山區(qū)二級(jí)公路路基開挖及其填筑施工技術(shù)探討

邵 勇

（福建省南平市高速建設(shè)有限公司，福建 南平 353000）

1 項(xiàng)目概況

某山區(qū)公路標(biāo)段石質(zhì)路基采用爆破施工，挖掘機(jī)裝車，自卸汽車運(yùn)輸。距設(shè)計(jì)坡面1～3m范圍內(nèi)的巖石采用光面控制爆破，對(duì)于硬質(zhì)巖石石方采用光面、預(yù)裂爆破，以減少爆破施工對(duì)巖體的破壞作用，并控制坡面的平整度。

2 石質(zhì)路基開挖

2.1 石方開挖施工方案

石方爆破施工必須控制爆破飛石、空氣沖擊波、爆破震動(dòng)和噪聲。為此，在靠近建筑物周邊采用預(yù)裂爆破，以減少主爆孔爆破震動(dòng)對(duì)附近房屋的影響。爆破開挖采用中間拉槽法，靠近建筑物兩邊各留3m寬，用橫向爆破開挖，以減少對(duì)邊坡和建筑物地表震動(dòng)的影響；中間用縱向爆破開挖，飛石方向?yàn)榭v向，減少飛石對(duì)兩邊房屋的破壞?？v向開挖由低向高進(jìn)行，采用潛孔鉆鉆機(jī)，每次鉆孔深度大于4m，兩側(cè)預(yù)留3m寬用氣腿式鑿巖機(jī)鉆孔，每次開挖高度4m。

2.2 鉆爆方法

為保證邊坡穩(wěn)定和減少爆破震動(dòng)對(duì)兩邊房屋的影響，兩側(cè)邊坡及周邊孔采用預(yù)裂爆破，鉆孔用潛孔鉆機(jī)，一次鉆到底。

2.3 安全防護(hù)

擬采取如下措施以防止個(gè)別飛石打壞附近建筑物，減少爆破噪音和震動(dòng)，以及對(duì)附近居民的干擾。

深孔爆破根據(jù)孔深和裝藥量大小，每次起爆2～4起排孔，以有效地減小爆破規(guī)模。同時(shí)通過(guò)采用孔內(nèi)、外混合微差爆破，最大限度減少單響藥量，以降低震動(dòng)和噪音。采取控制一次起爆總藥量，降低空氣沖擊波。對(duì)炮孔區(qū)用炮被進(jìn)行覆蓋，以防產(chǎn)生個(gè)別飛石。炮被用膠管或廢汽車外胎編制成網(wǎng)，或者購(gòu)買成品炮被，炮被上再用草袋或編織裝裝土壓住。

開挖范圍外，設(shè)防護(hù)攔網(wǎng)，可利用網(wǎng)眼不大于2cm的篩網(wǎng)制作，以阻擋個(gè)別飛石和滾落的碴石。防護(hù)網(wǎng)高度為5m。為防止空氣沖擊波損壞附近房屋玻璃，附近面對(duì)爆區(qū)的玻璃在放炮時(shí)要進(jìn)行擋護(hù)。較遠(yuǎn)點(diǎn)的門窗在爆破時(shí)要打開。

2.4 提高巖石破碎度的措施

由于采用控制爆破，裝藥量較小，爆后易產(chǎn)生大塊，給裝運(yùn)造成困難。為提高巖石破碎度，應(yīng)采取如下措施：孔內(nèi)采用分段裝藥，使炸藥分散均勻，便于破碎巖石。通過(guò)采用微差爆破，充分利用炸藥能量破碎巖石。同時(shí)改變起爆形式，利用楔形或梯形起爆法（見圖1），充分利用炸藥能量和爆破巖石擠壓作用，提高巖石破碎度。

圖1 楔形、梯形起爆法示意圖

3 路基填筑

本公路選擇當(dāng)?shù)胤€(wěn)定性良好且具有強(qiáng)度的砂礫石土、砂類土等透水性較好的土作填料。路基壓實(shí)度按重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)控制。填料的選擇及壓實(shí)度按設(shè)計(jì)和施工技術(shù)規(guī)范要求進(jìn)行。

3.1 試驗(yàn)路段施工

路基施工前，根據(jù)工程的具體情況選擇地質(zhì)條件、斷面形式具有代表性的地段做工藝試驗(yàn)路段，從中選出路基施工的最佳方案、工藝參數(shù)和檢測(cè)方法來(lái)指導(dǎo)施工。試驗(yàn)時(shí)采用與路基設(shè)計(jì)填料相同的材料和壓實(shí)設(shè)備進(jìn)行施工試驗(yàn)，從而確定壓實(shí)方法、壓實(shí)工序、壓實(shí)設(shè)備以及各種填筑材料含水量的界限、壓實(shí)厚度、壓實(shí)遍數(shù)。試驗(yàn)時(shí)作好記錄，對(duì)壓實(shí)設(shè)備的類型、最佳組合方式、碾壓遍數(shù)及碾壓速度、工序、每層材料的松鋪厚度等寫出試驗(yàn)報(bào)告并報(bào)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)，進(jìn)而嚴(yán)格施工工藝，明確檢測(cè)方法，確保施工質(zhì)量。

3.2 填土路基施工

本工程對(duì)公路路基采取分層填筑、分層壓實(shí)的施工方法，按路基全寬水平分層，逐層向上填筑。填筑時(shí)用推土機(jī)攤開，平地機(jī)整平，重型振動(dòng)壓路機(jī)碾壓。機(jī)械處理不到的邊角、涵洞邊及墻后、臺(tái)后，用人工配合攤鋪及小型夯實(shí)機(jī)械壓實(shí)。

填料選擇及填料實(shí)驗(yàn)采用重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行填料擊實(shí)試驗(yàn)，確定路基各種填料的最佳含水量、最佳密實(shí)度，并報(bào)監(jiān)理工程師審批確認(rèn)。路基填方前，選擇具有代表性長(zhǎng)度不小于100m的試驗(yàn)路段，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)工藝試驗(yàn)，確定壓實(shí)設(shè)備、碾壓遍數(shù)及碾壓速度、攤鋪厚度等工藝參數(shù)，報(bào)監(jiān)理工程師審批，指導(dǎo)全線施工。

根據(jù)測(cè)量控制點(diǎn)及現(xiàn)場(chǎng)水準(zhǔn)高程，沿路線方向每20m放出施工邊樁，并做好明顯標(biāo)識(shí)。放線時(shí)根據(jù)情況每側(cè)加寬0.3～0.5m。首先對(duì)水塘、積水地段，盡可能排干積水，清除淤泥等不適用填料，對(duì)路基基底碾壓；對(duì)于其它不良土質(zhì)地段進(jìn)行改良，按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行換填處理。攤鋪平整采用自卸汽車將填料運(yùn)到填方地段后，按試驗(yàn)段確定的填層厚度用推土機(jī)攤開、平地機(jī)整平，局部人工配合處理。對(duì)路基壓實(shí)前進(jìn)行含水量檢測(cè)，根據(jù)填料含水量與最佳含水量的差異進(jìn)行晾曬或補(bǔ)充灑水，含水量在允許范圍時(shí)按試驗(yàn)段確定的壓實(shí)方法及壓實(shí)遍數(shù)、機(jī)械組合進(jìn)行碾壓。壓實(shí)采用25t振動(dòng)壓路機(jī)碾壓密實(shí)。碾壓時(shí)，行間（橫向）重疊0.3～0.5m，區(qū)間段（縱向）重疊1.0m以上。每層厚度壓實(shí)后，及時(shí)進(jìn)行壓實(shí)度、寬度等指標(biāo)的檢測(cè)。壓實(shí)度檢測(cè)方法采用環(huán)刀法、灌砂法進(jìn)行。當(dāng)壓實(shí)度、寬度均自檢合格，報(bào)監(jiān)理確認(rèn)同意后，再進(jìn)行下一層的填筑。當(dāng)填筑至路基設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，進(jìn)行路拱整修和邊坡修整。

3.3 填石路堤施工

路基基底根據(jù)施工時(shí)的地面和地質(zhì)的實(shí)際條件，按設(shè)計(jì)文件要求砍伐地面附著物，挖除所有樹根。用推土機(jī)推去表層土15～30cm，清除地表腐植土、草皮或其他不宜作填料的土方及垃圾，并集中堆放在不妨礙施工的非耕地內(nèi)，以備借土場(chǎng)、取土坑回填或復(fù)耕利用；對(duì)因挖樹根、障礙物而留下的孔洞、坑穴按施工規(guī)范有關(guān)規(guī)定進(jìn)行回填、壓實(shí)，以保證基底穩(wěn)固。所有清理掘除工作經(jīng)監(jiān)理工程師檢查簽認(rèn)后，方可進(jìn)行下一工序的施工。

填實(shí)路基的石料強(qiáng)度不低于15MPa，由試驗(yàn)室取樣試驗(yàn)確認(rèn)。填筑采用石料的粒徑不大于25cm且最大粒徑不得大于厚度的2/3。根據(jù)施工圖結(jié)合導(dǎo)線復(fù)測(cè)成果，用全站儀放出路基中心線，中心線上每隔20m釘一個(gè)木樁，并在木樁端部標(biāo)一個(gè)小釘，以準(zhǔn)確控制好道路的中心線。然后根據(jù)每個(gè)中心線點(diǎn)，分別放出邊樁線。測(cè)量人員在現(xiàn)場(chǎng)用水準(zhǔn)儀在邊樁上測(cè)出控制標(biāo)高，并用紅線作出標(biāo)記，以此作為控制樁以控制上料的厚度和路基的寬度。

填筑路基前首先用石灰線打出方格網(wǎng)，方格網(wǎng)按路基的寬度橫向從中線分開，縱向每隔5m打一道橫線，即縱向每隔5m設(shè)2個(gè)小方格，根據(jù)路基的寬度計(jì)算出每個(gè)方格的面積，按照每層不超過(guò)50cm厚度的規(guī)范要求計(jì)算出每個(gè)小方格的體積，結(jié)合運(yùn)輸車運(yùn)石料的立方數(shù)，從而確定每個(gè)方格所卸石料車數(shù)。現(xiàn)場(chǎng)施工員以車數(shù)來(lái)控制每個(gè)小方格內(nèi)的填石厚度，施工員確認(rèn)方格內(nèi)車數(shù)準(zhǔn)確后指揮推土機(jī)將石料推平（必要時(shí)用平地機(jī)，裝載機(jī)配合），推平時(shí)先中間、后兩頭。沿線路縱向方向保持中間高、兩邊低，路基橫向做成2%的橫坡。推土機(jī)平整過(guò)程中，施工員帶領(lǐng)施工人員將直徑大于25cm的石塊擊碎，少量無(wú)法擊碎的用裝載機(jī)遠(yuǎn)運(yùn)至場(chǎng)外，整平結(jié)束后進(jìn)行碾壓。碾壓時(shí)按照“先壓邊緣、后壓中間，先慢后快，先靜壓、后振動(dòng)”的順序進(jìn)行第一遍靜壓，然后先慢、后快，先外、后內(nèi)，由弱振至強(qiáng)振，由外向內(nèi)、縱向進(jìn)退式進(jìn)行。橫向接頭重疊0.4～0.5m，前后相鄰兩區(qū)段間縱向重疊0.8～1.0m。

路基工程施工完成后，檢查路基中線、高程、寬度、邊坡坡度和截排水系統(tǒng)，并根據(jù)檢查結(jié)果進(jìn)行整修。土質(zhì)路基路拱的整修，可用機(jī)械配合人工切土或補(bǔ)土，并配合壓路機(jī)械碾壓整修成型。深路塹土質(zhì)邊坡整修按設(shè)計(jì)要求坡度，自上而下進(jìn)行邊坡修整。邊坡加固地段，預(yù)留加固位置和厚度，使完工后的坡面與設(shè)計(jì)邊坡一致。路基邊坡受雨水沖刷形成沖溝或坍塌缺口時(shí)，自下而上，分層挖臺(tái)階加寬填補(bǔ)夯實(shí)，再按設(shè)計(jì)坡面削坡。

4 結(jié)語(yǔ)

山區(qū)公路路基開和填筑是一項(xiàng)技術(shù)含量高的綜合性工作，施工企業(yè)應(yīng)在施工中根據(jù)路段地形地質(zhì)、施工機(jī)具及工程整體安排等條件進(jìn)行合理設(shè)計(jì)和組織施工，確保工程能夠安全和順利進(jìn)行。

[1]潘華.路基開挖爆破施工技術(shù)探討[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2011，（20）：118-119.

[2]胡釗芳，王伯和，尚小亮.山區(qū)和丘陵地區(qū)高速公路設(shè)計(jì)探討[J].國(guó)外公路，2000，（6）：31-33.

[3]吳叢樹.山區(qū)高等級(jí)公路路基石方爆破施工[J].內(nèi)蒙古公路與運(yùn)輸，2009，（3）：11-15.