公路路基工程開挖施工技術(shù)要點及安全防護(hù)措施探微

何建軍

云南路橋股份有限公司

1 前言

近年來，公路工程迅速發(fā)展，面對復(fù)雜多變的路基地質(zhì)條件，要想保障路基開挖效率及安全，路基開挖施工技術(shù)的選擇很是關(guān)鍵。而且，對于路基開挖工作，已有多種開挖施工技術(shù)及機(jī)械可供選擇，但關(guān)鍵要考察好路基地質(zhì)與開挖條件，并做好路基開挖安全防護(hù)，以滿足安全性與適用性要求。所以，要結(jié)合公路路基實際，確定合適的開挖途徑，制定科學(xué)的路基開挖方案，使開挖施工更加安全高效，下面將就此展開詳述。

2 公路路基開挖施工相關(guān)技術(shù)

考慮公路路基寬度、地質(zhì)條件、開挖工程量等差異，通常有多種開挖施工技術(shù)可供選擇，具體如下。

2.1 橫向開挖技術(shù)

對公路路基工程來說，當(dāng)進(jìn)行橫向開挖時，通常需考慮路基斷面寬度，而選擇合適的開挖方式，主要有：一是單層開挖技術(shù)，針對的是開挖路段長度較短，且路基待開挖土層較淺的情況，能夠一次性完成路基開挖；二是多層全寬開挖技術(shù)，主要是從開挖深度考慮，尤其是路基開挖工程量較大時，還應(yīng)在多層開挖的同時，加大機(jī)械及人員投入，保障路基開挖整體進(jìn)度。

2.2 縱向開挖技術(shù)

當(dāng)待開挖路段距離較長時，可采用縱向開挖的方式，而且有如下技術(shù)分類：一是分層縱向開挖，需結(jié)合路基寬度及深度測量結(jié)果，制定合適的分層開挖方案，并控制好單層開挖深度；二是分段縱向開挖，需根據(jù)路基條件，合理進(jìn)行多段劃分，并選擇合適的開挖點，在依山路基中由較多應(yīng)用；三是通道縱向開挖，主要適用于路基較深的情況，需先進(jìn)行主通道的開挖，再對其進(jìn)行逐步拓寬，直至達(dá)到邊坡位置，可方便土方及材料運(yùn)輸。

2.3 混合開挖施工技術(shù)

若路基開挖長度、深度及工作量較大，可采取縱橫向混合開挖的方式，可提高路基開挖效率。而且混合開挖也有基本施工順序，通常情況下縱向開挖在前，然后才是橫向開挖直至達(dá)到路基寬度。要注意開挖技術(shù)的合理應(yīng)用，保障公路路基開挖整體效率。

3 路基開挖施工技術(shù)要點

在實際公路工程中，需根據(jù)路基狀況，選擇合適的開挖機(jī)械，而針對不同機(jī)械，路基開挖作業(yè)表現(xiàn)出不同的技術(shù)要點，具體如下。

3.1 鏟運(yùn)機(jī)開挖施工技術(shù)

在路基開挖作業(yè)過程中，若利用鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)行操作，通常有如下開挖模式：縱向移挖作填與棄土開挖。鏟運(yùn)開挖的起點選擇往往是在路基側(cè)面，多采取分層開挖的方式，但要注單層開挖厚度不超過20cm。而且要注意路基排水，在路基開挖過程中，需構(gòu)建用于積水引流的排水縱坡，降低地下或地面水對路基開挖的影響。同時，要想避免開挖后的路基基坑內(nèi)有積水流入，需利用開挖棄土，將其放置于上坡位置，起到有效地水流阻擋作用。利用鏟運(yùn)機(jī)設(shè)備，既能夠進(jìn)行開挖施工，也可用于平鏟運(yùn)輸，在進(jìn)行棄土運(yùn)送時，需合理控制鏟運(yùn)軌跡，通常需以“之”或“8”字形為主，有助于鏟運(yùn)開挖效率的提升。完善的鏟運(yùn)開挖施工方案是保障公路路基開挖效率及安全的基礎(chǔ)，需予以重視。

3.2 挖掘機(jī)開挖施工技術(shù)

在路基土方開挖中，最為常用的便是挖掘機(jī)，要想保障開挖高效性與安全性，需注意如下問題：首先要規(guī)范挖掘機(jī)操作，路基開挖操作人員需具備特種作業(yè)資質(zhì)，并高度重視挖機(jī)操作安全性。挖機(jī)操作中挖斗、伸臂下不得有人，而且挖斗不得作為貨物或人的運(yùn)輸工具，不工作時挖機(jī)挖斗要放落在地面，保障開挖現(xiàn)場安全。其次要掌握不同類別挖掘機(jī)的開挖施工要求，對于正鏟挖掘機(jī)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)路基狀況，合理選用全斷面或分層開挖技術(shù)，若路基深度少于5m，全斷面開挖方式則更為簡單且適用；對于反鏟挖掘機(jī)，其在路基開挖中的使用環(huán)境較為特殊，僅能用于下方土層開挖，當(dāng)具體施工操作時，應(yīng)著重控制反鏟挖掘機(jī)的開挖深度，以免超出其挖掘范圍；對于拉鏟挖掘機(jī)，需結(jié)合其卸料半徑，合理選擇拉鏟挖掘機(jī)的坐落位置，通常若棄土堆在其卸料半徑內(nèi)，則可將拉鏟挖掘機(jī)沿著路基中心線進(jìn)行工作，通過溝端挖掘完成路基開挖任務(wù)，而若棄土堆超出其卸料半徑，則需再行制定開挖方案。

3.3 挖掘鏟運(yùn)聯(lián)合施工技術(shù)

公路路基工程狀況極為復(fù)雜，若其開挖工作量大且難度高，單一機(jī)械開挖已不再滿足，此時便需進(jìn)行挖掘鏟運(yùn)聯(lián)合，確保路基開挖有效實施。在實際開挖時，通過合理化應(yīng)用挖掘與鏟運(yùn)機(jī)械，能夠更好地完成開挖任務(wù)，但也有較高操作要求：首先要熟練掌握鏟運(yùn)機(jī)、挖掘機(jī)的機(jī)械操作要求，減少誤操作問題發(fā)生；其次要結(jié)合路基開挖圖紙，合理制定挖掘鏟運(yùn)聯(lián)合開挖方案，要熟悉路基地質(zhì)構(gòu)造，從效率與質(zhì)量角度，選擇合適的開挖路徑；最后在開挖作業(yè)中，需注意鏟運(yùn)機(jī)、挖掘機(jī)的應(yīng)用時機(jī)及其所負(fù)責(zé)的開挖部位，優(yōu)勢互補(bǔ)提高路基開挖效益。不僅如此，相較于單獨開挖，挖掘鏟運(yùn)聯(lián)合施工的方式，更能體現(xiàn)開挖效率及穩(wěn)定性。所以，出于路基開挖質(zhì)量及效率考量，需要根據(jù)路基開挖規(guī)模及設(shè)計要求，合理制定經(jīng)濟(jì)可行的聯(lián)合開挖方案，切實保障開挖效率。此外，針對軟土路基的問題，常規(guī)的挖掘鏟運(yùn)聯(lián)合開挖方式不再適用，需要利用特殊的抓鏟挖掘機(jī)，以滿足路基開挖質(zhì)量需要。

4 路基開挖安全防護(hù)措施

盡管說路基開挖的機(jī)械化程度較高，但若不注重安全防護(hù)，可能引發(fā)土方坍塌、滑坡等問題，嚴(yán)重威脅路基開挖施工安全，為此，要將安全防護(hù)納為路基開挖方案的重點內(nèi)容，并做好地勘、排水檢查、開挖厚度檢測及防護(hù)設(shè)施安裝等工作，確保路基工程安全開挖。具體要求如下。

4.1 做好路基開挖技術(shù)準(zhǔn)備

要認(rèn)識到，路基開挖對作業(yè)路段所帶來的破壞性作用，要想做好安全防護(hù)工作，需有完善的技術(shù)方案，使路基質(zhì)量控制及安全防護(hù)更加可靠。首先，要結(jié)合路基地質(zhì)及開挖深度等要素，科學(xué)制定開挖技術(shù)方案，其中要涉及安全防護(hù)措施，并要求路基開挖相關(guān)人員加強(qiáng)學(xué)習(xí)，熟悉開挖流程及防護(hù)要求。其次是測量放樣工作，針對路基開挖工作，要想使開挖施工更加精確，應(yīng)當(dāng)預(yù)先完成測量任務(wù)，通常采用全站儀坐標(biāo)法，準(zhǔn)確確定其路基標(biāo)高、寬度等參數(shù)，確保每一次開挖，均在參數(shù)要求范圍內(nèi)。最后，在路基開挖前，要嚴(yán)格履行技術(shù)交底手續(xù)，熟悉開挖流程，明確路基開挖及安全防護(hù)的關(guān)鍵點，確保整體開外有序平穩(wěn)進(jìn)行。此外，路基開挖前的場地清潔工作，也會對路基開挖安全性有所影響。

4.2 重視地質(zhì)勘察與排水檢查

為提高路基開挖安全防護(hù)水平，開挖方案設(shè)計前，應(yīng)當(dāng)就路基開挖段地質(zhì)做深入的現(xiàn)場勘查，并且還需對待開挖路段下埋管線、特殊地質(zhì)等作重點研究，以免因地勘工作缺失而妨礙路基開挖工作。同時，對于路基積水引流問題，若不加以可控制，將威脅邊坡穩(wěn)定，所以，排水措施選擇很是關(guān)鍵，在開挖現(xiàn)場需根據(jù)路基狀況選擇地上排水（如截水溝）或地下排水（如盲溝），分別有相應(yīng)排水施工要求。對于截水溝等設(shè)施，溝渠內(nèi)側(cè)需由漿砌片石進(jìn)行加固，而且溝渠本身需沿著路基兩側(cè)加以布設(shè)。對于路基地下排水設(shè)施，通常裝設(shè)有滲溝，可通過滲透排水的方式，保證路基給水有效排除。在以往的排水設(shè)施中，主要是借助沙礫料的反濾功能，而其實際上屬于土工織物的一種。隨著技術(shù)改進(jìn)，加筋軟式透水管更多的應(yīng)用于路基開挖排水，其內(nèi)含有濾布、合成纖維等材質(zhì)，而且其管徑也是可調(diào)的，通常在8 至30cm 范圍。當(dāng)進(jìn)行沿線排水溝施工時，要想實現(xiàn)快速、高效排水，還需構(gòu)建排水縱坡，使其在路基開挖中發(fā)揮更大作用。對于路基排水溝等設(shè)施，若不加以防護(hù)，也會發(fā)生坍塌、滲漏等問題，特別是在松散土質(zhì)路基中。不僅如此，要想保證路基開挖質(zhì)量，須嚴(yán)格控制其開挖誤差，如縱斷高程的誤差要在10mm 以內(nèi)，在路基開挖工程驗收時，需著重關(guān)注。

4.3 控制好分層開挖技術(shù)參數(shù)

對于路基工程而言，檢驗其開挖質(zhì)量的關(guān)鍵，便在于開挖厚度的控制，這也是路基穩(wěn)定性的基本保障。這就要求，對于路基開挖工作，需嚴(yán)格控制其開挖質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，要結(jié)合路基開挖施工規(guī)范及制度要求，對開挖路基質(zhì)量參數(shù)加以校準(zhǔn)核查，不僅需關(guān)注路基層間壓實度及面層剛度，也要保證層面開挖厚度與設(shè)計相符，盡可能減少施工誤差。待完成分層開挖任務(wù)后，需及時修整其各層邊坡坡度，使其達(dá)到路基開挖設(shè)計要求。

4.4 合理裝設(shè)安全防護(hù)設(shè)施

隨著路基的開挖，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性會有一定破壞，需對路基及邊坡結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全防護(hù)，以防止可能出現(xiàn)的坍塌、滑坡等問題，保證路基工程質(zhì)量安全。在實際開挖中，要考慮其對公路沿線地質(zhì)環(huán)境的破壞作用，針對性地做好防護(hù)準(zhǔn)備工作，使開挖過程更加安全。同時，路基開挖安全防護(hù)是建立在地質(zhì)勘察基礎(chǔ)上的，要了解待開挖路基區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造，然后在針對性的制定防護(hù)策略。不僅如此，考慮路基引流的危害，需進(jìn)行截水溝的合理布置，并且要整合各類路基排水設(shè)施，使其自成體系，提高開挖路段排水效率。結(jié)合公路路基開挖實際，要找準(zhǔn)防護(hù)的重點，除了要確保邊坡穩(wěn)定性外，若有濕軟路基存在，也需針對性做好防護(hù)，降低對路基質(zhì)量影響。要有效完善路基的抗?jié)B、排水等功能設(shè)施，需改進(jìn)護(hù)坡方式，合理選用石骨架草皮或者是漿砌片石護(hù)坡，盡可能改善路基排水條件，使基坑開挖防護(hù)更加有效，保證開挖后路基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，實現(xiàn)路基工程質(zhì)量提升。

5 結(jié)束語

綜上所述，路基開挖作為基礎(chǔ)施工環(huán)節(jié)，對公路工程質(zhì)量有直接影響，而且還潛在較大施工安全風(fēng)險。在公路工程發(fā)展中，已開發(fā)出多種路基開挖技術(shù)，而且開挖機(jī)械更加完備，可基本滿足路基開挖需要，但要想保障路基開挖質(zhì)量，關(guān)鍵還在于路基開挖技術(shù)的選擇。在實際開挖作業(yè)中，還要注重技術(shù)準(zhǔn)備、地質(zhì)勘察、排水、防護(hù)設(shè)施安裝等工作，對路基開挖進(jìn)行安全性控制，確保公路工程順利實施。