高速公路路塹開挖施工技術(shù)探索

楊曉東

(河北北方公路工程建設(shè)集團(tuán)有限公司)

1 工程概況

某高速公路地形條件困難，公路線路條件差，沿線地形陡峻，施工場地狹小，給場地布置和施工帶來較大困難。線路位置高，深挖路段多;同時(shí)根據(jù)本工程的具體情況，對本工程施工采用流水作業(yè)法組織施工，對于受地形、工作面限制的工程項(xiàng)目采用順序作業(yè)組織施工，對于工程復(fù)雜、頭緒較多、牽涉面廣的工程采用網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃法組織施工。

2 公路土方路塹開挖技術(shù)

本高速公路工程開挖嚴(yán)禁使用爆破法，開挖采用機(jī)械化施工自上而下，按不同的土層分層挖掘，以滿足路堤填筑的需要。近距離采用推土機(jī)，遠(yuǎn)距離運(yùn)土采用推土機(jī)配合挖掘機(jī)或裝載機(jī)裝土，自卸汽車運(yùn)輸。成型后修整邊坡，并施作邊坡防護(hù)，修建側(cè)溝。土質(zhì)路塹開挖過程中如遇土質(zhì)變化需要修改施工方案時(shí)，應(yīng)及時(shí)報(bào)監(jiān)理工程師批準(zhǔn);因冬雨季施工影響，按季節(jié)性施工處理。路塹基床土質(zhì)及密實(shí)度達(dá)不到規(guī)范要求時(shí)，按設(shè)計(jì)進(jìn)行處理。路塹開挖過程中，應(yīng)加強(qiáng)檢測工作，確保邊坡坡度和開挖尺寸，同時(shí)土質(zhì)路塹開挖時(shí)，邊坡應(yīng)留20 ～30 cm 余量用人工修整，以防機(jī)械施工時(shí)造成超挖。對于地質(zhì)不良擬設(shè)擋墻等防護(hù)設(shè)施的路塹邊坡，采用分段挖掘、分段修筑防護(hù)設(shè)施的方法，以確保邊坡穩(wěn)定。土質(zhì)路塹施工標(biāo)高，應(yīng)考慮壓實(shí)的下沉值，避免造成超挖或少挖。

3 開挖公路石方路塹開挖技術(shù)

鑒于本高速公路部分存在表層軟石，對于軟石部分采用反鏟開挖，而對于本公路的硬質(zhì)巖石則采用手持風(fēng)鉆打眼微差爆破。為了有效地減少對邊坡的擾動(dòng)，當(dāng)爆破施工時(shí)接近坡面的開挖則采用預(yù)裂爆破或光面爆破。本工程嚴(yán)格控制開挖施工質(zhì)量，因此對于施工中沒有監(jiān)理工程師的同意不得采用大中型爆破。推土機(jī)配合裝載機(jī)或反鏟挖掘機(jī)進(jìn)行裝碴，自卸汽車運(yùn)輸。開挖完成后修整邊坡，施作防護(hù)工程，修建側(cè)溝。

3.1 石方爆破開挖程序

對于本高速公路石方爆破施工，為了有效地確保開挖施工質(zhì)量，本工程石方爆破嚴(yán)格采取以下施工流程:施爆區(qū)管線調(diào)查→炮位設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)審批→配備專業(yè)施爆人員→用機(jī)械或人工清除施爆區(qū)覆蓋層和強(qiáng)風(fēng)化巖石→鉆孔→爆破器材檢查與試驗(yàn)和炮孔(或坑道、藥室)檢查與廢渣清除→裝藥并安裝引爆器材→布置安全崗和施爆區(qū)安全人員→炮孔堵塞→撤離施爆區(qū)和飛石及強(qiáng)地震波影響區(qū)內(nèi)的人、畜→起爆→清除瞎炮→解除警戒→測定爆破效果(包括飛石、地震波對施爆區(qū)內(nèi)外構(gòu)造物造成的操作及造成的損失)。

3.2 路床整修

石質(zhì)路塹路床底高程應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，開挖后的路床基巖標(biāo)高與設(shè)計(jì)標(biāo)高之差應(yīng)符合規(guī)范要求。如過高，應(yīng)鑿平;過低，應(yīng)用開挖的石屑或灰土碎石填平并碾壓密實(shí)。石質(zhì)路塹路床頂面宜使用密集小型排炮施工，炮眼底標(biāo)高宜低于設(shè)計(jì)標(biāo)高10 ～15 cm，裝藥時(shí)宜在孔底留5 ～10 cm 空眼，裝藥量按松動(dòng)爆破計(jì)算。沿河和傍山的邊坡路段即不可橫向棄方的路段，開挖時(shí)廢方不可侵占用地范圍以外的地方，以防侵占良田、河道，棄方應(yīng)運(yùn)至指定地點(diǎn)。

4 深挖路塹施工技術(shù)

本高速公路存在深路塹，在進(jìn)行深路塹開挖前，應(yīng)當(dāng)先根據(jù)深挖路塹地段的工程資料及設(shè)計(jì)深度、長度、土質(zhì)、土方調(diào)配情況和開挖機(jī)械設(shè)備來確定開挖方案，并經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后方可施工。對于本公路中的土質(zhì)路塹采用反鏟開挖自卸汽車運(yùn)輸，而對于石質(zhì)深挖路塹采用深孔多排微差爆破縱向分層開挖法。路塹既長又深時(shí)，采用縱向分層分段開挖，每一層先挖出一通道，然后開挖兩側(cè)，使每一層有獨(dú)立的出土道路和臨時(shí)排水系統(tǒng);對風(fēng)化破碎巖體，為保證施工中邊坡的穩(wěn)定和邊坡防護(hù)的施作，采用階梯式進(jìn)行開挖，按設(shè)計(jì)要求的高度設(shè)置平臺(tái)，形成階梯邊坡。

對于本高速公路中邊坡高度大于20 m 路塹設(shè)觀測點(diǎn)，對坡頂、坡面進(jìn)行觀測，發(fā)現(xiàn)問題采取措施。本工程主要對以下三方面采取觀測:(1)坡頂觀測:開挖過程中對坡頂外大于50 m 范圍內(nèi)進(jìn)行定期測繪，調(diào)查地表土體有無裂縫，有裂縫發(fā)生時(shí)應(yīng)記錄裂縫產(chǎn)生時(shí)間、深度、連通性、充水狀況等發(fā)展變化情況。即時(shí)排除裂縫中的水并封堵裂縫，防止地表水下滲，并根據(jù)實(shí)際情況研究邊坡的穩(wěn)定性。(2)坡面觀測:邊坡開挖過程中記錄開挖斷面的地質(zhì)剖面，觀測坡面巖層產(chǎn)狀，節(jié)理發(fā)育狀況及地下水出露情況，若遇有結(jié)構(gòu)面組合不利于邊坡穩(wěn)定，地下水涌出等情況影響邊坡穩(wěn)定性時(shí)立即采取措施。每段邊坡均設(shè)觀測點(diǎn)，特殊位置加密觀測點(diǎn)并取樣試驗(yàn)。(3)邊坡量測:利用已有固定點(diǎn)對各段邊坡平臺(tái)中設(shè)置的觀測樁進(jìn)行位移高程的測量，以了解邊坡變形的發(fā)展，設(shè)置時(shí)可先二級邊坡設(shè)置一個(gè)觀測樁，發(fā)現(xiàn)變形連續(xù)增加時(shí)認(rèn)真研究邊坡穩(wěn)定性，對坡面加密觀測點(diǎn)。觀測精度要求達(dá)到1 mm，所利用的固定點(diǎn)觀測樁必須穩(wěn)定。通過施工實(shí)踐表明，對于深挖路塹的施工應(yīng)當(dāng)遵守“及時(shí)防護(hù)”的原則，開挖一級防護(hù)一級，以防沖刷，下一級開挖時(shí)，應(yīng)對上一級防護(hù)采取保護(hù)措施。而對于公路中在個(gè)別地段如果坡頂附近有危石，則應(yīng)先清理。

5 結(jié) 論

通過結(jié)合某高速公路工程施工實(shí)例，針對本工程路塹施工環(huán)節(jié)，詳細(xì)地總結(jié)了土石方開挖流程，以及相應(yīng)環(huán)節(jié)的注意事項(xiàng)，為同類工程提供有價(jià)值的參考。

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