公路路基土方路塹開挖施工技術(shù)淺析

【摘 要】路塹開挖是路基工程一種常見施工作業(yè)。為保證路塹開挖作業(yè)的順利進(jìn)行，應(yīng)充分做好施工準(zhǔn)備工作，以免發(fā)生安全事故；根據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)條件選擇合適的施工方法；大力使用機(jī)械化作業(yè)，并合理安排多機(jī)聯(lián)合作業(yè)，不但可以降低施工作業(yè)強(qiáng)度，還可以加快施工進(jìn)度。

【關(guān)鍵詞】公路路基；土方路塹；開挖技術(shù)；應(yīng)用

公路路基是公路路面下的基礎(chǔ)建筑，是公路行車部分的基礎(chǔ)，它通常是由土、石按定尺寸和結(jié)構(gòu)要求建造成的帶狀土工構(gòu)筑物。公路路基的橫斷面形式有路堤、路塹和半填半挖三種形式，路基斷面的幾何形狀由高度、寬度和邊坡決定。路基高度由路線縱斷面設(shè)計(jì)確定，路基寬度則決定于設(shè)計(jì)交通量和公路等級(jí)，路基邊坡對(duì)路基的整體穩(wěn)定性具有決定意義。在路塹開挖施工之前需要做好前期的考察和準(zhǔn)備，具體考察地形的特點(diǎn)、土層的分布狀況和準(zhǔn)備好采用何種機(jī)具進(jìn)行施工。

一、路塹開挖技術(shù)在路基工程中應(yīng)用的必要性

路塹開挖是路基施工中工程量最大、最普遍的施工內(nèi)容。路塹是指全部在原地面開挖而成的路基或低于原地面的挖方路基，其作用是緩和道路縱坡或越嶺線穿越嶺口控制標(biāo)高，但同時(shí)也破壞了原地層的天然平衡狀態(tài)，不利于排水和通風(fēng)。因此，開挖路塹時(shí)要注意保證邊坡穩(wěn)定性，須設(shè)置排水溝，必要時(shí)還須設(shè)置截水溝以利排水。路塹開挖可采用人工或機(jī)械作業(yè)，其中以機(jī)械作業(yè)為主，對(duì)于不便于采用機(jī)械作業(yè)的施工地段，采用人工作業(yè)。

二、開挖準(zhǔn)備工作

路基開挖施工之前，除了做好相關(guān)的技術(shù)準(zhǔn)備、施工放樣之外，還應(yīng)特別做好開挖施工的安全防護(hù)準(zhǔn)備。因?yàn)槁坊拇竺娣e開挖會(huì)破壞土體原有的自然平衡，易引起路塹邊坡失穩(wěn)、滑坍，危及施工安全、延誤施工工期。施工人員應(yīng)對(duì)路基工程范圍內(nèi)的地質(zhì)水文情況作詳細(xì)調(diào)查，如巖石的風(fēng)化、龜裂程度及地質(zhì)斷層，土質(zhì)變化、水文穩(wěn)定等情況，其中水的影響是造成路塹病害的主要原因。為排除一切可能影響邊坡穩(wěn)定的地面水和地下水，須在路塹頂部預(yù)先開挖截水溝，并結(jié)合路塹永久排水設(shè)施（如邊溝或地下盲溝），做好開挖期間路塹排水。路塹開挖及沿線排水溝沿路塹行進(jìn)方向保持一定的縱坡，以利于排水。此外，對(duì)于砂、礫類松散土質(zhì)邊坡，或多層土質(zhì)有松散夾層時(shí)，應(yīng)隨挖隨防護(hù)，預(yù)留碎落臺(tái)，以防止邊坡崩塌。

三、開挖施工方法

（1）全斷面開挖法。從開挖路塹的一端或兩端按斷面全寬一次挖到標(biāo)高，逐漸向縱深挖掘，挖出的土方一般都是向兩側(cè)運(yùn)送。這種方法適用于深度不大，且較短的路塹。（2）分層開挖法。從開挖路塹的一端或兩端按斷面分層挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高。每層都有單獨(dú)的運(yùn)土出路和臨時(shí)排水設(shè)施，適用于開挖深而短的路塹。（3）分段縱挖法。當(dāng)路塹較長(zhǎng)時(shí)，開挖深度不大時(shí)，把開挖路塹橫斷面分成若干段，并縱向條形開挖，一般出土于兩側(cè)。若是傍山路塹，一側(cè)塹壁不厚，選擇一個(gè)或幾個(gè)地方挖穿塹壁出土。（4）分層縱挖法。如果路塹寬度及深度不大，可以縱向分層挖掘。在短距離及大坡度時(shí)，可用推土機(jī)施工，較長(zhǎng)的寬路塹則宜用鏟運(yùn)機(jī)作業(yè)。（5）通道縱挖法。在開挖路塹全長(zhǎng)上，沿路塹縱向先挖出一通道，然后開挖兩旁，這是一種快速施工方法，通道可用于機(jī)械通行或運(yùn)輸土料車輛的運(yùn)土。

四、開挖機(jī)械化施工技術(shù)

（1）推土機(jī)作業(yè)。其主要有兩種施工作業(yè)方法：一是橫向開挖路塹。用推土機(jī)橫向開挖路塹，其深度在2m以內(nèi)為宜。開始時(shí)推土機(jī)以路塹中線為界，向兩側(cè)用橫向“穿梭”推土作業(yè)法進(jìn)行，將路塹中挖出的土送至兩側(cè)棄土堆，最后再做專門的清理和整平，當(dāng)開挖深度超過2m時(shí)，則需與其他機(jī)械配合作業(yè)。二是縱向開挖山坡路塹。首先，開挖傍山半路塹。一般多采用斜鏟推土機(jī)進(jìn)行。開挖時(shí)首先由路塹邊坡的上部開始，沿線路行駛，漸次而下，分段、分層將土推送至坡下填筑路堤處。推土機(jī)的水平回轉(zhuǎn)角根據(jù)土壤的性質(zhì)來調(diào)整，在I、II 級(jí)土壤上作業(yè)時(shí)，可調(diào)至600；在III、IV 級(jí)土壤作業(yè)時(shí)可調(diào)至450。其次，開挖深路塹。開挖深路塹運(yùn)土作為填土路堤作業(yè)時(shí)，應(yīng)首先做好準(zhǔn)備工作，要在開挖路塹的原地面線頂端各點(diǎn)和填挖之間零點(diǎn)處，設(shè)置標(biāo)記，同時(shí)挖半小丘，使推土機(jī)能順利進(jìn)入作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。如果推土機(jī)能沿斜坡駛至最高點(diǎn)時(shí)，則可以由路塹的所在坡面上頂點(diǎn)處開始，逐層開挖至路堤處，開挖時(shí)可用推土機(jī)沿線路中線的平行線進(jìn)行縱向推填。當(dāng)路塹開挖到設(shè)計(jì)深度的一半位置時(shí)，再用另外1～2臺(tái)推土機(jī)，橫向分層推削路塹斜坡。由斜坡上推削下來的土壤，仍由下面的推土機(jī)送至填土區(qū)段，直至路塹路堤全部完成為止。（2）鏟運(yùn)機(jī)作業(yè)。鏟運(yùn)機(jī)開挖路塹有兩種作業(yè)方法，一是橫向棄土開挖；二是縱向移挖作填。路塹分層開挖，并從兩側(cè)開始，每層后15～20cm，這樣做既能控制邊坡，又能使取土場(chǎng)保持平整，同時(shí)還應(yīng)沿路塹兩側(cè)做出排水縱坡。路塹在以下情況下，宜采用橫向開挖，即塹頂?shù)孛嬗忻黠@橫坡，而上游一側(cè)需設(shè)置棄土堆，阻擋地面水流入路塹；路塹中縱向運(yùn)土距離太長(zhǎng)，超過鏟運(yùn)機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)距，嚴(yán)重影響工效；不需要利用土方或利用有剩余時(shí)；長(zhǎng)路塹由于施工條件的限制，機(jī)械只承擔(dān)其中一段，兩端又無法縱向送土?xí)r。鏟運(yùn)機(jī)縱向移挖作填，當(dāng)路塹須向塹口外相接的路堤處運(yùn)土填筑時(shí)，鏟運(yùn)機(jī)應(yīng)利用縱坡自路塹端部開始作下坡鏟土，并逐漸向塹內(nèi)段延伸挖土長(zhǎng)度，而填筑路堤也應(yīng)相應(yīng)的延伸。（3）挖掘機(jī)作業(yè)。用挖掘機(jī)開挖路塹，一般是與運(yùn)輸車輛配合作業(yè)的。一是正鏟挖掘機(jī)開挖路塹。正鏟挖掘機(jī)進(jìn)行路塹開挖作業(yè)，可采用全斷面開挖和分層開挖兩種方法。如路塹深度在5m 以下時(shí)，可采用全斷面開挖，挖掘機(jī)一次向前開挖路塹全寬至設(shè)計(jì)標(biāo)高，運(yùn)輸車輛停在與挖掘機(jī)同一平面，且并列布置，或在挖掘機(jī)后側(cè)。這種方法施工簡(jiǎn)單，但挖掘機(jī)須橫向移動(dòng)，才能挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高。當(dāng)路塹深度為5m 以上時(shí)，宜采用分層開挖，即挖掘機(jī)在縱向行程中，先把路塹開通一部分，運(yùn)輸車輛在挖掘機(jī)一側(cè)布置，并與開挖路線平行，如此往返幾個(gè)行程，直至將路塹全部開通。挖掘機(jī)各次開挖后在邊坡上留下的土角，可由推土機(jī)修整。二是反鏟挖掘機(jī)開挖路塹。由于反鏟挖掘機(jī)只能挖掘停機(jī)面以下的土壤，因此做開挖路塹作業(yè)時(shí)，是停在路塹頂部?jī)蓚?cè)進(jìn)行，一般只適用于開挖深度在挖掘范圍內(nèi)的路塹。可視現(xiàn)場(chǎng)情況采用溝端、溝側(cè)的作業(yè)方法。三是拉鏟挖掘機(jī)開挖路塹。用拉鏟挖掘機(jī)開挖路塹作業(yè)時(shí)，如卸料半徑能及至兩側(cè)棄土堆位置，則挖掘機(jī)可停在路塹中心線上，采用溝端挖掘的方法進(jìn)行，否則，必須采用雙開挖道作業(yè)。當(dāng)棄土堆位于路塹一側(cè)時(shí)，挖掘機(jī)沿路塹邊緣移動(dòng)，為了保證安全，挖掘機(jī)內(nèi)側(cè)履帶應(yīng)與路塹邊沿保持1.0～1.5m 的距離。四是推土機(jī)和鏟運(yùn)機(jī)聯(lián)合施工。在組織大型土方機(jī)械開挖路塹作業(yè)時(shí)，往往投入作業(yè)的機(jī)型很多，各自又有不同的適用范圍和作業(yè)效果，為多機(jī)聯(lián)合作業(yè)提供了可能，其中，不同功率的推土機(jī)和不同斗容量的鏟運(yùn)機(jī)聯(lián)合作業(yè)最為常見。在組織推土機(jī)與鏟運(yùn)機(jī)聯(lián)合開挖作業(yè)時(shí)，應(yīng)根據(jù)它們各自的特點(diǎn)將它們安排在最能發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)的部位作業(yè)。通過比較不同功率的推土機(jī)和不同斗容量的鏟運(yùn)機(jī)的適用范圍和作業(yè)效果，可見，推土機(jī)動(dòng)作靈活，可正駛推運(yùn)、倒駛空返，當(dāng)推運(yùn)翻松土壤時(shí)效率較高，其中大型推土機(jī)載運(yùn)土量較大、爬坡性能最好；而中型推土機(jī)，進(jìn)退速度較快。當(dāng)推土機(jī)增設(shè)側(cè)擋板后推運(yùn)翻松土壤，可提高經(jīng)濟(jì)運(yùn)距和載土量。而鏟運(yùn)機(jī)能下坡鏟土入斗，上坡可以斜駛上料損失最小，具有較好的整形性能，在干土地質(zhì)進(jìn)行深挖高填的大運(yùn)距作業(yè)時(shí)，其工效與推土機(jī)相當(dāng)，工程成本可降低。在多機(jī)聯(lián)合作業(yè)時(shí)，可將中型推土機(jī)安排在開挖段的上層，大型推土機(jī)放在中層，鏟運(yùn)機(jī)放在底層。為了便于排除降雨積水，開挖工作應(yīng)自下而上進(jìn)行。為了提供推土機(jī)作業(yè)效率，在較硬土質(zhì)區(qū)段，最好配備翻松機(jī)械或機(jī)具協(xié)同作業(yè)。

公路工程建設(shè)中路基土方路塹開挖施工技術(shù)具有十分重要的意義，如果要保障公路路基施工的問題，就必須密切關(guān)注路基土方路塹開挖施工技術(shù)問題?？梢?，路基土方路塹開挖施工技術(shù)對(duì)公路施工建設(shè)具有非常重要的實(shí)用意義與探討價(jià)值。

參 考 文 獻(xiàn)

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