公路路基開挖施工技術(shù)與安全性控制

董 蔚

(四川準(zhǔn)達(dá)巖土工程有限責(zé)任公司 610091)

公路路基開挖施工技術(shù)與安全性控制

董 蔚

(四川準(zhǔn)達(dá)巖土工程有限責(zé)任公司 610091)

在道路的建造過程中，路基的挖掘施工是其第一步，也是保證公路承載性及穩(wěn)定性的關(guān)鍵。為保證公路路基施工的順利進(jìn)行，在挖掘前需要進(jìn)行前期準(zhǔn)備，在確定之前還要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行考察，盡量采取機(jī)械和人工共同作業(yè)。本文根據(jù)目前采用的路基開挖施工方式和機(jī)械挖掘技術(shù)進(jìn)行分析，淺析其施工現(xiàn)場(chǎng)安全性的控制。

公路路基；開挖施工；技術(shù)與安全；控制

公路路基是道路建設(shè)的基礎(chǔ)部分，也是車輛通行承載的關(guān)鍵部分。為保證路基的穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)性，通常會(huì)采用石塊和混凝土按照一定的尺寸和結(jié)構(gòu)要求進(jìn)行構(gòu)建。路基可以分為三個(gè)層面的施工，分別是路堤部分、路塹部分和土方挖掘填筑。決定路基穩(wěn)定性和可靠性的標(biāo)準(zhǔn)是其高度和寬度及邊坡的穩(wěn)定與尺寸。路基高度受到中線斷面的設(shè)計(jì)和道路等級(jí)的影響。所以在公路路基的建造開挖施工當(dāng)中，需要采用多種方式以保證路基符合設(shè)計(jì)要求。

一、公路路基開挖施工的方式分類

目前國(guó)內(nèi)所采用的公路路基開挖施工方法，需要視施工現(xiàn)場(chǎng)路基的具體情況而定，比如根據(jù)路基縱向長(zhǎng)度、路塹的深度等因素確定。本文選用幾種常見的方式進(jìn)行分析。

（一）全斷面開挖

全斷面開挖的方式主要針對(duì)路基路塹的縱向長(zhǎng)度比較短的情況，比如非山區(qū)的丘陵或者平原區(qū)域的道路施工多采用的是這種方式。在進(jìn)行施工時(shí)，要全面按照施工路塹斷面全寬開始挖掘，在需要開挖路段的路塹一端或者是兩端同時(shí)進(jìn)行挖掘。采用這種方式開挖需要一次性達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，多次開挖會(huì)影響路基的長(zhǎng)度和深度。然后再逐漸朝縱向深度方向開挖。所挖掘的土質(zhì)一般是向路基兩邊運(yùn)送或累積的。全斷面開挖的施工操作相對(duì)簡(jiǎn)單，先是采用移動(dòng)式鉆孔臺(tái)車，進(jìn)行全斷面一次鉆孔，然后裝藥連線，讓鉆孔臺(tái)車后退至50米外的安全位置，再進(jìn)行起爆，爭(zhēng)取一次成型。出渣后鉆孔臺(tái)車再推移到開挖面上，實(shí)施下一次鉆爆。

（二）分層開挖

當(dāng)路塹的縱向長(zhǎng)度比較短且深度較深時(shí)，就需要采用分層開挖的方式進(jìn)行。這種方式是按照施工的路塹原有的道路斷面分層方式進(jìn)行開挖的。挖掘的方式與全斷面開挖方式一樣，都是從一端或者兩端同時(shí)進(jìn)行的，達(dá)到設(shè)計(jì)的標(biāo)高高度即可。但是因?yàn)槁穳q比較深，所以每層開挖的土質(zhì)需要單獨(dú)運(yùn)送，并要為每個(gè)斷層設(shè)置臨時(shí)的排水結(jié)構(gòu)，方便排除挖掘出的地下水。如果路基不寬并且深度也并不深，可以使用分層縱向開挖的方式。開挖時(shí)工具需要根據(jù)寬的尺寸和坡度的大小選擇。坡度較大的路塹需要推土機(jī)進(jìn)行大范圍的挖掘工作，路塹較長(zhǎng)的則可以采用鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)行施工。在岸坡開挖時(shí)，如果山坡較陡，則修建道路的經(jīng)濟(jì)性不強(qiáng)，或是根本不可能完成。此時(shí)就可利用豎井出渣或是把石渣推到岸坡腳下，進(jìn)行道路通向開挖工作。

（三）混合挖掘

如果公路建設(shè)較大或者是所施工的路段的縱向距離很長(zhǎng)并且很深，為保證路基開挖施工的正常進(jìn)行，就需要采用多種方式混合開挖法。比如在路基開挖施工過程當(dāng)中同時(shí)采用分層開挖和全斷面開挖法。但是在現(xiàn)場(chǎng)的施工當(dāng)中采用混合方式挖掘時(shí)，不能隨意搭配，需要根據(jù)工程的要求進(jìn)行選擇。在運(yùn)用以上兩種辦法進(jìn)行開挖施工時(shí)，需要沿著整個(gè)路基的中線縱向挖出一條通道，然后將坡面進(jìn)行橫截面的挖掘，不管是挖掘還是運(yùn)土或排水，都統(tǒng)一由一個(gè)施工團(tuán)隊(duì)及單獨(dú)的機(jī)械負(fù)責(zé)。兩種方式相互合作但彼此間不會(huì)互相影響。

二、機(jī)械開挖技術(shù)的分析

（一）推土機(jī)

當(dāng)路基的開挖深度要求為2m以內(nèi)時(shí)，可以采用推土機(jī)沿路基橫向方向進(jìn)行挖掘。將整個(gè)路基的中心線作為基準(zhǔn)，推土機(jī)來回在路基上進(jìn)行施工操作，挖掘完成后再清理兩側(cè)堆土。針對(duì)丘陵路段的路基挖掘時(shí)，需要采用縱向開挖的方式操作，推土機(jī)沿著基線路向下，分段分層進(jìn)行開挖，然后將挖掘的土質(zhì)推送到坡下，用于填筑路基。在操作時(shí)需要根據(jù)路基的土壤性質(zhì)，將推土機(jī)的水平回轉(zhuǎn)角進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。國(guó)內(nèi)道路施工路段的路基土壤處于一級(jí)和二級(jí)時(shí)，水平回轉(zhuǎn)角調(diào)整為600°，當(dāng)為三、四級(jí)時(shí)，調(diào)整的角度為450°。開挖的步驟是先開挖完傍山半路塹，然后再進(jìn)行深路塹的挖掘，提前做好施工前準(zhǔn)備即可。深路塹所挖掘的土質(zhì)用來填筑路堤。

（二）鏟運(yùn)機(jī)

采用鏟運(yùn)機(jī)開挖路基有兩種挖掘方式，一種是棄土開挖，另一種是縱向移動(dòng)挖掘填筑施工。在進(jìn)行開挖時(shí)，需要從高路基的兩側(cè)開始分層進(jìn)行，讓每層的挖掘厚度控制在15—20 m，同時(shí)每層都需要設(shè)置排水引流縱坡，在保持土層平整的同時(shí)還能有效控制邊坡的穩(wěn)定。為保證路面水不流入路基，需要在路基上層構(gòu)架一個(gè)用于阻擋的棄土堆。如果路基的縱向長(zhǎng)度較長(zhǎng)，鏟運(yùn)機(jī)無法良好地操作，或者是所挖掘出的土質(zhì)無法充分利用，那么就可以構(gòu)建棄土堆。采用縱向開挖法施工時(shí)可以從整個(gè)路基一端或者兩端同時(shí)縱向開挖和運(yùn)送。對(duì)填筑的路塹進(jìn)行外接路堤時(shí)，鏟運(yùn)機(jī)需要采用縱向移動(dòng)挖掘填筑的方式施工，從頂部開始沿著路塹的縱坡向下推削鏟土，從內(nèi)逐漸向外部開始挖掘。對(duì)延伸的路線長(zhǎng)度而言，要對(duì)挖掘路線上遺留的部分進(jìn)行填筑路堤延伸，以此增加開挖圖紙路線的長(zhǎng)度，并且相應(yīng)地也要將填筑路堤進(jìn)行延伸。

（三）挖掘機(jī)

挖掘機(jī)開挖路基需要配合多種機(jī)械同時(shí)進(jìn)行，以配合機(jī)械的不同，可以分為三種方式進(jìn)行挖掘。首先是正鏟挖掘機(jī)開挖技術(shù)，在施工時(shí)采用的方式普遍為全斷面開挖或者分層開挖方式，具體則需要根據(jù)工程設(shè)計(jì)和施工的要求而定。當(dāng)路基要求挖掘的深度小于5 m時(shí)，采用全斷面開挖技術(shù)，運(yùn)送土質(zhì)可以并列停在其同一水平位置或者挖掘機(jī)后側(cè)，方便施工。此法較為簡(jiǎn)單，且能夠一次性達(dá)到預(yù)先設(shè)計(jì)的標(biāo)高要求（采用橫向方向上的移動(dòng)開挖操作）。當(dāng)路基的挖掘深度要求大于5 m時(shí)，需要采用分層方式挖掘機(jī)開挖，作業(yè)時(shí)先用挖掘機(jī)縱向開挖，將部分路塹開通，經(jīng)過幾個(gè)行程的來回后打通整個(gè)路基，最后用推土機(jī)修整開挖過程中留下的邊坡土質(zhì)。反鏟挖掘機(jī)開挖技術(shù)只針對(duì)下方土層，采用此法挖掘的深度必須在其挖掘的范圍內(nèi)。作業(yè)時(shí)從路基頂端的兩側(cè)進(jìn)行開挖。而拉鏟挖掘則是用作卸料路基段的棄土堆的施工，作業(yè)方式與以上兩種相同。為了保證施工的安全性和可靠性，在進(jìn)行開挖時(shí)需要將拉鏟挖掘機(jī)的內(nèi)側(cè)履帶與兩側(cè)的施工土質(zhì)保持在1.2 m—1.5 m的范圍中。

三、加強(qiáng)開挖施工的安全性控制措施

在公路路基開挖技術(shù)施工時(shí)需要保證其安全性，還要對(duì)路基防護(hù)和路基質(zhì)量進(jìn)行控制。因此在開挖施工前需要做好一系列的準(zhǔn)備，準(zhǔn)備工作包括技術(shù)流程規(guī)范、施工放樣及人員原材料的安全防護(hù)準(zhǔn)備工作。特別是公路基本上屬于大面積路基的開挖，會(huì)造成原有土質(zhì)破壞，讓路塹的邊坡失去穩(wěn)固性，導(dǎo)致滑坡、坍塌，不僅會(huì)延誤工期，還危及人員和路體本身的安全。所以在施工前，技術(shù)人員需要對(duì)施工路段的情況進(jìn)行調(diào)查，比如路基的土質(zhì)、地質(zhì)斷層、巖石的風(fēng)化程度或者龜裂狀態(tài)等。開挖前在路塹頂部挖掘截水溝，方便每個(gè)斷層引流地面水和地下水，然后結(jié)合截水溝和邊溝或者暗道，將路基的排水工作做好，避免出現(xiàn)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)或者影響施工質(zhì)量的問題。另外對(duì)邊坡松散的土質(zhì)還需要做好預(yù)防工作，以免其崩塌?？梢詫?duì)沙型或者礫土質(zhì)做好邊框固型，并且加強(qiáng)路基的整體剛度和每層的壓實(shí)工作。施工時(shí)要完全依照設(shè)計(jì)要求操作，將標(biāo)高和寬度線控制在允許范圍內(nèi)，控制路基內(nèi)的積水現(xiàn)象。

結(jié)束語：

由此可知，在公路路基開挖施工過程中，要按照工程的要求選用適合的開挖方式，結(jié)合機(jī)械與人工操作，保證其安全性和質(zhì)量。

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1007-6344（2016）10-0177-01