辜應乾
(貴州省綏陽縣公路管理所)
公路路基挖方段是整個公路最容易出現病害的地方,路基挖方段經常出現滑坡、崩塌以及路基翻漿等安全隱患。公路路基的挖方施工會對原有的山體平衡、施工環(huán)境周邊水體造成巨大影響,一旦公路路基挖方施工方案不合理,施工技術人員忽略路基邊坡太陡,不重視施工環(huán)境因素,對路基草坡栽種、護面鋪設、擋土墻施工以及排水出現故障等問題未能及時進行處理,就會造成公路路基邊坡的穩(wěn)定性與平衡性無法得到保障,出現滑坡現象,拖慢整個路基工程的施工進度。因此,施工技術人員有必要慎重選擇好路基挖方施工方案,同時把握好路基挖方施工的技術要點,嚴格把關路基挖方工程的施工質量。
貴州省一高速公路路線總長為12.00 km,路面工程為K 29 + 200 ~K 49 + 100,全長為21.80 km。公路路基寬度為25.5 m,兩側行車道寬度各為2 ×3.85 m。該公路路基挖土石方為102 348 m3,路基挖方邊坡最大高度達68 m,挖方土石主要為次堅石。該公路路基挖方工程浩大,且?guī)r石碎石多,因此挖方施工難度大,要求施工技術高。
該路段路基挖方施工準備的重點就是對施工恢復定線測量與施工放樣,技術人員首先交接好線路中各樁位置,重復核查各個導線控制點的位置,再進行各導線、中線與高程的復測、水平點的檢查或增加,最后將測量數據上交監(jiān)理工程師,以確保施工無誤,最后即可進行施工現場的測量放樣,設置好路基中樁與邊樁,同時標記好路基開挖的高度,最后再次提交監(jiān)理工程師檢驗批準。
公路路基挖方施工前技術人員會進行復查試驗,對公路路基工程周邊的地質、水文、障礙物布置情況作好充分調查。由于該高速路段巖石多,邊坡坡度大,因此在施工時施工人員選擇邊開挖邊防護的施工方案,除此之外,還有專門的技術人員對施工邊坡進行穩(wěn)定性監(jiān)控。
而且,施工技術人員還了解挖方巖石的風化程度、龜裂情況以及巖層的層理節(jié)理狀態(tài)。另一方面,土工試驗取樣通常按照設計文件所提供數據對土質進行取樣,且每類取樣不少于3 組,挖方用的填料土也需要按照相關規(guī)定進行試驗,以確保挖方質量。我公司施工技術人員在施工時對每一填層每1 000 m3抽檢至少兩點,小于1 000 m3的土方檢驗兩點即可。
水能夠引發(fā)公路路基出現各種病害,所以必須要保證在路基開挖時以及開挖竣工后進行及時排水,以保證路基質量。首先,在正式進行路基開挖前必須設置好截水溝,分層開挖時應該及時修建臨時的排水溝;其次,設置的臨時排水設施必須與永久性排水設施統一結合,從路基排出的水要引流到工程以后的區(qū)域,但不可引流到農田耕地,引起淤泥囤積和沖刷;另外,在路基施工過程中要注意對排水設施的維修養(yǎng)護,確保路基排水設施的暢通。對于一些屬于滲水性土質或者是急流沖刷地段的排水溝,施工技術人員要注意對其進行加固,防滲漏防沖刷,而對于一些水文狀況不佳的地段,應當注意處理好基頂的排水;最后,將會對邊坡穩(wěn)定造成重大影響的地表水或地下水引走,路基的線路方向還應當保持一定的縱向坡度,以保證排水的便捷性。
由于該施工路段的水源較為貧乏,所以我方施工隊伍在距離施工現場4.0 km 處某一水源架設一臨時自來水管道,將水輸送到公路共計下方所設置的臨時水池,以解決施工期間用水問題。
測量放線→截水溝→挖掘機開挖→挖掘機、裝載機裝料→自卸車運輸→人工整修邊坡→做坡面防護。
(1)橫挖法
橫挖法也稱作一層橫向全寬挖掘法,即對公路路基的橫斷面寬度與深度,從一端或兩端逐漸向前挖進的作業(yè)形式。這個方法多用于一些開挖淺且地段短的路基。而其他的多層橫向全寬挖掘法,則適合一些開挖深且地段短的路基,若土方工程數量很多,此時應當將各層沿縱向拉開,盡可能做到向多層多方向出土,這個階段可以采用更多的人力物力,以保證施工速度與施工質量。
另外,每一層的挖掘深度應當充分結合施工便捷程度以及施工安全性,若采用人力橫挖法進行開挖施工,一般挖掘深度為1.5 ~2.0 m;而采用機械橫挖法進行開挖施工,一般挖掘深度為3.0 ~4.0 m。橫挖法適合機械化施工,選擇推土機堆土配合裝載機和自卸車運土設備進行施工較為便捷,而邊坡的修整、排水溝的設置就必須由施工技術人員借助平地機進行修刮。
(2)縱挖法
①分層縱挖法
分層縱挖法就是指沿著公路路基全寬,以深度小的縱向分層挖掘前進的作業(yè)形式,該方法主要應用于地段較長的路基開挖施工。當路基長度低于100 m,施工要求路基開挖深度低于3 m 且公路路面較陡時,最好選擇推土機作業(yè)方式,推土機最佳運作間距為20 ~70 m 內,最大距離不得超過100 m。若公路路面橫坡較為平緩,地表應當選擇橫向鏟土作業(yè)形式,而路基下層土應當選擇縱向推運作業(yè)形式。若路基的橫向寬度較大,應該選擇兩臺或多臺推土機去進行橫向聯合施工作業(yè);若路基前有較為陡峭的山坡,則應當選擇斜鏟堆土作業(yè)方式。
該路段路基開挖正是采用此方法,施工填料主要采用挖掘機配合自卸汽車進行運輸,再采用推土機進行攤鋪、分層填筑,以求達到壓實均勻的目的,最后由震動壓路機進行碾壓施工。而且,該路段是從路基坡頂分級進行開挖的,且開挖一級同時防護一級;由于該路段坡度大,約50°左右,因此在施工時,技術人員會格外注意控制爆破時飛石與滾石情況;此外,爆破開挖主要以小型淺孔松動爆破為主,而邊坡坡面則選擇光面爆破方法。
②通道縱挖法
簡單來說,通道縱挖法就是沿著路基縱向挖掘一條通道,接著再將該通道向兩側拓寬開挖,當路基上層通道拓寬到路基的邊坡之后,再往下開挖下一層的通道,如此類推,直到開挖到挖方路基的頂面標高位置。通道縱挖法是極為迅速有效的施工開挖方法,而且開挖的通道也可以作為施工機械設備通行與運輸的路段,有利于土方開挖與外運。
③分段縱挖法
分段縱挖法主要沿路基選取一個或幾個合適的地方,然后將較薄的一側路基橫向挖穿,接著在縱方向按照樁號順序將路基分成兩段或多段,各段再進行縱向開挖施工。分段縱挖法主要適用于開挖地段較長、土方運走距離遠的靠近山坡的路基以及一側路基壁較薄的路基進行開挖,此外,采用此方法進行路基開挖必須在施工路段中間設置符合規(guī)定的棄土場與多余的挖方廢置區(qū)域,注意制定合理的土方調配計劃。
(3)混合式開挖法
混合式開挖法就是指合理將橫挖法和通道縱挖法結合起來并將兩方法混合使用,充分發(fā)揮其優(yōu)越性?;旌鲜介_挖法主要應用于路基縱向長度與深度都極大的開挖施工,此時應當先把路基縱向挖通,再沿著橫向坡面進一步挖掘,以達到擴大開挖坡面的目的。此外,要注意在每個坡面都設置一個機械施工班組進行開挖作業(yè)。
經過該路段挖方施工的觀察調查,我總結出下面幾點經驗:首先,開挖時除了要安排專業(yè)人員觀察好開挖坡面的穩(wěn)定情況,還要他們跟進好施工設備的運作情況,一旦發(fā)現問題要及時提出并做好相關處理。其次,路基開挖遇上雨期,此時應對路基進行分層開挖,同時要在每層底面設置坡度不小于1 %的縱坡;另外要在挖方邊坡預留30 cm,待雨期結束后再對邊坡進行邊坡線的設計,距離路基頂面約30 cm 時要停止開挖,雨期過后再重新開挖到設計標高。此外,若在冬季進行路基開挖,對于一些尚未開挖完成的土質路基,可以將開挖路面表層翻松30 ~40 cm 左右,以作為保溫層給公路防凍;而對于已經開挖完成的土質,應當在路基表層覆蓋松土。另外,在土方開挖完成后,要及時進行上部結構的施工,避免基底結冰。最后,在路基施工過程中,必須對施工現場附近的管線、纜線與建筑物進行有效的防護措施,避免對其造成過大破壞。
總而言之,路基挖方施工技術會決定路基施工質量的好壞,因此,施工技術人員必須從施工管理中著手,充分掌握好路基施工技術要點,重視施工過程中的每一個細節(jié),認真處理好施工過程中出現的質量問題,同時路基挖方后還必須對路基進行維修養(yǎng)護。唯有如此,才能保證公路得以正常使用,從根本上提高公路的施工質量、延長公路的使用壽命。
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