公路路基开挖施工技术与安全性控制

董 蔚

(四川准达岩土工程有限责任公司 610091)

公路路基开挖施工技术与安全性控制

董 蔚

(四川准达岩土工程有限责任公司 610091)

在道路的建造过程中，路基的挖掘施工是其第一步，也是保证公路承载性及稳定性的关键。为保证公路路基施工的顺利进行，在挖掘前需要进行前期准备，在确定之前还要对施工现场进行考察，尽量采取机械和人工共同作业。本文根据目前采用的路基开挖施工方式和机械挖掘技术进行分析，浅析其施工现场安全性的控制。

公路路基；开挖施工；技术与安全；控制

公路路基是道路建设的基础部分，也是车辆通行承载的关键部分。为保证路基的稳定性和结构性，通常会采用石块和混凝土按照一定的尺寸和结构要求进行构建。路基可以分为三个层面的施工，分别是路堤部分、路堑部分和土方挖掘填筑。决定路基稳定性和可靠性的标准是其高度和宽度及边坡的稳定与尺寸。路基高度受到中线断面的设计和道路等级的影响。所以在公路路基的建造开挖施工当中，需要采用多种方式以保证路基符合设计要求。

一、公路路基开挖施工的方式分类

目前国内所采用的公路路基开挖施工方法，需要视施工现场路基的具体情况而定，比如根据路基纵向长度、路堑的深度等因素确定。本文选用几种常见的方式进行分析。

（一）全断面开挖

全断面开挖的方式主要针对路基路堑的纵向长度比较短的情况，比如非山区的丘陵或者平原区域的道路施工多采用的是这种方式。在进行施工时，要全面按照施工路堑断面全宽开始挖掘，在需要开挖路段的路堑一端或者是两端同时进行挖掘。采用这种方式开挖需要一次性达到设计标准，多次开挖会影响路基的长度和深度。然后再逐渐朝纵向深度方向开挖。所挖掘的土质一般是向路基两边运送或累积的。全断面开挖的施工操作相对简单，先是采用移动式钻孔台车，进行全断面一次钻孔，然后装药连线，让钻孔台车后退至50米外的安全位置，再进行起爆，争取一次成型。出渣后钻孔台车再推移到开挖面上，实施下一次钻爆。

（二）分层开挖

当路堑的纵向长度比较短且深度较深时，就需要采用分层开挖的方式进行。这种方式是按照施工的路堑原有的道路断面分层方式进行开挖的。挖掘的方式与全断面开挖方式一样，都是从一端或者两端同时进行的，达到设计的标高高度即可。但是因为路堑比较深，所以每层开挖的土质需要单独运送，并要为每个断层设置临时的排水结构，方便排除挖掘出的地下水。如果路基不宽并且深度也并不深，可以使用分层纵向开挖的方式。开挖时工具需要根据宽的尺寸和坡度的大小选择。坡度较大的路堑需要推土机进行大范围的挖掘工作，路堑较长的则可以采用铲运机进行施工。在岸坡开挖时，如果山坡较陡，则修建道路的经济性不强，或是根本不可能完成。此时就可利用竖井出渣或是把石渣推到岸坡脚下，进行道路通向开挖工作。

（三）混合挖掘

如果公路建设较大或者是所施工的路段的纵向距离很长并且很深，为保证路基开挖施工的正常进行，就需要采用多种方式混合开挖法。比如在路基开挖施工过程当中同时采用分层开挖和全断面开挖法。但是在现场的施工当中采用混合方式挖掘时，不能随意搭配，需要根据工程的要求进行选择。在运用以上两种办法进行开挖施工时，需要沿着整个路基的中线纵向挖出一条通道，然后将坡面进行横截面的挖掘，不管是挖掘还是运土或排水，都统一由一个施工团队及单独的机械负责。两种方式相互合作但彼此间不会互相影响。

二、机械开挖技术的分析

（一）推土机

当路基的开挖深度要求为2m以内时，可以采用推土机沿路基横向方向进行挖掘。将整个路基的中心线作为基准，推土机来回在路基上进行施工操作，挖掘完成后再清理两侧堆土。针对丘陵路段的路基挖掘时，需要采用纵向开挖的方式操作，推土机沿着基线路向下，分段分层进行开挖，然后将挖掘的土质推送到坡下，用于填筑路基。在操作时需要根据路基的土壤性质，将推土机的水平回转角进行适当调整。国内道路施工路段的路基土壤处于一级和二级时，水平回转角调整为600°，当为三、四级时，调整的角度为450°。开挖的步骤是先开挖完傍山半路堑，然后再进行深路堑的挖掘，提前做好施工前准备即可。深路堑所挖掘的土质用来填筑路堤。

（二）铲运机

采用铲运机开挖路基有两种挖掘方式，一种是弃土开挖，另一种是纵向移动挖掘填筑施工。在进行开挖时，需要从高路基的两侧开始分层进行，让每层的挖掘厚度控制在15—20 m，同时每层都需要设置排水引流纵坡，在保持土层平整的同时还能有效控制边坡的稳定。为保证路面水不流入路基，需要在路基上层构架一个用于阻挡的弃土堆。如果路基的纵向长度较长，铲运机无法良好地操作，或者是所挖掘出的土质无法充分利用，那么就可以构建弃土堆。采用纵向开挖法施工时可以从整个路基一端或者两端同时纵向开挖和运送。对填筑的路堑进行外接路堤时，铲运机需要采用纵向移动挖掘填筑的方式施工，从顶部开始沿着路堑的纵坡向下推削铲土，从内逐渐向外部开始挖掘。对延伸的路线长度而言，要对挖掘路线上遗留的部分进行填筑路堤延伸，以此增加开挖图纸路线的长度，并且相应地也要将填筑路堤进行延伸。

（三）挖掘机

挖掘机开挖路基需要配合多种机械同时进行，以配合机械的不同，可以分为三种方式进行挖掘。首先是正铲挖掘机开挖技术，在施工时采用的方式普遍为全断面开挖或者分层开挖方式，具体则需要根据工程设计和施工的要求而定。当路基要求挖掘的深度小于5 m时，采用全断面开挖技术，运送土质可以并列停在其同一水平位置或者挖掘机后侧，方便施工。此法较为简单，且能够一次性达到预先设计的标高要求（采用横向方向上的移动开挖操作）。当路基的挖掘深度要求大于5 m时，需要采用分层方式挖掘机开挖，作业时先用挖掘机纵向开挖，将部分路堑开通，经过几个行程的来回后打通整个路基，最后用推土机修整开挖过程中留下的边坡土质。反铲挖掘机开挖技术只针对下方土层，采用此法挖掘的深度必须在其挖掘的范围内。作业时从路基顶端的两侧进行开挖。而拉铲挖掘则是用作卸料路基段的弃土堆的施工，作业方式与以上两种相同。为了保证施工的安全性和可靠性，在进行开挖时需要将拉铲挖掘机的内侧履带与两侧的施工土质保持在1.2 m—1.5 m的范围中。

三、加强开挖施工的安全性控制措施

在公路路基开挖技术施工时需要保证其安全性，还要对路基防护和路基质量进行控制。因此在开挖施工前需要做好一系列的准备，准备工作包括技术流程规范、施工放样及人员原材料的安全防护准备工作。特别是公路基本上属于大面积路基的开挖，会造成原有土质破坏，让路堑的边坡失去稳固性，导致滑坡、坍塌，不仅会延误工期，还危及人员和路体本身的安全。所以在施工前，技术人员需要对施工路段的情况进行调查，比如路基的土质、地质断层、岩石的风化程度或者龟裂状态等。开挖前在路堑顶部挖掘截水沟，方便每个断层引流地面水和地下水，然后结合截水沟和边沟或者暗道，将路基的排水工作做好，避免出现结构不稳或者影响施工质量的问题。另外对边坡松散的土质还需要做好预防工作，以免其崩塌。可以对沙型或者砾土质做好边框固型，并且加强路基的整体刚度和每层的压实工作。施工时要完全依照设计要求操作，将标高和宽度线控制在允许范围内，控制路基内的积水现象。

结束语：

由此可知，在公路路基开挖施工过程中，要按照工程的要求选用适合的开挖方式，结合机械与人工操作，保证其安全性和质量。

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TU714

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1007-6344（2016）10-0177-01