高速公路施工中路基土方開挖技術探究

榮華富

摘 要 對社會經(jīng)濟發(fā)展來說，交通運輸事業(yè)的重要性不言而喻。公路交通的完善能夠直接帶動各區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展，有效縮小各地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展差異，并為居民日常生活出行創(chuàng)造了更為舒適和便捷的途徑。其中作為高速公路建設最為重要的環(huán)節(jié)之一，路基路面的施工與最終工程質(zhì)量直接掛鉤。而從以往的案例來看，大多數(shù)公路路面損壞都與路基施工操作不規(guī)范、排水系統(tǒng)設置不到位、壓實程度不高有關，這些問題對于后期路面修復和養(yǎng)護也產(chǎn)生一定的阻礙。在分析這些問題的基礎上，本文針對公路工程的路基開挖技術、工藝和質(zhì)量管理措施等展開討論，在深入探究細節(jié)之后找出合理的控制措施，希望對相關行業(yè)從業(yè)人員提供一定的參考。

關鍵詞 高速公路 工程施工 排水系統(tǒng) 土方開挖

中圖分類號：U416 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2022）07-0046-03

在這個信息快速膨脹、輿論深入人心的時代，公路工程的質(zhì)量常以網(wǎng)絡熱點信息等形式映入大眾眼簾，尤其是在一些經(jīng)濟發(fā)展快速的區(qū)域，或在節(jié)假日當天，人們對于交通運輸?shù)年P注程度會急速上升。針對這一現(xiàn)象，公路施工單位應當做到“以人為本”，將公路建設作為利民工程進行完善，對于現(xiàn)有高速公路路基施工中出現(xiàn)的問題進行妥善處理，合理選用開挖技術和工藝方法，為我國公路事業(yè)發(fā)展提供強有力的支持。

1 路基土方開挖技術解析

1.1 技術方法

1.1.1 橫挖

橫挖法的工作原理是從路塹的一端或者兩端有節(jié)奏地向前推進開挖速度。開挖的規(guī)模由路塹實際的橫斷面深度和寬度決定。如果向下細分的話，橫挖技術還可以分為一層橫挖和多層橫挖法。其中，前者僅僅適用于開挖深度較小且總體路線較短的路塹中，而后者則可以在開挖路線較短但開挖深度較大的路塹中體現(xiàn)出優(yōu)越性。與此同時，在橫挖技術的使用過程中，還需要根據(jù)土方開挖的工程量對其施工細節(jié)和施工原則進行變更——如果工程量較大，則應當提高開挖方法的層次性，使用縱向拉開層次的方法，按照層次多樣且方向多樣的開挖原則完成工作。如有必要，應在該過程中配備更多的機械設備和工作人員，確保開挖速度滿足施工要求。此外，在開挖中，需要結合工程施工水平對各層次開挖深度進行再次確認。如果確定使用人工挖掘法，則需要控制開挖深度，一般該類型工程挖掘深度不超過2m，不低于1.5m。需要注意的是，無論選擇哪種開挖方法，都要在安全規(guī)章的允許范圍內(nèi)完成各項操作，任何施工都必須以安全施工為原則和前提。

1.1.2 縱挖

與橫向開挖法一樣，縱向開挖法也可以向下細分為三種類型，即分層縱挖法、分段縱挖法和通道縱挖法，此處對三種方法進行詳細描述：

第一種方法，在路塹長度較長的工程中較為常見。其工作原理是以路塹寬度為施工基礎，采用縱向和分層次地挖掘方式進行施工[1]。如要使用分層開挖法，則需要對按照路塹長度對開挖深度進行確定，一般來說，路塹長度小于100m，則相應地，開挖深度也需要小于3m。如果遇到工程所處地區(qū)地勢較為陡峭的情況，應當使用推土機等機械設備完成20m到70m范圍內(nèi)的運輸作業(yè)。而如果工程所處地區(qū)擁有較為平緩的橫坡，則可以通過對表面的土進行橫向鏟除，對下層暴露出來的土采取縱向推運的方式完成施工。

第二種方法，在路塹較長的工程中同樣常見。這種方法的工作原理是以路塹延伸方向為施工基礎，選擇一個處于縱向的開挖點（或多個）進行開挖工作。當路基基礎十分薄弱時，應當將路塹以縱向劃分為具體的兩個段落，劃分的依據(jù)是樁號，此時還需要配合橫向挖穿的方式一起展開施工，對路塹被劃分出來的兩段分別進行操作。需要注意的是，在使用該方法時，路塹的中間必須配有可使用的棄土場，以此滿足該方法施工時相對應的土方調(diào)配計劃，防止挖出的土無處堆放等情況發(fā)生。

第三種方法在具體操作時較為簡便快捷，其獨有的通道對于土方車等其他運輸機械的寬容度也較高，對于提高工程效率有著顯著功效。該方法的運作原理是以路塹的縱向為施工基礎，開挖一條通道，并在開挖的同時將通道兩側進行橫向拓展，最終將該通道與路塹的邊坡位置連接起來，并在此基礎上對下層土進行開挖工作[2]。

1.1.3 混合式開挖

如果工程施工中的路塹規(guī)模較大，擁有較長的長度和較深的開挖度，則需要使用混合式開挖法。顧名思義，這種開挖方法由橫挖和縱挖法組成，其工作原理是盡可能拓寬開挖面積的坡面，并將開挖坡面與施工小組進行一一對應，最終達到提升工程質(zhì)量的目的。在開挖中，一般遵循“先縱向，后橫向”的開挖順序對路塹進行施工。

1.2 工藝技術

實際上，無論最終選擇哪種開挖方式，都需要在安全、規(guī)范施工及操作的基礎上進行。除此之外，在高速公路路基的施工過程中，需要對邊坡的良好性提高重視，做到開挖和邊坡建設兩不誤。而派遣專人小組對機械設備開挖過程進行監(jiān)管，也是為了避免出現(xiàn)設備挖深過大出現(xiàn)工程意外等情況。在路塹的開挖過程中，機械化程度很高，但在一些細節(jié)之處（邊坡或路床周圍）仍然需要人工開挖，以貫徹“宏觀和微觀”相結合的施工理念[3]。在最終運輸和棄土過程中，還需要使用挖掘機和自卸車等機械設備輔助完成。下面對這些施工技術和工藝流程進行詳細說明：

1.2.1 邊坡施工

在邊坡施工中，最為理想的狀態(tài)就是在工作中僅需要按照規(guī)章流程對比安裝位置進行預設并對其進行測量，最后通過人工修坡的方式完成路塹的邊坡施工。但事實上，實際施工中可能會遇到一些意外情況，施工團隊需要根據(jù)不同情況采取相應的措施：當邊坡沒有設置防護欄的時候，需要在邊坡上完成間距10m的插桿掛線工作;如果邊坡中出現(xiàn)了凹槽、孤石，則需要提高開挖前測量放樣工作的精度，并利用準確地反饋數(shù)據(jù)與漿砌片石嵌補處理工作相結合，共同完成該步驟。在這一測量放樣工作中，施工團隊常使用全站儀坐標法完成。這一技術的工作原理是收集原地面標高，通過反饋的數(shù)據(jù)得出路基與邊坡口之間的寬度，以此為基礎完成分層開挖工作后，對截面的尺寸進行反復的測量和核對，以求最終測量放樣結果的正確性[4]。

1.2.2 工作面處理

正式對路基展開開挖工作前，需要對路基工作面進行處理。首先，工作人員要將現(xiàn)場施工情況與設計圖紙中的標注和數(shù)據(jù)進行一一對應，如發(fā)現(xiàn)問題，需要及時上報管理部門進行更正。與此同時，為了提高現(xiàn)場施工與設計圖紙之間的一致性，還需要對施工現(xiàn)場的工作面進行清掃，將石塊、垃圾、雜物甚至是雜草等都處理干凈，為雜物堆放和開挖區(qū)域都劃分一個明確的區(qū)域，促進工程順利展開。需要注意的是，堆放雜物時要整齊、有序，不可隨意亂丟，不可對周邊環(huán)境造成二次污染（如有必要需要使用密目網(wǎng)將雜物嚴密地包裹，便于后續(xù)處理）。如遇惡劣天氣，應當及時采取相應措施對垃圾進行遮蔽處理，防止垃圾被移動到施工現(xiàn)場擾亂正常工作。在清掃過程完成后，工作面上可能會有些坑洞，此時需要用施工專用材料對坑洞進行填補，提高路基的夯實程度。完成上述的檢查、清掃和相應的處理工作后就可以正式開挖路基了。

1.2.3 路基開挖

首先，工作人員應當盡可能完善排水系統(tǒng)的安裝工作。排水系統(tǒng)對于應對惡劣極端天氣、防止大雨沖刷毀壞路基邊坡有著至關重要的作用。此外，大雨也會造成施工現(xiàn)場積水，影響施工進度，因此工作人員需要在邊坡口的位置設置截水溝等其他臨時排水裝置。

其次，與垃圾的集中堆放一致，土方的集中堆放也需要受到規(guī)定區(qū)域的約束[5]。利用挖掘機完成挖方工作后，一般由渣土車對這些土方進行運輸，兩者應當各司其職、職責明確;除此之外，在正式開挖時，應當按照開挖實際的方式為運輸車輛預留通道，確保其可以正常出入施工現(xiàn)場。

最后，也是最為重要的一點，就是邊坡的質(zhì)量控制工作。除了按照設計要求對其進行加固外，還需要按照路塹的深度確定開挖的具體方式，防止邊坡在施工時遭到破壞——深度小于4m，應使用全斷面開挖成形法;深度大于4m，應使用分層分塊處理法，并將每層控制在3m左右，防止挖掘機被過度損耗?？紤]到邊坡的重要性，應當在路基和邊坡無限接近的位置留有一定的區(qū)域便于對邊坡進行加固。如有必要，在完成路基施工后，應當在邊緣處安排專人完成施工，防止出現(xiàn)計劃外的開挖工作，對土方工程造成不必要的傷害和麻煩。涉及經(jīng)費和最終工程質(zhì)量等問題，技術人員應當重視測量放線工作的重要性，準確設置路床保護層、安排路床附近的開挖方案、開挖力度、設置路槽保護裝置，以提升工程總體的穩(wěn)定性和安全性。

1.2.4 棄方

完成上述所有工作后，就可以開始處理挖出的土方了。一般來說，計算工作中已經(jīng)包含了土方回填用量等內(nèi)容，這些數(shù)據(jù)會在實際回填中進行體現(xiàn)。當棄土被堆放在劃定好區(qū)域內(nèi)后，應當使用推土機對其進行整平，并用壓路機對整個開挖區(qū)域進行碾壓，提高施工現(xiàn)場的平整性和夯實程度，為棄土的邊坡具備穩(wěn)定性打下堅實基礎[6]。

1.2.5 其他注意事項

考慮路床被壓實后可能產(chǎn)生一定的下沉作用，應當謹慎設置路床頂面的標高數(shù)值;路基頂面向下300mm內(nèi)的壓實程度應大于95%;如果遇到極端惡劣天氣，應當暫停開挖工作，不要急于將材料填入路基壓實工作現(xiàn)場，在確定環(huán)境穩(wěn)定后才能繼續(xù)開展工作;邊坡或路塹有滲漏情況時，需要以滲漏大小為依據(jù)，在邊坡周圍設置排水溝、集水井，盡可能控制地下水滲漏情況，便于其順利被排出;開挖過程中提到的預留部分，一般為10cm，工人可以在預留區(qū)域進行刷坡和清底工作。

2 土方開挖工程施工質(zhì)量控制

2.1 完善管理體系

除了正確選用施工技術、工藝方法外，建設企業(yè)及施工單位還需要提高內(nèi)部管理體系的創(chuàng)新性和完善性，例如：在現(xiàn)場施工管理過程中建立動態(tài)化追蹤設備，提高工程數(shù)據(jù)反饋有效性和時效性;建立健全獎懲機制，定期培訓施工人員，安排專家深入施工一線進行問題的排查和整改，有效提升工作人員主觀能動性和專業(yè)素養(yǎng);優(yōu)化管理體系，利用智能技術和定時打卡等設備對人員進行彈性管理等。

與此同時，在開挖施工過程中，項目經(jīng)理、監(jiān)理、施工團隊需要齊心協(xié)力完成施工任務，配合質(zhì)檢員完成監(jiān)督工作。而開挖施工應當從方案、施工規(guī)范和步驟等方面體現(xiàn)出其擁有完善的自檢、互檢和交接檢的質(zhì)量控制體系，這一點對于提升土方開挖工程的質(zhì)量來說至關重要。

2.2 加大控制力度

建立專業(yè)的監(jiān)管小組，對項目全周期的質(zhì)量進行實時監(jiān)控，出現(xiàn)不合理之處時，小組成員需要及時出具書面報告向管理部門報告，并及時整改;注重測量放線等工作中的數(shù)據(jù)的精確程度，確保后續(xù)工作方向的正確性;以詳細數(shù)據(jù)或指標作為現(xiàn)場施工的管理原則，將員工工作量化、可視化，為其提供發(fā)展方向。

在高速公路路基開挖工程中，施工團隊的一切操作內(nèi)容都應當以設計圖紙和規(guī)章制度為前提，將施工方投入工程的每一筆資金都做到“物盡其用”。在質(zhì)量控制工作中，最應當重視的就是工程驗收環(huán)節(jié)。驗收時，需要注意以下幾點：施工實踐時是否對分項工程以劃分節(jié)點的形式展開操作;工程中，每個階段的方案內(nèi)容是否與實際結果相符;對施工質(zhì)量完成全方位的質(zhì)量評定;如果發(fā)現(xiàn)工程有不達標的地方，需要按照設計指標進行返工，使其達到相應數(shù)據(jù)要求。

3 結語

由上文可得知，在高速公路的路基土方開挖中，工作人員需要結合其工作量較大、施工分布不均勻、意外情況較多等特性充分完善施工方案的設計，并嚴格控制施工現(xiàn)場的操作規(guī)范程度，對施工人員進行定期培訓和教育，確保每一個環(huán)節(jié)都盡可能正確地完成，以達到最終高效率、高質(zhì)量的施工和工程目標。實際施工中，施工單位需要重視土方開挖技術的創(chuàng)新和完善，加深各類技術的實踐程度，不斷優(yōu)化路基挖方施工的工藝，并將有效、嚴密的質(zhì)量控制措施應用到工程施工的全周期。提高技術規(guī)范、現(xiàn)場管理水平，對于提高公路工程整體質(zhì)量、推動行業(yè)發(fā)展、促進公路事業(yè)蓬勃發(fā)展，有著不可小覷的作用。

參考文獻：

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[2] 吳棟.高速公路建設中路基土方開挖施工技術[J].福建質(zhì)量管理，2020（10）：154.

[3] 張寧.高速公路施工中路基土方開挖技術應用分析[J].磚瓦世界，2020（04）：232.

[4] 桑長峰.高速公路施工中的路基土方開挖技術[J].交通世界，2021（02）：111-112.

[5] 吳自濤.淺談高速公路路基施工技術及質(zhì)量控制[J].黑龍江交通科技，2020，43（06）：99，101.

[6] 李衛(wèi)東.路基土方開挖技術在高速公路施工中的應用標準[J].中國標準化，2016（20）：144-145，147.