公路工程路基土石方施工技術分析

張賓

（北京市政路橋股份有限公司，北京 100071）

0 引言

在公路工程建設施工的過程中，施工單位一定要充分認識路基土石方施工技術的應用優勢，并根據實際工程概況，對施工技術加以合理應用，同時做好施工質量的控制，確保公路工程路基土石方的施工質量。

1 工程概況

某公路工程的施工段總長度是18.9km，路基寬度在6.5～7.5m 之間，其中涉及四座橋梁施工，橋梁最大高度是30m，最小高度是16m，路面均為瀝青混凝土。 工程的挖方量為1003544m，計價土方量為294891m，填方量為983754m。因工程項目的路基土石方工程量比較大，施工條件比較復雜，所以在具體施工中，路基的土石方處理成為需要重點研究的內容。

2 公路工程路基土石方施工技術具體應用

2.1 施工準備

2.1.1 現場勘查

在路基土石方施工之前，施工單位首先需要對施工現場進行全面仔細的勘查，對地質條件、氣候條件以及自然環境等進行全面調查，并仔細核實施工現場周邊的具體情況，同時應對路線的具體走向加以明確。在此過程中，勘查人員要加強路基地質和地下水位的調查，針對一些比較特殊的路基地段，通過合理的方式做好標注。為防止項目施工造成的環境污染，勘查人員需要做好取土場和廢料堆放地點的環境檢測工作。

2.1.2 測量放樣

在完成現場勘查之后，施工單位需按照設計圖紙做好現場的測量放樣工作，合理規劃工程樁位置和數量，使其與設計要求相符。在此過程中，施工單位應安排專業的技術人員做好邊樁檢查，防止埋樁錯誤對整體施工質量的不良影響。

2.1.3 場地清理

場地清理時，需要將公路紅線放出，并用挖掘機挖出紅線溝，清除施工范圍內的所有樹木、灌木叢等，清理所有的有機物殘渣以及垃圾，并將覆蓋層下方0.3m 之內的植物根莖全部去除。完成施工現場清理工作之后，需要在施工之前逐層做好回填壓實處理，直到標高與原來地面相同為止。對于局部挖方地段，在開挖之后需要做好夯實處理，壓實度應超過96%。

2.1.4 防排水

為達到良好的防排水效果，施工前，在路基兩側開挖臨時排水溝，確保施工中的廢水都能夠排放到附近河道，使施工現場具備良好的排水性能。同時在路堤填方施工現場建設攔水堤壩，以防雨水沖刷邊坡帶來的不良影響，保證整體路基質量良好。

2.2 路基土石方工程量計算

因為公路工程的土石方工程量很大，施工周期也比較長，所以涉及的工程成本投入也比較大。為了節約路基土石方的工程成本，在正式施工之前，相關施工單位一定要安排專業的工作人員對路基土方開挖量進行科學計算。

通常情況下，路基土方開挖量的計算方式有兩種，零起點法和橫斷面法。其中，零起點法就是假設原來的地面是一條直線，從這條直線開始連續進行計算。該方法計算過程比較簡單，且得出的計算結果也非常精準。因此在實際的路基土石方工程量計算中，該方法具有比較廣泛的應用范圍。橫斷面法計算示意圖如圖1 所示。

圖1 橫斷面法計算示意圖

其中，B 表示路基寬度設計值；h 表示高程設計值；h表示第n 層天路路基測量獲得的標高值；i 表示路基邊坡坡度。公式為：

式（1）中：A表示路基橫斷面的面積；A 表示完成土石方施工后的路基橫斷面面積；A表示沒有完成土石方施工的路基橫斷面面積；A表示填筑了第一層土方之后的路基橫斷面面積；A表示填筑了第二層土方之后的路基橫斷面面積；A表示填筑了第n-1 層土方之后的路基橫斷面面積。在具體計算中，因為土方橫斷面的面積計算屬于中期土方計量，可以不考慮路基橫坡所帶來的影響。但是A的計算一定要保證精確，且需要讓原始地面盡量保持平整。在進行土方填筑施工之前，設計人員需要進行原始地面的標高測量，并通過若干組的測量數據來確保A的準確性。同時，從公式（1）可知，A的大小將會對A產生相應的影響，只有確保A的準確性，才可以讓A具備足夠的準確性，從而實現土方量的科學計算。

通過橫斷面計算所獲得的結果十分精準，可充分滿足公路路基設計及施工的具體要求。用總面積減去沒有完工部分的面積，便可直接得到橫斷面的準確面積。該方法不僅簡單，且十分有效。將兩樁號之間的填充橫斷面面積與樁間距相乘，不僅可以快速、準確地獲得兩樁之間土石方工程量，同時也可以實現整體工程的土石方工程（量）快速、準確的計算。

2.3 路基開挖

2.3.1 土質路塹開挖

在土質路塹開挖中，對于路塹橫斷面比較平整的區域，主要通過橫向單層挖掘法進行開挖，盡量控制開挖深度，此次施工中的開挖深度控制在4m 及以下。對于統一標高的路塹，主要采用縱深單相層挖掘法。對于路塹挖掘深度超過4m 的情況，需要采用橫向多向層挖掘法。橫向多向層開挖法的路塹開挖示意圖如圖2 所示。

圖2 橫向多向層開挖法的路塹開挖示意圖

在對路塹進行航向通道開挖的過程中，通常需要應用相應的拓寬技術，主要目的是加大通道寬度，然后通過分層開挖的方式逐層進行開挖，一直到開設挖深度與設計標高相符，才完成整個土質路塹的開挖施工。

2.3.2 石質路塹開挖

相比較土質路塹，石質路塹具有更強的堅固性，同時，開挖也具有更大的難度。在對石質路塹進行開挖的過程中，施工方法通常有兩種，機械松土施工法和爆破施工法。相比較松土施工法，爆破施工法具有更高的危險性，所以在條件允許的情況下，應盡量選擇松土施工法。此次工程中，對于地質條件比較好的位置，都采用了松土施工法，由施工人員根據設計圖紙開挖，并做好整體開挖過程的精準控制，防止超挖現象。

對于施工地質條件不佳以及情況惡劣的路段，則采取了定點爆破法。在爆破過程中不僅要考慮施工人員的人身安全，同時也需要綜合考慮周邊環境。爆破應用的火藥以及爆破裝置等都由專業的技術人員進行設置與測定，保證其安全性。爆破孔需要通過潛鉆鉆進，特殊工程段可通過手風鉆鉆進，其孔位、深度及傾角都應該嚴格按照設計標準加以控制。對于鉆孔附近的碎石和雜物，應及時清理干凈，并做好不穩定段的維護工作，避免爆破之后孔口變成喇叭狀。在向孔內裝藥的過程中，如果發生堵塞問題，應立即停止裝藥，處理好堵塞之后才可以繼續裝藥。在敷設爆破網路之前，技術人員需做好起爆材料的類型、質量及數量檢查，并將其分類編號，在一切準備就緒之后才可以按設計要求進行爆破網路敷設。

在完成路基土石方開挖工作之后，現場工作人員需要對實際情況做好記錄。對于開挖的地面，應嚴格按照工程設計做好碾壓處理，使其保持平整，為后續的施工提供足夠的承載力。

2.4 路基填筑

2.4.1 填土路基

此次施工中，施工現場的填筑土料主要通過自卸車來進行運輸，在運送到施工現場之后，需按照施工設計控制每一層路基土方的填筑厚度。通常情況下，在填土路基中，每一層填筑厚度都應該控制在30cm及以下，讓填土路基具備足夠的密實度，并保證整體公路路基的穩定性良好。鋪筑施工完成后，需通過平地機碾壓填筑層，碾壓順序為從內向外，碾壓強度為從弱到強。在碾壓過程中，需要根據填料控制路基的壓實度，確保填土路基的施工質量。填土路基主要施工技術參數情況見表1。

表1 填土路基主要施工技術參數情況

2.4.2 填石路基

為確保填石路基的施工質量，在施工中，特采取了以下幾個方面的技術措施：第一，將邊樁線以及中樁線放出，根據路基的填筑高度做好余量預留，此次預留的余量是50cm，使機械設備能夠順利地進入施工現場，同時應對邊坡做好壓實處理，確保其壓實度滿足設計要求。第二，如果地面橫坡度達到了1∶5 以上，則需要按照臺階的形式進行基坑施工，之后再進行填筑。此次施工中，將臺階的寬度控制在2m，并設置了坡度朝向內側的橫坡，坡度為2%；如果地面坡度在1∶2.5 以上，施工中需要對其進行特殊處理，以防基礎底板上的路堤出現滑動問題。第三，路堤填筑應用的石方，可選擇之前開挖出的石方，也可通過借方石方的方式進行填筑。對于15MPa 以下的小石料，應及時清除。石方填筑需要沿著水平面進行，填筑方式為分層填筑，施工中的每一層填筑厚度均不可超出45cm。用石屑將大塊料石之間的縫隙填滿。對于30cm 及以上的邊坡，施工中需要將石料碼砌為臺階，厚度控制在1～2m 之間。第四，根據實際的施工面積和路基鋪筑厚度，科學計算上料的數量。將填料卸載到路基上，堆放成梅花型。所有的石料強度均應超過12MPa，施工中的松鋪厚度控制在30cm。

3 公路工程路基土石方施工質量的控制措施

3.1 施工方案的最優確定

在土石方施工前，相關施工單位需要根據公路工程實際的建設要求，對施工現場進行全面考察，再明確，然后結合工程設計與實際要求，科學制定施工方案。在此過程中，相關施工單位可對多種施工方案進行比選，綜合分析各方面條件與影響因素等，最終選擇技術最適合實際工程且成本比較合理的施工方案。

3.2 材料質量的合理把控

在對公路路基進行土石方施工的過程中，相關單位一定要嚴格做好各項材料質量的把控。在每一種材料進入施工現場之前，都應該安排專門的質量檢驗人員對其進行質量檢驗，只有檢驗合格的材料下才可以進入施工現場，并投入使用。對于質量不達標的材料，應立即退回。

3.3 質量管理制度的完善建立

在公路路基土石方施工中，相關單位要結合工程實際，建立質量管理制度，并將其嚴格落實到具體施工中，做到責任到人，尤其是對施工技術的安全合理應用，應做到嚴格管理。

4 結語

綜上所述，路基土石方施工是公路工程中的一項重要內容，其技術應用與質量控制是確保整體工程質量與安全的關鍵。基于此，在具體的施工過程中，相關單位一定要注重施工技術的合理應用，通過完善的前期準備、科學的土方量計算、良好的路基開挖與填筑方法，合理應用施工技術，同時做好相應的質量控制措施。