地段的土质、地下构筑物、地下水位以及施工环境等情况,所确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.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,堆土堵塞排水出路,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,堆土易溜人槽内,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.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。
二、沟槽回填施工的质量通病及防治
(一)沟槽沉陷
1.现象:沟槽填土的局部地段或部位,甚至大部分沟槽(特别是检查井周围)出现程度不同的下沉。
2.原因分析:
(1)松土回填,未分层夯实,或虽分层但超厚夯实,一经地面水浸入或经地面荷载作用,造成沉陷。
(2)沟槽中的积水、淤泥、有机杂物没有清除和认真处理,虽经夯打,但在饱和土上不可能夯实;有机杂物一经腐烂,必造成回填土下沉。
(3)部分槽段,尤其是小管径或雨水口连接管沟槽,槽宽较窄,夯实不力,没有达到要求的密实度。
(4)使用压路机碾压回填土的沟槽,在检查井周围和沟槽边角碾压不到的部位,又未用小型夯具夯实,造成局部漏夯。
(5)在回填土中含有较大的干土块或含水量较大的粘土块较多,回填土的夯实质量达不到要求。
(6)回填土不用夯压方法,采用水沉法(纯砂性土除外),密实度达不到要求。
3.危害:
(1)回填土的下沉,如在农田中或在绿地中会使已种下的农作物或林木花草遭受破坏;在建筑物旁,会危及建筑物的安全;在铺装道路上,会使铺装的结构层遭到破坏.有的几次修补几次下沉,一则影响交通,还会造成交通事故,二则在经济上会造成严重损失,造成恶劣的社会影响。
(2)混凝土和钢筋混凝土管材的受力特点,是要求管道胸腔和管顶以上都要夯实形成卸力拱,以保护管体,如不进行夯实,会造成管顶以上松土下沉,将管体压裂,无筋管有的会被压扁。
4.治理方法:
(1)局部小量沉陷,应立即将土挖出,重新分层夯实。
(2)面积、深度较大的严重沉陷,除重新将土挖出分层夯实外,还应会同设计、建设、质量监督、监理部门共同检验管道结构有无损坏,如有损坏应挖出换管或其他补救措施。
(二)管渠结构碰、挤变形
1.现象:
(1)回填管渠两侧胸腔时,人工或机械运送土方、将管带、基础管座或沟墙挤压变形,甚至造成管道中心位移。
(2)使用推土机运送土方,压路机动力夯压(夯)实时,将管体压裂。
2.原因分析:
(1)回填土时接口抹管带砂浆和管座混凝土未达到一定强度;砖砌沟墙还未安装沟盖,管道及沟墙结构遇回填士的强力碰撞和侧压力而变形。
(2)回填土时,只回填管道一侧或两侧填筑高差太大,使管道单侧受力造成管道向一侧推移,使接口抹带和管座混凝土遭到破坏。
(3)管顶或沟盖顶以上覆土厚度小,使用机械夯实,由于机械的自重和震动冲击,超过了管体或沟盖板所能承受的安全外压荷载,造成管体破裂、沟盖断裂。
3.危害:这种不按规范要求的回填上,所造成明显的管道结构破坏或沟墙倾倒,经过返工修复后尚不会造成什么后患,但也造成工时、材料的浪费;如果发生了没有被发现,或发现了没有进行处理的接口破坏,将会造成管道漏水,冲刷管基,危及大段的结构安全,污水管的渗漏会污染地下水源,或地下水内渗,加火污水处理厂的处理量;如果是管体破裂(大都是在180。以上破裂),无筋管易被压碎,有筋管易腐蚀钢筋,年久会造成管道坍塌。
4.治理方法:
(1)由于回填土夯实,所造成的管带接口、管材保护层、管座的损坏,应予修复,同时不应低于原有强度。
(2)对管道的轴线位移、管体的破裂问题,应会同设计、建设、质量监督、监理单位共同研究处治方法,一般都应返工重做。
浅谈市政工程沟槽开挖及回填的质量通病及防治
镇江市市政建设工程总公司 王健
摘要:在市政工程沟槽施工中, 常遇到许多不符合规定的情况, 为避免沟
槽施工出现施工质量事故, 本文从沟槽开挖及回填中通常遇到的槽底泡水、槽底超挖、槽底土基受冻、边坡塌方、沟槽断面不符合要求, 沟槽土方堆放不符合规定、沟槽沉陷和管渠结构碰、挤变形的情况,从每种情况的现象、原因分析、危害、治理方法作出分析阐述。
关键词:市政工程 沟槽开挖 沟槽回填 质量通病 防治
一、沟槽开挖的质量通病及防治
(一)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)天然降水或其他流水流进沟槽。
(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.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。
(二)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.治理方法:
(1)干槽超挖在15cm 以内者,可用原土回填夯实,其密实度不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的95%。
(3)槽底有地下水,或地基土壤含水量较大,不适于加夯时,可用天然级配砂砾回填。
(三)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.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(三)的处治方法处理。
(四)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β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,土体失去稳定而塌方。
(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.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。
(五)沟槽断面不符合要求
1.现象:沟槽坡脚线不直顺,槽帮坡度偏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,没有充分了解挖槽地段的土质、地下构筑物、地下水位以及施工环境等情况,所确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.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,堆土堵塞排水出路,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,堆土易溜人槽内,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.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。
二、沟槽回填施工的质量通病及防治
(一)沟槽沉陷
1.现象:沟槽填土的局部地段或部位,甚至大部分沟槽(特别是检查井周围)出现程度不同的下沉。
2.原因分析:
(1)松土回填,未分层夯实,或虽分层但超厚夯实,一经地面水浸入或经地面荷载作用,造成沉陷。
(2)沟槽中的积水、淤泥、有机杂物没有清除和认真处理,虽经夯打,但在饱和土上不可能夯实;有机杂物一经腐烂,必造成回填土下沉。
(3)部分槽段,尤其是小管径或雨水口连接管沟槽,槽宽较窄,夯实不力,没有达到要求的密实度。
(4)使用压路机碾压回填土的沟槽,在检查井周围和沟槽边角碾压不到的部位,又未用小型夯具夯实,造成局部漏夯。
(5)在回填土中含有较大的干土块或含水量较大的粘土块较多,回填土的夯实质量达不到要求。
(6)回填土不用夯压方法,采用水沉法(纯砂性土除外),密实度达不到要求。
3.危害:
(1)回填土的下沉,如在农田中或在绿地中会使已种下的农作物或林木花草遭受破坏;在建筑物旁,会危及建筑物的安全;在铺装道路上,会使铺装的结构层遭到破坏.有的几次修补几次下沉,一则影响交通,还会造成交通事故,二则在经济上会造成严重损失,造成恶劣的社会影响。
(2)混凝土和钢筋混凝土管材的受力特点,是要求管道胸腔和管顶以上都要夯实形成卸力拱,以保护管体,如不进行夯实,会造成管顶以上松土下沉,将管体压裂,无筋管有的会被压扁。
4.治理方法:
(1)局部小量沉陷,应立即将土挖出,重新分层夯实。
(2)面积、深度较大的严重沉陷,除重新将土挖出分层夯实外,还应会同设计、建设、质量监督、监理部门共同检验管道结构有无损坏,如有损坏应挖出换管或其他补救措施。
(二)管渠结构碰、挤变形
1.现象:
(1)回填管渠两侧胸腔时,人工或机械运送土方、将管带、基础管座或沟墙挤压变形,甚至造成管道中心位移。
(2)使用推土机运送土方,压路机动力夯压(夯)实时,将管体压裂。
2.原因分析:
(1)回填土时接口抹管带砂浆和管座混凝土未达到一定强度;砖砌沟墙还未安装沟盖,管道及沟墙结构遇回填士的强力碰撞和侧压力而变形。
(2)回填土时,只回填管道一侧或两侧填筑高差太大,使管道单侧受力造成管道向一侧推移,使接口抹带和管座混凝土遭到破坏。
(3)管顶或沟盖顶以上覆土厚度小,使用机械夯实,由于机械的自重和震动冲击,超过了管体或沟盖板所能承受的安全外压荷载,造成管体破裂、沟盖断裂。
3.危害:这种不按规范要求的回填上,所造成明显的管道结构破坏或沟墙倾倒,经过返工修复后尚不会造成什么后患,但也造成工时、材料的浪费;如果发生了没有被发现,或发现了没有进行处理的接口破坏,将会造成管道漏水,冲刷管基,危及大段的结构安全,污水管的渗漏会污染地下水源,或地下水内渗,加火污水处理厂的处理量;如果是管体破裂(大都是在180。以上破裂),无筋管易被压碎,有筋管易腐蚀钢筋,年久会造成管道坍塌。
4.治理方法:
(1)由于回填土夯实,所造成的管带接口、管材保护层、管座的损坏,应予修复,同时不应低于原有强度。
(2)对管道的轴线位移、管体的破裂问题,应会同设计、建设、质量监督、监理单位共同研究处治方法,一般都应返工重做。