路基工程土石方填挖施工控制

牛智勇1 吳春柳2

鄭州中興工程監理有限公司 450000

摘要：本文主要闡述了公路施工中土石方施工工藝以及控制要點。

關鍵詞：路基；爆破；施工技術

一、路基挖方

路基挖方在開工前，將開挖路基斷面圖及地質（土石）情況報監理工程師復核，批準后再進行開挖。土質路塹在開挖過程中如果出現石方，認真測量土石分界線和分析地質情況，經監理工程師簽定認可后，再進行開挖。挖方過程中采取有效措施，始終保持邊坡的穩定，不對鄰近的各種結構物及設施產生損壞或干擾。對挖出土石方盡量就近填筑利用，剩余可按土方調配方案進行堆棄。

1.土質路塹施工

1.1施工方法

開挖前認真審核圖紙，根據實際地形情況采取分段開挖方式進行。

土質路塹先做好天溝，以防地表雨水的沖刷。邊坡防護不能緊跟開挖時，暫留一定厚度的保護層，待做護坡時或整型時再刷坡，邊坡坡率嚴格按照設計要求控制。

開挖時從挖方最高處開始，測量定出放坡邊界線及護坡保護層厚度，自上而下逐層縱向開挖，并根據移挖作填和棄土距離，合理安排機械施工作業。

當開挖接近塹底時，鑒別核實土石，然后按設計基床斷面測量放樣，開挖修整，或按設計采取壓實、換填、改良土質、排水、封閉等措施。

1.2作業程序：

推土機縱向開挖→挖掘機挖裝→自卸汽車運輸→填方段（或棄土場）

1.3注意事項

1.3.1每一段按要求自上而下進行，不得亂挖或超挖，嚴禁用爆破法施工或掏洞取土。

1.3.2開挖過程中發現土層性質有變化時，及時通知監理工程師并獲得批準后，修改施工方案及挖方邊坡。

1.3.3因氣候條件影響挖方利用時，要停止開挖，直到氣候條件轉好。

1.3.4設計提供棄土場不能滿足堆砌要求時，要重新選用經監理工程師批準的棄土場。

2.石質路塹施工

路塹山體以石質為主，并伴有局部風化層，山體最高達30-50m，為深挖路塹，施工上具有很大難度，是施工中的重點。

2.1施工方法

根據上場人員及機械配備情況，采用小型及深眼松動爆破，并在14天前將施工方法及各項保證措施報監理工程師批準，爆破后人工清理徹底，確保開挖這坡穩定無危石，然后用挖掘機裝運，汽車運輸運至填方段或棄碴場。

對于軟石和強風化巖石，凡能利用機械直接開挖的，均采用機械開挖，凡不能使用機械開挖的，均采用爆破開挖。使用爆破開挖施工時，根據山體高度和邊坡特點分別采取淺孔爆破、深孔爆破和預裂爆破。

當山體高度在8m以下時，采用淺孔爆破，8m以上采用深孔爆破，20m以下使用一層深孔爆破，大于20m分兩層縱向爆破施工，為使深挖路塹邊坡具有較好的坡面及減少整坡工作量，采用預裂爆破形成邊坡坡面。

根據現場實際情況制定每段路塹爆破施工方案：采用縱向分層爆破開挖，機械鉆孔，由遠及近，由內向外順序進行；嚴格按照設計計算的每孔裝藥量進行裝藥，爆破時使用多排微差爆破，預裂孔先爆破形成邊坡坡面，開挖區內再逐排爆破。爆破后，首先清理危石，然后再進行后續作業按機械作業程序：正鏟挖掘機裝車→自卸汽車運輸→填石路段（或棄石場）形成循環流水作業。

2.1.1淺孔爆破

淺孔爆破具有工藝簡單，地形適應條件好，震動小等優點。缺點是工效低、工期長、放炮次數多。淺孔爆破在邊坡高度8m以下以及不適宜采用深孔控制爆破地段采用，一般情況下單層一次全斷面爆破，以便于裝運出碴，必要時也可分成兩層爆破開挖。具體炮眼布置及裝藥方式見“爆破技術設計要點”及爆破開挖示意圖。

2.1.2深孔爆破

深孔爆破具有進度快、工期短、石方機械化配套作業合理、爆能分配理想、塊度均勻、飛石容易控制等優點。在邊坡高度8m以上地段采用，高度20m以下，一層到底，20m以上兩分層，臨空面的改變通過起爆網路調整，炮眼布置及裝藥方式見“爆破技術設計要點”。

在鉆炮孔時注意巖石的軟弱夾層及大的裂隙，一有異常，應查明原因，必要時通過試爆查探。

2.1.3邊坡預裂爆破

為避免爆破傷及山體，留下邊坡病害，也使邊坡平整美觀，邊坡處采用深孔預裂爆破。高度在20m以下時，一次到底。20m以上時，分層預裂。炮孔布置及裝藥參數詳見爆破技術設計要點。

2.3.4爆破技術設計要點

①.孔網參數設計：

施工過程中，根據巖石軟硬程度及試爆選擇各種爆破方式的孔距、排距、孔徑裝藥量等參數。

孔網參數表

爆破 類型 梯 段

高 度

H（M） 最 小

抵抗線

V（M） 孔距

a（M） 排 距

b（M） 孔 深

b（M） 孔 徑

d（mm） 超鉆

h（M） 單 耗

q（Kg/m3） 線裝密度c（Kg/m） 堵塞

長度L（m）

淺孔 控制 <4.0 0.4～0.6 0.8～1.0 0.6～0.8 <4.0 42 0.2h 0.3～0.35 0.8～1.0

深孔控制 8～20 2.5～3.0 3.0～3.5 2.5～3.0 9.0～22 103 0.1h 0.5～0.55 3.0～3.5

深孔預裂 <20 1.0～1.2 <22 103 0.1h 0.9～1.1 1.2～1.5

②.裝藥結構：

根據孔深和用途采用3種裝藥結構：

連續裝藥使用范圍，淺孔孔深≤1.5m，深孔孔深≤10m。

間隔裝藥使用范圍，淺孔孔深>1.5m，深孔孔深>10m。

邊坡預裂采用不偶合裝藥，藥卷綁扎在導爆索上。

③.堵塞：

堵塞采用半干黃粘土，其長度達到設計要求長度，保證堵塞長度L≥30D，并逐層搗實。

④.起爆網路：

起爆網路采用非電微差復式起爆網路，每個藥包用2個毫秒雷管，組成復式網路，避免產生瞎炮，提高爆破成功率。調整起爆順序，改變臨空面，控制飛石方向，同時微差擠壓可降低大塊率，有利于清運，又可降低爆破震動，控制最大單響藥量，確保臨近建筑物安全，減輕對附近山體、滑坡、破碎層的震動影響，保持山體穩定。

2.3.5注意事項：

2.3.5.1對爆破器材的裝運存放應符合國家有關安全規定，并獲得有關管理部門的批準。

2.3.5.2在爆破地段設置明顯的標志，建立警戒線和顯示爆破時間的警戒標志，在兩端各設置一人看守，嚴禁人員在爆破時進入危險區。

2.3.5.3爆破原則：

①.爆破振動不對周圍建筑物造成損壞，一般性建筑物質點震動速度控制在Vmax≤3cm/s，特殊設備及建筑物，根據允許V值，設計最大單響藥量。

②.爆破不損傷邊坡，不使山體受爆破影響而產生滑移或坍落。

③.爆破后的碴石堆便于機械化裝車。

2.3.5.4安全與防護

①.嚴格執行《中華人民共和國民用爆炸物品管理條例》及有關規程、技術規范。配備經考試合格、持證上崗的爆破員、安全員、工地防護員、電話員。

②.配備必要數量的對講機，保證通訊暢通。

③.配齊必需的安全防護用品。

④.爆破后進行檢查，如有危及安全的危石盡快清除，以保安全。

⑤.爆破工地設立醒目信號，平時為紅旗，裝藥時為白旗。爆破信號：第一響，人員疏散，封鎖交通，第二響，起爆。經檢查確認安全后，第三響，解除信號。

⑥.成立爆破領導組，下轄爆破技術組、安全警戒組，對爆破安全實施統一領導，協調指揮。

⑦.實行技術交底制度，嚴格按設計鉆孔、裝藥、堵塞，工藝上做到一絲不茍，操作上要求認真細致。

3.質量要求

開挖后的路床頂面標高，應符合設計要求并考慮路基加強層的厚度，經檢驗符合要求后采用合格材料回填并碾壓密實穩固，使路床頂面標高控制在規范的充許范圍內。土方地段路床頂面標高根據實驗確定預留合理的沉降量，壓實度均不得低于標準重型擊實的96%。

二、路基填方：

1.工藝流程（見框圖）

1.1施工方法：

填方路堤施工前，對原地面的非適用材料進行清除，其挖除深度及范圍應由監理工程師確定，然后進行填筑前的壓實，根據壓實后的填方工程斷面圖提交監理工程師核準，對于零填挖路床頂面以下0-300MM范圍內的壓實度，不應小于95%，否則應翻松再壓實至設計要求，特殊路基的施工應按技術規范或監理工程師的要求進行。

1.1.1如有經過的水田、堰塘地段較多，路基在填筑之前必須采取有效措施進行處理，以保證路基強度和承載力滿足要求。設計上有采用換填山渣和砂礫進行處理，施工時應先挖除淤泥，按設計深度清理至基底，然后按要求的合格材料分層回填，每層厚度控制在40CM以內并用壓路機進行碾壓。在整個換填處理過程中，采取筑壩抽水等有效排水措施，確保路基質量。

1.1.2路基填筑按“四區段““八流程”作業方法施工。四區段是：填筑、平整、碾壓、檢測四區段。八流程是：施工準備、測量放線、基底處理、分層填筑、攤鋪平整、碾壓夯實、檢測簽證、路面、邊坡修整。各區段流程單獨作業，不允許交叉作業。

1.1.3試驗段：做好施工調整，核對施工文件和圖紙，施工放線，進行填料土工試驗，選取最佳含水量或最大干密度等重要的理論數據，對含有雜質及草根不合格填料嚴禁進場.選擇一段不小于100米，地質條件、地面形式均具有代表性的路基段作為路基填筑試驗段，采用開挖路基的材料作為填料和現場實際使用的壓實機具進行填筑試驗。通過試驗來確定填料的最佳含水量、適宜的松鋪厚度和相應的碾壓遍數、最佳的機械組合和施工組織。

1.1.4填方路基必須按路面平行線分層控制填土標高；填方作業應分層平行攤鋪；保證路基壓實度。每層填料鋪設的寬度，每側應超出路堤的設計寬度300mm，以保證修整路基邊坡后的路堤邊緣有足夠的壓實度。不同土質的填料應分層填筑，且應盡量減少層數，每種填料層總厚度不得小于500mm。土方路堤填筑至路床頂面最后一層的壓實層厚度不應小于100mm。路堤填土高度小于800mm（不包括路面厚度）時，對于原地表清理與挖除之后的土質基底，應將表面翻松深300mm，然后整平壓實。其壓實度應符合要求。路堤填土高度大于800mm時，應將路堤基底整平處理并在填筑前進行碾壓，其壓實度不應小于85%。地面自然橫坡或縱坡陡于1：5時，應將原地面挖成臺階，臺階寬度應滿足攤鋪和壓實設備操作的需要，且不得小于1m。臺階頂作成2%-4%的內傾斜坡，砂類土質則不挖臺階，但應將原面以下200-300mm的表土翻松。

1.1.5土方按規定要求填筑夠一個作業區后，先用推土機攤鋪，再用平地機粗平。然后對土的含水量進行檢測，只有當土的含水量適中，才可進行下道工序施工，否則應進行翻曬或灑水處理，合適后用壓路機碾壓一遍，再用平地機精平、壓路機先穩壓后再按試驗段選好的機械組合進行正常路基碾壓。

1.1.6填石路堤地段，應將石塊逐層水平填筑，分層厚度不宜大于500mm。石料強度不應小于15mPa，石塊最大粒徑不得超過壓實厚度的2/3。大面向下擺放平穩，緊密靠攏，所有縫隙填以小石塊或石屑，在路床頂面以下50mm的范圍內應鋪填有適當級配的砂石料，最大粒徑不超過100mm。超粒徑石料應進行破碎使填料顆料符合要求。碾壓使用重型振動壓路機分層灑水壓實，壓實時繼續用小石塊或石屑填縫，直到壓實層基面穩定，不再下沉（無輪跡）、石塊緊密，表面平整為止。施工中壓實度由壓實遍數控制。壓實遍數由現場試驗確定，并報經監理工程師檢驗批準。

1.1.7路基填筑施工中應預留路基加強層的厚度，路基加強層施工時選擇優質的開山石渣分兩層攤鋪平整進行碾壓。施工工藝和方法同石方路基填筑。

1.1.8填筑路基經碾壓成形后，依據設計及《公路工程試驗規程》要求的區段長度（或平方面積）、取點頻數、位置，對壓實質量進行檢測。如壓實度不符合設計要求，重新碾壓至符合要求為止。

1.1.9結構物處的回填，應按圖紙和監理工程師的要求進行。回填時圬工強度的具體要求及回填時間，按《公路橋涵施工技術規范》（JTJ 041-89）有關的規定執行。回填材料選用透水性材料如砂礫、碎石、礦渣、碎石土等，或監理工程師同意的其它材料；填料的最大粒徑不得超過50mm。臺背填土順路線方向長度：頂部為距翼墻尾不小于臺高加2m；底部距基礎內緣不小于2m；涵洞填土長度每側不應小于2倍孔徑長度。結構物處的填土應分層填筑，每層松鋪厚度不宜超過150mm，結構物處的壓實度要求從填方基底或涵洞頂部至路床頂面均為95%。當回填壓實施工中，應對稱回填壓實并保持結構物完好無損。壓路機不到的地方，應使用小型機動夯或監理工程師同意的其它方法壓實。

1.1.10為減少路堤工后的沉降，或有設計進行路堤等載和超載預壓。

①在需預壓路堤段，按要求埋設基底沉降預觀測管。預壓段

路堤施工填至設計標高后，沿路基全寬鋪一層塑料布，以區分路堤填土和預壓土，按填土路基施工方法，分層填筑預壓土，同時按設計要求埋好上層沉降觀測管裝置。

②在沉降觀測施工期每填一層觀測一次，堆載預壓期半月或一月觀測一次。通過觀測、整理和分析，繪制基底沉降—時間—荷載曲線。根據填筑期沉降曲線計算預壓期的沉降量，以此作為預壓期的超高填筑高度，避免路堤沉降穩定后補填路基的情況發生。當路堤沉降連續三個月的沉降速度小于0.8cm/月時，視為路堤沉降穩定，方可卸載預壓土。

③沉降穩定后，挖除全部預壓土，整平碾壓，準備上路床20cm6%石灰土處理的施工。

④路堤施工提前進行，保證預壓期一年。

1.1.11路基填筑過程中應做好臨時排水，并與永久排水系統相結合，避免積水及沖刷邊坡。

1.1.12嚴格按照設計典型橫斷面所示的坡度和形式，準確的進行邊坡修整，使其順適。經整形后的路基各部分允許偏差控制在規定范圍內。并應繼續維修養護，直到缺陷責任期滿為止。