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，在確定之前還要對施工現(xiàn)場進(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)計和道路等級的影響。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)計要求。

一、公路路基開挖施工的方式分類

目前國內(nèi)所采用的公路路基開挖施工方法，需要視施工現(xiàn)場路基的具體情況而定，比如根據(jù)路基縱向長度、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路基路塹的縱向長度比較短的情況，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，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進(jìn)行挖掘。采用這種方式開挖需要一次性達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，多次開挖會影響路基的長度和深度。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簡單，先是采用移動式鉆孔臺車，進(jìn)行全斷面一次鉆孔，然后裝藥連線，讓鉆孔臺車后退至50米外的安全位置，再進(jìn)行起爆，爭取一次成型。出渣后鉆孔臺車再推移到開挖面上，實(shí)施下一次鉆爆。

（二）分層開挖

當(dāng)路塹的縱向長度比較短且深度較深時，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進(jìn)行的，達(dá)到設(shè)計的標(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，并要為每個斷層設(shè)置臨時的排水結(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，路塹較長的則可以采用鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)行施工。在岸坡開挖時，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)中同時采用分層開挖和全斷面開挖法。但是在現(xiàn)場的施工當(dāng)中采用混合方式挖掘時，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，需要沿著整個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，可以采用推土機(jī)沿路基橫向方向進(jìn)行挖掘。將整個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。針對丘陵路段的路基挖掘時，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。國內(nèi)道路施工路段的路基土壤處于一級和二級時，水平回轉(zhuǎn)角調(diào)整為600°，當(dāng)為三、四級時，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，另一種是縱向移動挖掘填筑施工。在進(jìn)行開挖時，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，同時每層都需要設(shè)置排水引流縱坡，在保持土層平整的同時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)架一個用于阻擋的棄土堆。如果路基的縱向長度較長，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可以從整個路基一端或者兩端同時縱向開挖和運(yùn)送。對填筑的路塹進(jìn)行外接路堤時，鏟運(yùn)機(jī)需要采用縱向移動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。對延伸的路線長度而言，要對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)計和施工的要求而定。當(dāng)路基要求挖掘的深度小于5 m時，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。此法較為簡單，且能夠一次性達(dá)到預(yù)先設(shè)計的標(biāo)高要求（采用橫向方向上的移動開挖操作）。當(dāng)路基的挖掘深度要求大于5 m時，需要采用分層方式挖掘機(jī)開挖，作業(yè)時先用挖掘機(jī)縱向開挖，將部分路塹開通，經(jīng)過幾個行程的來回后打通整個路基，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)施工時需要保證其安全性，還要對路基防護(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ι承突蛘叩[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。施工時要完全依照設(shè)計要求操作，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