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Gräben werden häufig im Bauwesen ausgehoben, um Rohre zu verlegen oder Fundamente zu gießen. Wenn die Grabenwände den falschen Neigungswinkel haben, können sie tödliche Orte sein, wenn die Wände einstürzen oder wegbrechen. Die Occupational Safety and Health Administration (OSHA) hat daher eine ganze Reihe von Vorschriften für Neigungswinkel gewidmet. Diese Vorschriften sind mit einer Run-over-Rise-Methode oder einem Gradsystem für verschiedene Bodentypen konzipiert.
OSHA klassifiziert Böden nach ihrem Typ, nämlich stabiler Fels Typ A, Typ B und Typ C, vom stabilsten bis zum am wenigsten stabilen. Grabenböschungen werden dann gemäß dem Bodentyp entworfen. Beachten Sie, dass alle Entwürfe von OSHA für Gräben mit einer Tiefe von 20 Fuß oder weniger sind. Für Gräben, die tiefer als 20 Fuß sind, schreibt OSHA vor, dass die Grabenwandböschungen von einem eingetragenen Berufsingenieur entworfen werden müssen.
Für stabilen Fels gibt OSHA an, dass senkrechte Wandböschungen (90-Grad) akzeptabel sind. Dieses Kriterium ist jedoch sehr streng. Wenn ein anderer Bodentyp zwischen dem Fels vorkommt, muss auch das Kriterium für diesen Bodentyp eingehalten werden.
Für Typ A-Böden beträgt die maximale Wandböschung ein Verhältnis von drei Viertel zu eins (drei Viertel einer Einheit Lauf zu einer Einheit Anstieg) oder 53 Grad. Für temporäre Gräben (geöffnet 24 Stunden oder weniger) von 12 Fuß oder weniger kann dieses Verhältnis auf eins zu eins reduziert werden. Wenn eine Treppenmethode (Stufenmethode) verwendet wird, um Wände zu formen, muss die Treppe ebenfalls ein Verhältnis von drei Vierteln zu eins haben.
Die Treppenkriterien besagen, dass der horizontale Lauf nicht mehr als 4 Fuß und der vertikale Anstieg nicht mehr als 5 Fuß betragen darf. Für Gräben von 8 Fuß oder weniger Tiefe kann der Boden eine senkrechte Wand von nicht mehr als 3 1/2 Fuß Tiefe haben. Für Gräben von 8 bis 12 Fuß ist eine senkrechte Bodenwand von nicht mehr als 3 1/2 Fuß zulässig, mit einer maximalen Seitenböschung von eins zu eins (45 Grad).
Die Böschung für Typ B-Böden beträgt ein Verhältnis von eins zu eins oder 45 Grad. Wenn gestuft, beträgt der maximal zulässige Anstieg und Lauf der Treppe jeweils 4 Fuß. Die Stufenmethode der Wandaushebung ist nur für kohäsive Typ B-Böden erlaubt; alle nicht-kohäsiven Böden müssen glatte Böschungen haben.
Typ C Boden ist der lockerste Boden von allen. Für diesen Boden beträgt die maximal zulässige Böschung eins und ein halb zu eins oder ein maximaler Winkel von 34 Grad. Stufung ist nicht erlaubt.
Die meisten Untergrundtopografien bestehen nie aus nur einem Bodentyp. Vielmehr haben die Untergrundschichten verschiedene Schichten. Zum Beispiel wird zuerst Oberboden angetroffen; tieferes Graben offenbart eine Ader von Typ B Boden, dann eine Schicht stabilen Felsens. OSHA verlangt, dass für jede angetroffene Schicht die Böschungskriterien für verschiedene Bodentypen verwendet werden müssen.
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