高速公路施工中路基土方開挖技術探究

榮華富

（浙江交工宏途交通建設有限公司，浙江 杭州 310000）

1 路基土方開挖技術解析

1.1 技術方法

1.1.1 橫挖

橫挖法的工作原理是從路塹的一端或者兩端有節奏地向前推進開挖速度。開挖的規模由路塹實際的橫斷面深度和寬度決定。如果向下細分的話，橫挖技術還可以分為一層橫挖和多層橫挖法。其中，前者僅僅適用于開挖深度較小且總體路線較短的路塹中，而后者則可以在開挖路線較短但開挖深度較大的路塹中體現出優越性。與此同時，在橫挖技術的使用過程中，還需要根據土方開挖的工程量對其施工細節和施工原則進行變更——如果工程量較大，則應當提高開挖方法的層次性，使用縱向拉開層次的方法，按照層次多樣且方向多樣的開挖原則完成工作。如有必要，應在該過程中配備更多的機械設備和工作人員，確保開挖速度滿足施工要求。此外，在開挖中，需要結合工程施工水平對各層次開挖深度進行再次確認。如果確定使用人工挖掘法，則需要控制開挖深度，一般該類型工程挖掘深度不超過2m，不低于1.5m。需要注意的是，無論選擇哪種開挖方法，都要在安全規章的允許范圍內完成各項操作，任何施工都必須以安全施工為原則和前提。

1.1.2 縱挖

與橫向開挖法一樣，縱向開挖法也可以向下細分為三種類型，即分層縱挖法、分段縱挖法和通道縱挖法，此處對三種方法進行詳細描述：

第一種方法，在路塹長度較長的工程中較為常見。其工作原理是以路塹寬度為施工基礎，采用縱向和分層次地挖掘方式進行施工[1]。如要使用分層開挖法，則需要對按照路塹長度對開挖深度進行確定，一般來說，路塹長度小于100m，則相應地，開挖深度也需要小于3m。如果遇到工程所處地區地勢較為陡峭的情況，應當使用推土機等機械設備完成20m 到70m 范圍內的運輸作業。而如果工程所處地區擁有較為平緩的橫坡，則可以通過對表面的土進行橫向鏟除，對下層暴露出來的土采取縱向推運的方式完成施工。

第二種方法，在路塹較長的工程中同樣常見。這種方法的工作原理是以路塹延伸方向為施工基礎，選擇一個處于縱向的開挖點（或多個）進行開挖工作。當路基基礎十分薄弱時，應當將路塹以縱向劃分為具體的兩個段落，劃分的依據是樁號，此時還需要配合橫向挖穿的方式一起展開施工，對路塹被劃分出來的兩段分別進行操作。需要注意的是，在使用該方法時，路塹的中間必須配有可使用的棄土場，以此滿足該方法施工時相對應的土方調配計劃，防止挖出的土無處堆放等情況發生。

第三種方法在具體操作時較為簡便快捷，其獨有的通道對于土方車等其他運輸機械的寬容度也較高，對于提高工程效率有著顯著功效。該方法的運作原理是以路塹的縱向為施工基礎，開挖一條通道，并在開挖的同時將通道兩側進行橫向拓展，最終將該通道與路塹的邊坡位置連接起來，并在此基礎上對下層土進行開挖工作[2]。

（121）叢生光萼苔心葉變種Porella caespitans var.Cordifolia（Steph.）S.Hatt.楊志平（2006）；余夏君等（2018）

1.1.3 混合式開挖

如果工程施工中的路塹規模較大，擁有較長的長度和較深的開挖度，則需要使用混合式開挖法。顧名思義，這種開挖方法由橫挖和縱挖法組成，其工作原理是盡可能拓寬開挖面積的坡面，并將開挖坡面與施工小組進行一一對應，最終達到提升工程質量的目的。在開挖中，一般遵循“先縱向，后橫向”的開挖順序對路塹進行施工。

1.2 工藝技術

實際上，無論最終選擇哪種開挖方式，都需要在安全、規范施工及操作的基礎上進行。除此之外，在高速公路路基的施工過程中，需要對邊坡的良好性提高重視，做到開挖和邊坡建設兩不誤。而派遣專人小組對機械設備開挖過程進行監管，也是為了避免出現設備挖深過大出現工程意外等情況。在路塹的開挖過程中，機械化程度很高，但在一些細節之處（邊坡或路床周圍）仍然需要人工開挖，以貫徹“宏觀和微觀”相結合的施工理念[3]。在最終運輸和棄土過程中，還需要使用挖掘機和自卸車等機械設備輔助完成。下面對這些施工技術和工藝流程進行詳細說明：

1.2.1 邊坡施工

在邊坡施工中，最為理想的狀態就是在工作中僅需要按照規章流程對比安裝位置進行預設并對其進行測量，最后通過人工修坡的方式完成路塹的邊坡施工。但事實上，實際施工中可能會遇到一些意外情況，施工團隊需要根據不同情況采取相應的措施：當邊坡沒有設置防護欄的時候，需要在邊坡上完成間距10m 的插桿掛線工作；如果邊坡中出現了凹槽、孤石，則需要提高開挖前測量放樣工作的精度，并利用準確地反饋數據與漿砌片石嵌補處理工作相結合，共同完成該步驟。在這一測量放樣工作中，施工團隊常使用全站儀坐標法完成。這一技術的工作原理是收集原地面標高，通過反饋的數據得出路基與邊坡口之間的寬度，以此為基礎完成分層開挖工作后，對截面的尺寸進行反復的測量和核對，以求最終測量放樣結果的正確性[4]。

1.2.2 工作面處理

正式對路基展開開挖工作前，需要對路基工作面進行處理。首先，工作人員要將現場施工情況與設計圖紙中的標注和數據進行一一對應，如發現問題，需要及時上報管理部門進行更正。與此同時，為了提高現場施工與設計圖紙之間的一致性，還需要對施工現場的工作面進行清掃，將石塊、垃圾、雜物甚至是雜草等都處理干凈，為雜物堆放和開挖區域都劃分一個明確的區域，促進工程順利展開。需要注意的是，堆放雜物時要整齊、有序，不可隨意亂丟，不可對周邊環境造成二次污染（如有必要需要使用密目網將雜物嚴密地包裹，便于后續處理）。如遇惡劣天氣，應當及時采取相應措施對垃圾進行遮蔽處理，防止垃圾被移動到施工現場擾亂正常工作。在清掃過程完成后，工作面上可能會有些坑洞，此時需要用施工專用材料對坑洞進行填補，提高路基的夯實程度。完成上述的檢查、清掃和相應的處理工作后就可以正式開挖路基了。

1.2.3 路基開挖

首先，工作人員應當盡可能完善排水系統的安裝工作。排水系統對于應對惡劣極端天氣、防止大雨沖刷毀壞路基邊坡有著至關重要的作用。此外，大雨也會造成施工現場積水，影響施工進度，因此工作人員需要在邊坡口的位置設置截水溝等其他臨時排水裝置。

其次，與垃圾的集中堆放一致，土方的集中堆放也需要受到規定區域的約束[5]。利用挖掘機完成挖方工作后，一般由渣土車對這些土方進行運輸，兩者應當各司其職、職責明確；除此之外，在正式開挖時，應當按照開挖實際的方式為運輸車輛預留通道，確保其可以正常出入施工現場。

最后，也是最為重要的一點，就是邊坡的質量控制工作。除了按照設計要求對其進行加固外，還需要按照路塹的深度確定開挖的具體方式，防止邊坡在施工時遭到破壞——深度小于4m，應使用全斷面開挖成形法；深度大于4m，應使用分層分塊處理法，并將每層控制在3m 左右，防止挖掘機被過度損耗。考慮到邊坡的重要性，應當在路基和邊坡無限接近的位置留有一定的區域便于對邊坡進行加固。如有必要，在完成路基施工后，應當在邊緣處安排專人完成施工，防止出現計劃外的開挖工作，對土方工程造成不必要的傷害和麻煩。涉及經費和最終工程質量等問題，技術人員應當重視測量放線工作的重要性，準確設置路床保護層、安排路床附近的開挖方案、開挖力度、設置路槽保護裝置，以提升工程總體的穩定性和安全性。

1.2.4 棄方

完成上述所有工作后，就可以開始處理挖出的土方了。一般來說，計算工作中已經包含了土方回填用量等內容，這些數據會在實際回填中進行體現。當棄土被堆放在劃定好區域內后，應當使用推土機對其進行整平，并用壓路機對整個開挖區域進行碾壓，提高施工現場的平整性和夯實程度，為棄土的邊坡具備穩定性打下堅實基礎[6]。

1.2.5 其他注意事項

考慮路床被壓實后可能產生一定的下沉作用，應當謹慎設置路床頂面的標高數值；路基頂面向下300mm 內的壓實程度應大于95%；如果遇到極端惡劣天氣，應當暫停開挖工作，不要急于將材料填入路基壓實工作現場，在確定環境穩定后才能繼續開展工作；邊坡或路塹有滲漏情況時，需要以滲漏大小為依據，在邊坡周圍設置排水溝、集水井，盡可能控制地下水滲漏情況，便于其順利被排出；開挖過程中提到的預留部分，一般為10cm，工人可以在預留區域進行刷坡和清底工作。

2 土方開挖工程施工質量控制

2.1 完善管理體系

除了正確選用施工技術、工藝方法外，建設企業及施工單位還需要提高內部管理體系的創新性和完善性，例如：在現場施工管理過程中建立動態化追蹤設備，提高工程數據反饋有效性和時效性；建立健全獎懲機制，定期培訓施工人員，安排專家深入施工一線進行問題的排查和整改，有效提升工作人員主觀能動性和專業素養；優化管理體系，利用智能技術和定時打卡等設備對人員進行彈性管理等。

與此同時，在開挖施工過程中，項目經理、監理、施工團隊需要齊心協力完成施工任務，配合質檢員完成監督工作。而開挖施工應當從方案、施工規范和步驟等方面體現出其擁有完善的自檢、互檢和交接檢的質量控制體系，這一點對于提升土方開挖工程的質量來說至關重要。

2.2 加大控制力度

建立專業的監管小組，對項目全周期的質量進行實時監控，出現不合理之處時，小組成員需要及時出具書面報告向管理部門報告，并及時整改；注重測量放線等工作中的數據的精確程度，確保后續工作方向的正確性；以詳細數據或指標作為現場施工的管理原則，將員工工作量化、可視化，為其提供發展方向。

在高速公路路基開挖工程中，施工團隊的一切操作內容都應當以設計圖紙和規章制度為前提，將施工方投入工程的每一筆資金都做到“物盡其用”。在質量控制工作中，最應當重視的就是工程驗收環節。驗收時，需要注意以下幾點：施工實踐時是否對分項工程以劃分節點的形式展開操作；工程中，每個階段的方案內容是否與實際結果相符；對施工質量完成全方位的質量評定；如果發現工程有不達標的地方，需要按照設計指標進行返工，使其達到相應數據要求。

3 結語

由上文可得知，在高速公路的路基土方開挖中，工作人員需要結合其工作量較大、施工分布不均勻、意外情況較多等特性充分完善施工方案的設計，并嚴格控制施工現場的操作規范程度，對施工人員進行定期培訓和教育，確保每一個環節都盡可能正確地完成，以達到最終高效率、高質量的施工和工程目標。實際施工中，施工單位需要重視土方開挖技術的創新和完善，加深各類技術的實踐程度，不斷優化路基挖方施工的工藝，并將有效、嚴密的質量控制措施應用到工程施工的全周期。提高技術規范、現場管理水平，對于提高公路工程整體質量、推動行業發展、促進公路事業蓬勃發展，有著不可小覷的作用。