公路工程路基土石方開(kāi)挖施工技術(shù)

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文章結(jié)合某公路工程項(xiàng)目實(shí)際案例，分析了土方開(kāi)挖與石方開(kāi)挖過(guò)程中的施工技術(shù)及其操作要點(diǎn)，同時(shí)對(duì)質(zhì)量控制措施的落實(shí)情況進(jìn)行了分析，望能夠?yàn)橥惞こ烫峁﹨⒖肌?/p>

一、工程概況

某公路工程標(biāo)段共涉及到的土方開(kāi)挖工作量為210.0萬(wàn)m3，其中包含180.0萬(wàn)m3石方開(kāi)挖量，路基填方工程量為250.0萬(wàn)m3，現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程所涉及到的對(duì)特殊路基的處理工作主要包括高填深挖路基以及填挖交接路基等。路基防護(hù)形式包括以下幾種類型：綠化防護(hù)形式；擋墻防護(hù)形式；干碼片石防護(hù)形式。路基排水通過(guò)截水溝、排水溝、與邊溝相互配合的方式實(shí)現(xiàn)。結(jié)合本工程項(xiàng)目施工前期的勘察數(shù)據(jù)以及調(diào)查資料報(bào)告來(lái)看：本公路工程項(xiàng)目路基土石方開(kāi)挖作業(yè)實(shí)施期間所面臨的最主要的問(wèn)題在于，部分路段的縱向橫坡變化幅度較大，部分路段為深挖路塹，這給本區(qū)域內(nèi)土石方開(kāi)挖工作帶來(lái)了很大的影響，造成了比較大的施工難度。因此，為了能夠更好地確保路基土石方開(kāi)挖的整體質(zhì)量，本次施工中將操作區(qū)域劃分為四個(gè)獨(dú)立的路基施工段，同時(shí)展開(kāi)分段開(kāi)挖作業(yè)，并將土石方開(kāi)挖工作與填方、防護(hù)作業(yè)結(jié)合，合理安排各個(gè)環(huán)節(jié)的施工順序與流程，以圓滿完成土石方開(kāi)挖作業(yè)。

二、土石方開(kāi)挖技術(shù)

1.前期準(zhǔn)備環(huán)節(jié)

在正式施工作業(yè)實(shí)施前，工作人員需要以工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)文件為標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)，結(jié)合對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工情況的觀察，核對(duì)設(shè)計(jì)方案中的具體參數(shù)，重點(diǎn)對(duì)本工程橫斷面的相關(guān)情況以及待挖方路段的穩(wěn)定性進(jìn)行監(jiān)測(cè)與核對(duì)，若需要對(duì)路基進(jìn)行加固處理則需要先實(shí)施加固方案，然后再做進(jìn)一步的開(kāi)挖工作（本工程中路基結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性好，故未做路基加固處理）。

2.土方開(kāi)挖技術(shù)

結(jié)合本工程項(xiàng)目的實(shí)際情況來(lái)看，為了能夠在最大限度上保障路基土方開(kāi)挖質(zhì)量達(dá)到理想狀態(tài)，就需要對(duì)各個(gè)施工流程進(jìn)行科學(xué)的制定與落實(shí)。在實(shí)踐工作中，路基土方的開(kāi)挖流程按照如下方式設(shè)計(jì)并實(shí)施：①測(cè)量放線工作→②截水溝設(shè)置工作→③挖掘機(jī)開(kāi)挖工作→④挖掘機(jī)及裝載機(jī)裝料工作→⑤自卸車(chē)運(yùn)輸工作→⑥人工整修邊坡工作（配合坡面防護(hù)工作）。結(jié)合本工程土方開(kāi)挖作業(yè)的實(shí)際條件與特點(diǎn)，針對(duì)短、淺地段建議采取全斷面的開(kāi)挖方式，針對(duì)局部路塹深度較大的路段，則將開(kāi)挖方式替換為橫向分臺(tái)階法，部分傍山環(huán)境下的路段縱向臺(tái)階法開(kāi)挖，針對(duì)局部路塹深度較大且存在平緩橫坡的地段，土方開(kāi)挖則通過(guò)縱向分段分層方法實(shí)現(xiàn)。在具體施工作業(yè)的實(shí)施過(guò)程當(dāng)中，施工現(xiàn)場(chǎng)先開(kāi)挖一條通道，然后進(jìn)行兩側(cè)土方的開(kāi)挖工作，使分層開(kāi)挖下的各個(gè)工作面均具有獨(dú)立的出土道路，同時(shí)配合設(shè)置臨時(shí)性的排水設(shè)施。分層開(kāi)挖期間還需要遵循自上而下的工作原則，以確保土方開(kāi)挖的整體流程更加有序與規(guī)范?，F(xiàn)將土方開(kāi)挖工作中的主要技術(shù)方案總結(jié)如下：

（1）橫向開(kāi)挖法：多層橫向全寬挖掘法適用于對(duì)深度較大且較短的路塹的開(kāi)挖工作，若現(xiàn)場(chǎng)的土方開(kāi)挖工程量較大，則各層開(kāi)挖作業(yè)需要沿縱向拉開(kāi)，多層多方向出土，根據(jù)工程量可以適當(dāng)增加勞動(dòng)力以及施工機(jī)械的配置數(shù)量，以滿足施工進(jìn)度方面的要求。

（2）縱向開(kāi)挖法：針對(duì)路塹長(zhǎng)度在100.0m以內(nèi)，開(kāi)挖深度在3.0m以內(nèi)的土方開(kāi)挖工作而言，若開(kāi)挖區(qū)域內(nèi)的地面坡度較高，則需要在推土機(jī)的干預(yù)下展開(kāi)作業(yè)，運(yùn)輸距離按照20.0～70.0m標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制，最遠(yuǎn)距離應(yīng)當(dāng)控制在100.0m范圍內(nèi)。若地面橫向坡度較小，則表層可以通過(guò)鏟土的方式進(jìn)行處理，下層則縱向推運(yùn)。

3.石方開(kāi)挖技術(shù)

本公路工程路基處理中也存在部分石方開(kāi)挖的工作，根據(jù)石方開(kāi)挖的工作量，擬通過(guò)爆破法完成開(kāi)挖施工作業(yè)。根據(jù)這一思路，在實(shí)踐工作中，路基石方的開(kāi)挖流程按照如下方式設(shè)計(jì)并實(shí)施：①對(duì)爆破開(kāi)挖區(qū)域的地下管線、建筑物進(jìn)行調(diào)查分析→②測(cè)量放線工作→③截水溝設(shè)置工作→④設(shè)計(jì)爆破炮位→⑤檢查炮孔并清理廢渣→⑥裝藥并安放引爆器材→⑦堵塞炮孔→⑧設(shè)置安全崗并撤離爆破區(qū)內(nèi)工作人員→⑨起爆并清除瞎炮（配合對(duì)邊坡的修整以及坡面防護(hù)工作）。在本項(xiàng)目石方開(kāi)挖工作中，所采取的開(kāi)挖方案主要可以歸納為兩個(gè)類型：第一是半挖半填斷面的開(kāi)挖工作，第二是全挖斷面的開(kāi)挖工作。根據(jù)開(kāi)挖技術(shù)方案的特點(diǎn)，采取深孔或淺孔條件下的松動(dòng)爆破工作。同時(shí)，還需要在邊坡外預(yù)留光爆層，通過(guò)實(shí)施光面爆破的方式使邊坡整體平順性更加的理想，防止邊坡巖體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)失穩(wěn)或受到擾動(dòng)影響。在如下圖1所示的半挖半填斷面爆破作業(yè)實(shí)施過(guò)程當(dāng)中，2、5、8、11、15、19區(qū)域均需要做光面爆破處理。在深孔松動(dòng)爆破作業(yè)實(shí)施過(guò)程當(dāng)中，采取梯段爆破的施工方案。施工作業(yè)實(shí)施過(guò)程當(dāng)中所使用的操作機(jī)械為9m3單位潛孔鉆機(jī)，應(yīng)用該鉆機(jī)執(zhí)行鉆孔作業(yè)，鉆孔孔徑控制標(biāo)準(zhǔn)為90.0mm，現(xiàn)場(chǎng)炮孔的布置形式為梅花式，炸藥選擇2#巖石硝銨炸藥，臺(tái)階高度按照8.0m標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算（在爆破參數(shù)的計(jì)算過(guò)程當(dāng)中，根據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)炸藥換算系數(shù)的規(guī)定，取1.14作為換算系數(shù)）。具體的爆破作業(yè)方案如下圖2所示。結(jié)合圖2中區(qū)域劃分標(biāo)準(zhǔn)，爆破作業(yè)期間首先進(jìn)行1～2部分的爆破工作，完成以上工作面的爆破后能夠?yàn)槭线\(yùn)輸提供相應(yīng)的施工平臺(tái)，然后進(jìn)行3～6部分的爆破工作，形成石料運(yùn)輸2級(jí)操作平臺(tái)，9～12區(qū)域的開(kāi)挖作業(yè)則需要遵循自上而下的基本原則。同時(shí)，整個(gè)爆破作業(yè)實(shí)施期間，4、6、10、12區(qū)域均需要做光面爆破處理。

三、質(zhì)量控制要點(diǎn)

1.土方開(kāi)挖過(guò)程當(dāng)中需要以施工圖紙為依據(jù)，遵循自上而下的基本原則展開(kāi)開(kāi)挖工作，杜絕出現(xiàn)超欠挖的問(wèn)題。同時(shí)，無(wú)論工程實(shí)施中的土方開(kāi)挖工作量有多大，所開(kāi)挖區(qū)域的土層深度多高，都不得使用爆破法掏洞取土。

2.若開(kāi)挖過(guò)程當(dāng)中所開(kāi)挖出的土層性質(zhì)與前期勘察數(shù)據(jù)之間產(chǎn)生較大差異，則需要由施工方及時(shí)匯同設(shè)計(jì)方展開(kāi)研究，對(duì)施工方案進(jìn)行修改同時(shí)挖出邊坡。

3.在土方開(kāi)挖期間，設(shè)計(jì)路床頂面標(biāo)高時(shí)需要考慮到在壓實(shí)因素影響下而產(chǎn)生的下沉量，根據(jù)試驗(yàn)確定取值參數(shù)。對(duì)于路基頂面以下300.0mm的壓實(shí)度或在頂面以下?lián)Q土高于300.0mm的情況下，應(yīng)當(dāng)按照95％的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行壓實(shí)度控制工作。

4.若在土石方開(kāi)挖期間，路塹或邊坡區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)明顯的地下水滲漏問(wèn)題，則需要工作人員及時(shí)根據(jù)對(duì)滲流位置的定位以及滲流量的計(jì)算，設(shè)置相應(yīng)的排水溝，截水溝，或集水井等排水設(shè)施，嚴(yán)格控制地下水水位，并引導(dǎo)地下水的排出。

5.由于本工程土石方開(kāi)挖范圍內(nèi)涉及到部分溶洞地區(qū)，受到本區(qū)域內(nèi)特殊地質(zhì)條件的影響，在土石方開(kāi)挖過(guò)程當(dāng)中建議通過(guò)爆破方式完成施工。在爆破施工的過(guò)程當(dāng)中，有以下幾個(gè)方面的質(zhì)量控制要點(diǎn)：第一，溶洞爆破過(guò)程隨著正常梯段爆破施工進(jìn)行，即在正常爆破處至少一個(gè)側(cè)向臨空面后開(kāi)始鉆孔、爆破（本工程中梯段爆破深度按照12.0m進(jìn)行控制）；第二，原則上以布孔位置盡量避開(kāi)溶洞正上方鉆孔為宜。減小穿孔的可能性，同時(shí)對(duì)洞頂圍巖爆破擠壓效果有利；第三，溶洞頂部鉆孔孔底距溶洞頂?shù)木嚯x不能小于鉆孔起爆排距，目的在于使溶洞整體塌落的同時(shí)，不至于產(chǎn)生過(guò)大的底部爆轟應(yīng)力而出現(xiàn)爆破飛石。本工程當(dāng)中，溶洞上方鉆孔孔底與溶洞頂部的間隔距離按照3.0m標(biāo)準(zhǔn)控制，溶洞外部鉆孔孔深則參照臺(tái)階高度標(biāo)準(zhǔn)加鉆孔超深控制；第四，爆破后，采取反鏟配合自卸車(chē)在溶洞側(cè)面逐步裝運(yùn)合格石料至回填區(qū)。派專人負(fù)責(zé)觀察溶洞的出露情況，在確定溶洞塌陷的前提下才允許反鏟繼續(xù)挖裝。挖裝過(guò)程中，反鏟立于溶洞外側(cè)堅(jiān)實(shí)的巖層上，挖除軟弱巖層和溶洞充填物。軟弱巖層和溶洞充填物運(yùn)至渣場(chǎng)，以完成整個(gè)爆破開(kāi)挖工作。

作者：劉坤 陳正剛