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1、 浅谈较深市政检查井常用工法选择及设计要点 摘 要：深度大于5m的市政检查井施工涉及深基坑工程，属于具有一定规模的危险性较大工程，在结构设计过程中需要进行专项方案设计。本文根据检查井所处的外部环境情况，对设计过程中常用的工法进行简要介绍，对各种工法的适用条件进行了梳理，还对检查井与管道连接、检查井外部回填等关键点进行了介绍。关键词：检查井；危险性较大工程；设计工法Design and application of immersed pipe method laying in gravel riverbedZhu Jiang （Jiangsu Suyi Design Group Co., Ltd
2、. ，Nanjing 210012，China）Absract: The construction of municipal inspection wells with a depth greater than 5m involves deep foundation pit projects, which are dangerous projects with a certain scale, and special scheme design is required during the structural design process. According to the external
3、 environment of the inspection well, this article briefly introduces the commonly used construction methods in the design process, sorts out the applicable conditions of various construction methods, and also discusses key points such as the connection of the inspection well and the pipeline and the
4、 external backfilling of the inspection well.Key words: inspection well； dangerous projects with a certain scale；design method1、前言检查井是整个市政工程地下管网系统的重要组成部分，起着管线检查、功能维护等作用。各检查井根据管线使用功能的不同，其大小、间距、埋深都有着不同。以常规雨污水圆形检查井为例，其内径尺寸一般在13m，间距30120m，埋深25m，这些常规的检查井往往都能通过国标或各省市相关标准图集选用。然而，对于深度大于5m的检查井，由于埋置深度较深，属于一定规
5、模的危险性较大工程，对外部环境保护要求高，因此需要进行专项设计。本文根据市政检查井设计的相关经验，对埋深大于5m检查井的支护及结构设计做法进行探讨。2、概述2.1市政检查基本介绍市政检查井包括给水、排水、燃气、热力、电力、通信检查井等。给水井包括阀门井、排泥井、排气井、流量计井等；雨（污）水井分为重力检查井及压力检查井，其中重力井包括普通检查井、跌水井、倒虹井、闸门井等，压力检查井包括阀门井、排气井、排泥井、流量计井、消能井等。燃气、热力检查井主要是阀门井一般埋深小于5m。电力、通信检查井井主要有穿线井（手孔井）、三通井、四通井等，电力、通信的载体是线缆，允许转弯半径20d（d为线缆外径尺寸）
6、。2.2管道及检查井常用工法常见的管道及检查井施工方式有明挖法及非开挖两类。开挖管道对应的开挖井有模块井、预制装配式井、现浇钢筋混凝土检查井等，工程中往往根据工期要求选用各类检查井的做法。总体来讲，现浇混凝土检查井质量最优，但工期最长；模块式检查井次之，工期较短；装配式检查井质量与模块井相当，工期最短。非开挖管道有顶管、盾构。顶管一般埋深大于5米，可考虑顶管，不良地质地段（如坳沟、河湖漫滩地质）可减少至4m，穿越河湖一般最小覆土厚度2.5m且1.5D（D为管道外径尺寸），同时还需要注意交叉管道的避让与处理。顶管设置工作井及接收井，内部长度尺寸47m，以便于顶管机械作业，顶管结束后往往兼做永久检
7、查井使用。盾构法适用于深度更深、距离更长的大口径市政管线施工，适用于顶管无法实施的地段。由于盾构机械复杂、体量大，盾构始发井尺寸长度会超过15m，深度也大于15m，接收井长度尺寸往往需要大于10m，深度也不小于15m。盾构结束后始发井及接收井同样兼做检查井用。 3、工程设计前期资料3.1岩土工程勘察报告勘察报告作为地下工程设计最基础的重要前提，在设计的初期阶段就应该由建设单位委托勘察单位进行现场勘察。主要让设计人员了解地貌特性（岗地、坳沟、江河湖漫滩），了解岩土土层分布、物理力学参数及岩层风化程度、强度（单轴饱和抗压强度）等，了解地下水位、水深、水量、补给与排泄条件，了解土层地下水渗透系数等。
8、3.2周边环境资料主要目的是了解检查井所在的环境情况，梳理施工过程中的保护对象，反映出三维空间控制关系，为因地制宜进行设计收集基本资料。1. 场地条件：即工程的建设场地情况，了解是在平地、丘陵、河堤、沟塘，还是在市政道路下。（2）各种地下管线、构筑物情况：地下构筑物包括地下埋藏物、地下设施及地下交通的类型、位置、尺寸、埋深、埋设方式等；地下管线包括既有电力、通信、燃气、热力、供水、污水、雨水等地下管线，需要了解管材、接口、基础形式，还要了解管网的使用状况与渗漏状况等。（3）各类地上杆线情况：需要了解地上杆线电压等级、线下净空高度、保护距离要求、杆塔基础形式等。（4）道路桥梁：了解道路的等级、宽
9、度、行驶情况、最大车辆荷载等；桥梁的结构形式（如空心板梁、箱梁、简支梁、连续梁）、墩台构造、承台埋深、基础形式等。（5）轨道交通：了解轨道交通是地面式、地上式还是地下式。地上式与桥梁要求收集的资料一致，地下式还需要调查地铁埋深，区间隧道是盾构隧道还是矿山法隧道等。收集地铁的运行、变形情况及允许变形数值等。除此以外，还需要了解各地轨道交通保护相关的法律法规等。（6）河道：收集河道蓝线、河道管理条例规定；了解河道水位（常水位、洪水位）、河底标高、水深；每年汛期时间、排水导流、围堰、洪评要求。了解河道驳岸形式：护坡还是挡墙，基础形式。除这些外，还需要关注雨期时场地周围地表水汇流及排泄条件。（7）周边
10、房屋建筑物、文物、构筑物情况：调查既有建（构）筑物的结构形式（砌体、框架、剪力墙、钢结构等）、层数、尺寸、基础形式及埋深（有无地下室，天然基础还是桩基础等）、使用年限、用途等。工程实施可能对周边建（构）筑造成损坏的，还需要建设单位提供安全鉴定报告等资料。（8）相邻工程资料：还需要收集相邻规划或在建项目的基础资料，与本工程的建设时序关系等。4、设计工法选择按照上述根据检查井所处的环境情况，确定工程设计保护对象、安全等级、环境变形控制要求、影响范围等。常规市政工程基坑设计等级按二级，周边环境简单可以按照三级，环境复杂、安全性要求高时按照一级来控制。市政工程中常用的施工工法有放坡开挖、土钉墙、水泥土
11、重力式挡墙、支挡式结构（包括钢板桩、型钢水泥土搅拌墙（SMW工法）、灌注桩排桩、地下连续墙）、沉井、逆作法井等，本文分别对这6大类、9种工法进行简要介绍。4.1放坡开挖适用于开挖深度较浅、具备实施条件的地段。放坡开挖的坡率与护坡措施应根据土层岩土力学性质、开挖深度及坡顶荷载等情况综合确定。软土底层采用单级放坡的开挖深度不宜大于4m，多级放坡开挖的基坑开挖深度不宜大于7m。设计方案阶段放坡坡比可参考给水排水构筑物工程施工验收规范GB50141-2008表4.4.4及建筑基坑支护结构构造（国家建筑标准设计图集11SG814）。具体设计阶段，应验算放坡的整体稳定性，多级放坡时应同时与验算各级放坡和多
12、级放坡的整体稳定性。对于开挖深度大于等于5m以上基坑，原则上不首选放坡开挖，当场地及水文、地质条件允许时，才考虑其可行性。为防止雨水侵蚀，需在坡顶设置截水沟，在坡面采取防护构造（如挂网喷浆封闭处理），在地下水位较高地区还应进行降排水等措施。4.2土钉墙适用于地质情况良好的地段，不适用于淤泥质土、淤泥、膨胀土以及强度过低的软土或填土地段；适用深度与放坡开挖的深度相统一。土钉墙是介于放坡开挖与垂直支护的一种工法，其原理类似重力式挡墙，面板与土钉共同受力，形成整体。土钉墙应按分层开挖、分层施做土钉墙及混凝土面层的步序进行设计与施工。土钉排数、间距、长度、直径等应根据基坑开挖的各工况整体滑动稳定性及土
13、钉承载力计算确定。土钉墙墙面的坡率可根据土层情况宜取1:0.31:0.7，不宜大于1:0.2，土钉与水平面夹角520，水平间距宜12m，土钉的长度可取开挖深度的0.51.2倍。土钉墙土方开挖量相对较少，造价较低，但其工期较长，坡顶地面变形难以控制，因此在实际工程中往往用在对环境变形要求不高的地段。4.3水泥土重力式挡墙水泥土重力式挡墙适用于软土地层中开挖深度7m以内的基坑工程。墙体采用双轴搅拌桩或三轴搅拌桩工艺，围护墙的宽度和深度应根据整体稳定性、抗水平滑动、抗倾覆、抗渗流、坑体隆起等稳定性计算以及墙体正截面承载力、格栅面积验算和墙顶侧向位移计算综合确定。重力式围护墙体插入坑底以下根据稳定性计
14、算确定，墙体宽度不宜小于0.7倍的开挖深度。水泥土搅拌桩内水泥掺量约13%18%，桩体28天无侧限抗压强度不低于0.8MPa。该工法综合造价较低，但工期较慢，搅拌桩机械底盘大、高度高，对场地要求高，因此适用于对场地宽阔，对工期要求不高的市政工程。4.4支挡式结构体系本文支挡式结构体系指以钢板桩、型钢水泥土搅拌墙（SMW工法）、灌注桩排桩、地下连续墙等作为围护墙，结合设置内支撑或锚杆等组合而形成的支护体系，适用于多种地质条件、基坑开挖较深、施工场地狭窄或周边环境保护要求较高的基坑工程。4.4.1钢板桩常用的有普通槽钢、工字钢以及拉森钢板桩支护等，目前该工法使用较为广泛。适用深度37米，由于钢板桩
15、的刚度有限，施工过程中会产生较大的地面沉降、变形，因此仅仅适用于环境要求不高的场地。槽钢、工字钢等支挡墙结构，适用于无地下水及不透水的土层，往往仅用在4米深以内的基坑。拉森钢板具有一定的止水功能，能用在各种土层中。采用钢板桩作为支护结构时，应考虑钢板桩的打入、拔除施工对环境的影响。打入时遇到硬土层需要进行引孔，邻近周边建（构）筑物及地下管线时，需要采用静压法施工，并根据监测情况控制压桩速度。拔桩时需要采取跟踪注浆等等。总之，该工法适用于一般深度的检查井，该工法具有施工快速等优点，但需要精细化施工管控，前期设计阶段需要考虑对周边环境影响的一些额外补偿措施与恢复费用。4.4.2型钢水泥土搅拌墙（S
16、MW工法）型钢水泥土搅拌墙适用于软土地层中的基坑工程，开挖深度不宜大于15m；止水性能好，经济性好。深搅桩机械大，高度高，仅适用于场地空旷区域。三轴的工法桩常用的直径有650mm、850mm、1000mm三种，双轴的常用直径有700mm，有型钢水泥土搅拌墙内插劲性体一般采用H型钢。型钢拔桩后及时注浆填充，对周边环境条件复杂、保护要求高的基坑工程，型钢不宜回收。在612米软土基坑，在现场条件允许的前提下，首选SMW工法桩。具体采用双轴、三轴或多轴均可。双轴优先采用直径700、三轴优先选用650、850。4.4.3灌注桩排桩适用于深度20m以内的基坑，由于机械小，布置灵活，可适用于各种场地条件。灌注桩直径一
