山區(qū)高挖方路基施工的測量控制方法

路捷

關鍵詞 山區(qū)高挖方;路基開挖;測量控制方法

中圖分類號 U412.24 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）04-0114-03

0 引言

路基挖方施工在公路項目和鐵路項目施工中占據(jù)了重要的地位，是保障施工穩(wěn)定進行的前提，和工程質量以及工程最終帶來的經(jīng)濟效益密切相關。伴隨當前的交通體系向山區(qū)等復雜施工推進，挖方路基施工的測量也變得更加艱難，為了確保測量控制的精確性，亟須對常規(guī)的路基開挖施工測量控制方法進行改良，以保證測量精度，確保施工的穩(wěn)健開展。

1 常規(guī)路基開挖施工測量控制方法與問題

在正式施工前，需要安排測量人員進行測量控制，常規(guī)的測量流程為：測量人員會測放出道路中線，在斷面方向上測出大體開挖線處的原地面高程，根據(jù)路基設計寬度、原地面高程和設計的坡比計算出挖方路基的開口線，交給現(xiàn)場施工人員按設計坡比進行逐層開挖，需要在開挖過程中，不斷予以檢測和調整[1]。

根據(jù)上述流程可知，在常規(guī)測量操作中，測量人員通過設計斷面尺寸以及測量出的原地面高程，需要推算該斷面的兩側開口線位置，參見圖1所示的挖方斷面示意圖，圖中的E、F點是兩側的開口線位置，同時也是其他各個斷面的兩端開口線，測量人員需將各個斷面的開挖線用石灰線標記出來，作為開挖機械進行施工的外邊線。這種方法在地勢相對比較平坦的地段有較好的適應度，測量控制的實施難度不高，若位于地形比較復雜的山區(qū)地帶，地面起伏變化較大，確定各個開挖斷面開口線的難度會大幅度提高，測量人員需要反復測量邊線高程和推算開口線位置，才能確定最終數(shù)值，需要耗費測量人員大量的人力和時間。山區(qū)起伏地勢帶來的測量變化問題，現(xiàn)場機械操作人員要有效進行施工把控的難度也頗高[2]。

在山區(qū)進行挖方路基施工測量時，山區(qū)地帶的各斷

面高程起伏變化，開口線無法呈現(xiàn)出直線狀態(tài)，而是表現(xiàn)為不斷變化的曲線形式。地面起伏讓開口線的位置變化過大，現(xiàn)場實施開挖的機械操作人員很難明確和把控，不能直觀看出坡面的具體位置，限制了施工速度，降低了施工質量，因此在山區(qū)的開挖路基施工過程中經(jīng)常會出現(xiàn)超挖、欠挖、坡面不一致等問題，以致發(fā)生施工人員和測量人員無法做到有效協(xié)調，拖延施工進度，導致施工無法按期完成[3]。

在山區(qū)挖方路基施工的測量控制中，測量人員必須思考如何能更加高效地對山區(qū)地帶的高挖方進行測量控制，盡量避免出現(xiàn)常規(guī)控制的不便及各種問題，使施工得以順利推進，保證工程項目的效率和質量[4]。

2 路基坡腳線測量控制開挖法

山區(qū)路基挖方測量控制的難點在于過多的斷面和差異過大的起伏地勢造成了開口線的彎曲，原本的坡面位置很難通過直觀性的測量方法得到，測量人員也無法及時得到準確的測量結果，導致施工進度延后，引發(fā)超挖、欠挖、坡面不一致等問題[5]。

結合上述問題，在山區(qū)路基挖方測量中，如何克服地勢造成的主觀測量不準問題成為關鍵。根據(jù)常規(guī)測量方法的流程來看，要獲得準確的測量結果，要選用與山區(qū)地勢環(huán)境更匹配的測量方式。因此在山區(qū)路基挖方測量中，可以用路基坡腳線測量控制開挖法來獲取測量結果[6]。這種方法改變了以往測放路基挖方開口線的常規(guī)思路，改為測放路基各臺坡腳線來控制。其核心指導流程就是：自上而下逐臺開挖;各臺主要測放其坡腳線位置，即圖1中C、D點位置;在坡腳線范圍內，即圖1中C-A、D-B框線處進行垂直開挖，直到該臺底面的設計高程，就是圖1中的A-B線高程;先縱向開挖，后兩側刷坡;刷坡先進行間隔刷樣坡，在刷好樣坡的基礎上再全面進行;起初刷坡使用機械進行大幅度的粗刷，后期使用人工進行精細到位刷坡。

由于各臺的坡腳線是一條與線路走向相同的線型，這樣最終的測量線型就相當直順，避免了常規(guī)測量中以開口線為測量線而存在的線型過度彎曲等問題。便于測量人員測放，也便于機械操作人員掌握開挖位置，易于掌控。

采用該測量方法，測量人員可以在開挖初期避免在坡比問題上投入過多精力，能夠進行垂直向下開挖，借助高程檢查的方式，以開挖面距和該開挖平臺的高差來控制作業(yè)情況，當高差較大時，可以大幅度下挖。當距離該平臺高差到了一定間距，比如高差控制到0.5 m左右的時候，就需要相對仔細地放慢開挖速度，特別是兩側的平臺位置，即圖1中A-G、H-B點位置，要嚴格按圖紙的設計高程進行控制。這種做法的優(yōu)勢在于在高差較大時，施工人員不必對精度有過高要求，將施工重點轉移到追求施工進度上，當接近于平臺間距時再開始追求施工進度，如此提高測量精度，有利于施工隊伍的施工效率提高[7]。

在第一臺底面線，即圖1中的A-B面高程開挖到位后，下一步就是進行刷邊坡，即圖1中EA、FB邊。刷邊坡需要配合使用坡度尺，使用施工圖紙設計的坡比制作坡度尺予以檢查。為預防邊坡出現(xiàn)超欠挖問題，先在該臺兩側坡面范圍內間隔一定間距挖修樣坡，常規(guī)間距是20 m，也可根據(jù)線路線形及工程質量要求的需要縮短或延長，最后依照修好的樣坡統(tǒng)一刷邊坡，先用機械大體粗刷，在粗刷的基礎上再使用人工細致刷坡，一直到符合設計要求的坡比為止[8]。

3 案例分析

3.1 案例介紹

選擇以武深高速湖北段道路工程的山區(qū)路基挖方測量控制實施過程為案例研究對象。該路段全長33 km，工程施工期間需要穿越大量山區(qū)，地勢起伏較大，測量難度高，符合路基坡腳線測量的試驗標準，測量中使用的儀器和工具主要為GPS、全站儀等。

3.2 實踐流程

第一，根據(jù)路基施工圖紙計算出第一臺各個開挖斷面的坡腳線位置，參照圖1中的A、B點，測放到原地面上，參照圖1中的C、D點，測出原地面高程，計算出到第一臺底面的開挖高度，在兩側的坡腳線撒上石灰線，由施工人員在坡腳線范圍內按開挖高度開挖，直到符合第一臺的設計高程。為防止施工時超挖，可以在圖1中A-G點和H-B點坡腳平臺范圍內預留一定的高度，通常在20 cm左右，施工方式為先粗平開挖，待修坡完成后換用別的機械準確整平。除最后一臺全部要按設計要求精確控制開挖高程外，其他各臺的施工平臺間地段的高程均可粗放控制，以便為下一臺繼續(xù)進行開挖留住足夠的施工空間。

第二，進行刷樣坡，每20 m刷一道。在坡腳線A、B位置依據(jù)設計坡比進行刷坡，首先用機械進行大體的粗刷，然后用人工結合坡度尺或全站儀等測量儀器控制細致刷坡到位，即圖1示意圖中的AE和BF邊坡。等各斷面上的樣坡都完成刷樣后，測量人員可以直觀地觀測到坡面的大概位置，并以此為參照，將測量結果交給施工人員，由施工隊伍完成全面刷坡工作。

為了防止坡面超挖，進行機械粗刷時要預留一定的尺寸，隨后采用人工刷坡的做法細致補刷。機械刷坡大體完成后，在相鄰的樣坡間拉上細線繩檢查坡面是否符合要求。

第一臺施工作業(yè)順利完成后，下一臺設備重復上一臺的開挖工作。通常情況下，路基挖方的第一臺作業(yè)環(huán)境較差，開挖工序的難度較高，在完成開挖工作后，后續(xù)各臺設備開挖就有較為便利的施工環(huán)境。如果臺間設計高差過大，一次開挖到位的難度較高，可以在該臺中間適當位置確定一個高程面分成兩個臺施工，具體見圖1的示意圖第二臺I、J面。如此，先進行第二臺的第一次開挖，與第一臺測放坡腳線的方法一樣，只需要將開挖面放樣從第二臺第一次開挖面的坡腳線I，J點移動到開挖位置點K、L點即可，以及其他斷面的相同開挖位置并標志上石灰線，然后由機械操作人員執(zhí)行開挖作業(yè)工序。在第二臺第一次開挖的坡面達到設計和驗收規(guī)范的要求后，執(zhí)行第二臺的第二次開挖，此后的第三、第四臺等以此類推，以重復上一臺操作的方式進行循環(huán)作業(yè)，直到作業(yè)完成。測量人員須在每臺開挖完成即將進行下一臺開挖前，提前測放出下一臺刷坡的上開口線位置，如圖中第二臺的G、H點，用以指導第二臺上口開挖位置，讓刷坡作業(yè)更加高效。

3.3 結果對比

根據(jù)測量結果來看，采用路基坡腳線測量控制開挖法進行測量，測放每一臺坡腳線的方法進行挖方測量控制，其優(yōu)勢在于便利性良好，測量人員放線定點的流程簡單快捷，在實際測量中只需要按確定的斷面樁號測放出每一臺的坡腳線位置即可。在實際開挖過程也易于控制，現(xiàn)場施工的機械操作人員快速理解和掌握山區(qū)坡比，提供施工所需的有用數(shù)值。根據(jù)工程的實踐成果來看，采用路基坡腳線測量控制開挖法后，沒有出現(xiàn)超挖、欠挖及坡面不一致的問題，原因在于測放選擇了坡腳線，與路線的線形基本一致，開挖時的走向不會發(fā)生彎曲、不直觀等問題，不會出現(xiàn)開口線觀測不到線路位置、無法確定測量結果的現(xiàn)象，解決了常規(guī)測量中山區(qū)地勢起伏過大，開口線曲線化的難題，讓測量控制的質量得以提升，測量結果更準確，最終施工結果如圖2所示。

武深高速湖北段道路工程的路段復雜，存在多處山區(qū)地帶的線路帶，線路較長，有大量的挖方路基，其中大部分屬于30～50 m的高挖方。在武深高速湖北段道路項目工程中，測量人員選擇采用路基坡腳線測量進行測量，開挖進度及質量同采用測放開口線控制方法相比，均有大幅提高。

由此可見，路基坡腳線測量的可操作性強，極大地減少測量人員的工作量，使得路基挖方施工變得相對容易控制，能有效地防止常規(guī)開挖所出現(xiàn)的諸多問題。提高工程項目的質量、效益和施工進度。值得注意的是，大部分的路基挖方邊坡都設計有相應的邊坡防護，像拱形骨架防護、菱形骨架防護。骨架內一般都會植草等，確保邊坡的穩(wěn)定性。因此，路基開挖面計算時還應考慮到伴隨的骨架厚度部分尺寸，以避免邊坡失穩(wěn)，出現(xiàn)各種事故問題。

4 結語

綜上所述，山區(qū)地帶的地勢和環(huán)境問題決定了常規(guī)測量方法難以推行，故在實際測量中，需要找到一種相較常規(guī)方法更有效的測量方式。路基坡腳線測量控制開挖法和傳統(tǒng)路基開挖施工測量控制方法相比，是以坡腳線為測量依據(jù)，測量人員不需要對山區(qū)地帶中的開口線投入過多精力和時間，節(jié)省測量所需的時間成本和精力投入。因此在山區(qū)高挖方路基施工測量中，采用路基坡腳線測量控制開挖法可以降低測量難度，提高測量精度，讓工程項目的質量和效益提到提升。從案例工程也可知，在山區(qū)高挖方路基實際施工中應用路基坡腳線測量控制開挖法，施工效率得到了顯著增強，表明該方法有助于改善山區(qū)公路、鐵路路基挖方施工的控制效果，因此適合作為常規(guī)測量方法在山區(qū)地帶的替代方案。

參考文獻

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