何建軍
云南路橋股份有限公司
近年來,公路工程迅速發(fā)展,面對(duì)復(fù)雜多變的路基地質(zhì)條件,要想保障路基開挖效率及安全,路基開挖施工技術(shù)的選擇很是關(guān)鍵。而且,對(duì)于路基開挖工作,已有多種開挖施工技術(shù)及機(jī)械可供選擇,但關(guān)鍵要考察好路基地質(zhì)與開挖條件,并做好路基開挖安全防護(hù),以滿足安全性與適用性要求。所以,要結(jié)合公路路基實(shí)際,確定合適的開挖途徑,制定科學(xué)的路基開挖方案,使開挖施工更加安全高效,下面將就此展開詳述。
考慮公路路基寬度、地質(zhì)條件、開挖工程量等差異,通常有多種開挖施工技術(shù)可供選擇,具體如下。
對(duì)公路路基工程來說,當(dāng)進(jìn)行橫向開挖時(shí),通常需考慮路基斷面寬度,而選擇合適的開挖方式,主要有:一是單層開挖技術(shù),針對(duì)的是開挖路段長(zhǎng)度較短,且路基待開挖土層較淺的情況,能夠一次性完成路基開挖;二是多層全寬開挖技術(shù),主要是從開挖深度考慮,尤其是路基開挖工程量較大時(shí),還應(yīng)在多層開挖的同時(shí),加大機(jī)械及人員投入,保障路基開挖整體進(jìn)度。
當(dāng)待開挖路段距離較長(zhǎng)時(shí),可采用縱向開挖的方式,而且有如下技術(shù)分類:一是分層縱向開挖,需結(jié)合路基寬度及深度測(cè)量結(jié)果,制定合適的分層開挖方案,并控制好單層開挖深度;二是分段縱向開挖,需根據(jù)路基條件,合理進(jìn)行多段劃分,并選擇合適的開挖點(diǎn),在依山路基中由較多應(yīng)用;三是通道縱向開挖,主要適用于路基較深的情況,需先進(jìn)行主通道的開挖,再對(duì)其進(jìn)行逐步拓寬,直至達(dá)到邊坡位置,可方便土方及材料運(yùn)輸。
若路基開挖長(zhǎng)度、深度及工作量較大,可采取縱橫向混合開挖的方式,可提高路基開挖效率。而且混合開挖也有基本施工順序,通常情況下縱向開挖在前,然后才是橫向開挖直至達(dá)到路基寬度。要注意開挖技術(shù)的合理應(yīng)用,保障公路路基開挖整體效率。
在實(shí)際公路工程中,需根據(jù)路基狀況,選擇合適的開挖機(jī)械,而針對(duì)不同機(jī)械,路基開挖作業(yè)表現(xiàn)出不同的技術(shù)要點(diǎn),具體如下。
在路基開挖作業(yè)過程中,若利用鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)行操作,通常有如下開挖模式:縱向移挖作填與棄土開挖。鏟運(yùn)開挖的起點(diǎn)選擇往往是在路基側(cè)面,多采取分層開挖的方式,但要注單層開挖厚度不超過20cm。而且要注意路基排水,在路基開挖過程中,需構(gòu)建用于積水引流的排水縱坡,降低地下或地面水對(duì)路基開挖的影響。同時(shí),要想避免開挖后的路基基坑內(nèi)有積水流入,需利用開挖棄土,將其放置于上坡位置,起到有效地水流阻擋作用。利用鏟運(yùn)機(jī)設(shè)備,既能夠進(jìn)行開挖施工,也可用于平鏟運(yùn)輸,在進(jìn)行棄土運(yùn)送時(shí),需合理控制鏟運(yùn)軌跡,通常需以“之”或“8”字形為主,有助于鏟運(yùn)開挖效率的提升。完善的鏟運(yùn)開挖施工方案是保障公路路基開挖效率及安全的基礎(chǔ),需予以重視。
在路基土方開挖中,最為常用的便是挖掘機(jī),要想保障開挖高效性與安全性,需注意如下問題:首先要規(guī)范挖掘機(jī)操作,路基開挖操作人員需具備特種作業(yè)資質(zhì),并高度重視挖機(jī)操作安全性。挖機(jī)操作中挖斗、伸臂下不得有人,而且挖斗不得作為貨物或人的運(yùn)輸工具,不工作時(shí)挖機(jī)挖斗要放落在地面,保障開挖現(xiàn)場(chǎng)安全。其次要掌握不同類別挖掘機(jī)的開挖施工要求,對(duì)于正鏟挖掘機(jī),應(yīng)當(dāng)根據(jù)路基狀況,合理選用全斷面或分層開挖技術(shù),若路基深度少于5m,全斷面開挖方式則更為簡(jiǎn)單且適用;對(duì)于反鏟挖掘機(jī),其在路基開挖中的使用環(huán)境較為特殊,僅能用于下方土層開挖,當(dāng)具體施工操作時(shí),應(yīng)著重控制反鏟挖掘機(jī)的開挖深度,以免超出其挖掘范圍;對(duì)于拉鏟挖掘機(jī),需結(jié)合其卸料半徑,合理選擇拉鏟挖掘機(jī)的坐落位置,通常若棄土堆在其卸料半徑內(nèi),則可將拉鏟挖掘機(jī)沿著路基中心線進(jìn)行工作,通過溝端挖掘完成路基開挖任務(wù),而若棄土堆超出其卸料半徑,則需再行制定開挖方案。
公路路基工程狀況極為復(fù)雜,若其開挖工作量大且難度高,單一機(jī)械開挖已不再滿足,此時(shí)便需進(jìn)行挖掘鏟運(yùn)聯(lián)合,確保路基開挖有效實(shí)施。在實(shí)際開挖時(shí),通過合理化應(yīng)用挖掘與鏟運(yùn)機(jī)械,能夠更好地完成開挖任務(wù),但也有較高操作要求:首先要熟練掌握鏟運(yùn)機(jī)、挖掘機(jī)的機(jī)械操作要求,減少誤操作問題發(fā)生;其次要結(jié)合路基開挖圖紙,合理制定挖掘鏟運(yùn)聯(lián)合開挖方案,要熟悉路基地質(zhì)構(gòu)造,從效率與質(zhì)量角度,選擇合適的開挖路徑;最后在開挖作業(yè)中,需注意鏟運(yùn)機(jī)、挖掘機(jī)的應(yīng)用時(shí)機(jī)及其所負(fù)責(zé)的開挖部位,優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)提高路基開挖效益。不僅如此,相較于單獨(dú)開挖,挖掘鏟運(yùn)聯(lián)合施工的方式,更能體現(xiàn)開挖效率及穩(wěn)定性。所以,出于路基開挖質(zhì)量及效率考量,需要根據(jù)路基開挖規(guī)模及設(shè)計(jì)要求,合理制定經(jīng)濟(jì)可行的聯(lián)合開挖方案,切實(shí)保障開挖效率。此外,針對(duì)軟土路基的問題,常規(guī)的挖掘鏟運(yùn)聯(lián)合開挖方式不再適用,需要利用特殊的抓鏟挖掘機(jī),以滿足路基開挖質(zhì)量需要。
盡管說路基開挖的機(jī)械化程度較高,但若不注重安全防護(hù),可能引發(fā)土方坍塌、滑坡等問題,嚴(yán)重威脅路基開挖施工安全,為此,要將安全防護(hù)納為路基開挖方案的重點(diǎn)內(nèi)容,并做好地勘、排水檢查、開挖厚度檢測(cè)及防護(hù)設(shè)施安裝等工作,確保路基工程安全開挖。具體要求如下。
要認(rèn)識(shí)到,路基開挖對(duì)作業(yè)路段所帶來的破壞性作用,要想做好安全防護(hù)工作,需有完善的技術(shù)方案,使路基質(zhì)量控制及安全防護(hù)更加可靠。首先,要結(jié)合路基地質(zhì)及開挖深度等要素,科學(xué)制定開挖技術(shù)方案,其中要涉及安全防護(hù)措施,并要求路基開挖相關(guān)人員加強(qiáng)學(xué)習(xí),熟悉開挖流程及防護(hù)要求。其次是測(cè)量放樣工作,針對(duì)路基開挖工作,要想使開挖施工更加精確,應(yīng)當(dāng)預(yù)先完成測(cè)量任務(wù),通常采用全站儀坐標(biāo)法,準(zhǔn)確確定其路基標(biāo)高、寬度等參數(shù),確保每一次開挖,均在參數(shù)要求范圍內(nèi)。最后,在路基開挖前,要嚴(yán)格履行技術(shù)交底手續(xù),熟悉開挖流程,明確路基開挖及安全防護(hù)的關(guān)鍵點(diǎn),確保整體開外有序平穩(wěn)進(jìn)行。此外,路基開挖前的場(chǎng)地清潔工作,也會(huì)對(duì)路基開挖安全性有所影響。
為提高路基開挖安全防護(hù)水平,開挖方案設(shè)計(jì)前,應(yīng)當(dāng)就路基開挖段地質(zhì)做深入的現(xiàn)場(chǎng)勘查,并且還需對(duì)待開挖路段下埋管線、特殊地質(zhì)等作重點(diǎn)研究,以免因地勘工作缺失而妨礙路基開挖工作。同時(shí),對(duì)于路基積水引流問題,若不加以可控制,將威脅邊坡穩(wěn)定,所以,排水措施選擇很是關(guān)鍵,在開挖現(xiàn)場(chǎng)需根據(jù)路基狀況選擇地上排水(如截水溝)或地下排水(如盲溝),分別有相應(yīng)排水施工要求。對(duì)于截水溝等設(shè)施,溝渠內(nèi)側(cè)需由漿砌片石進(jìn)行加固,而且溝渠本身需沿著路基兩側(cè)加以布設(shè)。對(duì)于路基地下排水設(shè)施,通常裝設(shè)有滲溝,可通過滲透排水的方式,保證路基給水有效排除。在以往的排水設(shè)施中,主要是借助沙礫料的反濾功能,而其實(shí)際上屬于土工織物的一種。隨著技術(shù)改進(jìn),加筋軟式透水管更多的應(yīng)用于路基開挖排水,其內(nèi)含有濾布、合成纖維等材質(zhì),而且其管徑也是可調(diào)的,通常在8 至30cm 范圍。當(dāng)進(jìn)行沿線排水溝施工時(shí),要想實(shí)現(xiàn)快速、高效排水,還需構(gòu)建排水縱坡,使其在路基開挖中發(fā)揮更大作用。對(duì)于路基排水溝等設(shè)施,若不加以防護(hù),也會(huì)發(fā)生坍塌、滲漏等問題,特別是在松散土質(zhì)路基中。不僅如此,要想保證路基開挖質(zhì)量,須嚴(yán)格控制其開挖誤差,如縱斷高程的誤差要在10mm 以內(nèi),在路基開挖工程驗(yàn)收時(shí),需著重關(guān)注。
對(duì)于路基工程而言,檢驗(yàn)其開挖質(zhì)量的關(guān)鍵,便在于開挖厚度的控制,這也是路基穩(wěn)定性的基本保障。這就要求,對(duì)于路基開挖工作,需嚴(yán)格控制其開挖質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),要結(jié)合路基開挖施工規(guī)范及制度要求,對(duì)開挖路基質(zhì)量參數(shù)加以校準(zhǔn)核查,不僅需關(guān)注路基層間壓實(shí)度及面層剛度,也要保證層面開挖厚度與設(shè)計(jì)相符,盡可能減少施工誤差。待完成分層開挖任務(wù)后,需及時(shí)修整其各層邊坡坡度,使其達(dá)到路基開挖設(shè)計(jì)要求。
隨著路基的開挖,其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性會(huì)有一定破壞,需對(duì)路基及邊坡結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全防護(hù),以防止可能出現(xiàn)的坍塌、滑坡等問題,保證路基工程質(zhì)量安全。在實(shí)際開挖中,要考慮其對(duì)公路沿線地質(zhì)環(huán)境的破壞作用,針對(duì)性地做好防護(hù)準(zhǔn)備工作,使開挖過程更加安全。同時(shí),路基開挖安全防護(hù)是建立在地質(zhì)勘察基礎(chǔ)上的,要了解待開挖路基區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造,然后在針對(duì)性的制定防護(hù)策略。不僅如此,考慮路基引流的危害,需進(jìn)行截水溝的合理布置,并且要整合各類路基排水設(shè)施,使其自成體系,提高開挖路段排水效率。結(jié)合公路路基開挖實(shí)際,要找準(zhǔn)防護(hù)的重點(diǎn),除了要確保邊坡穩(wěn)定性外,若有濕軟路基存在,也需針對(duì)性做好防護(hù),降低對(duì)路基質(zhì)量影響。要有效完善路基的抗?jié)B、排水等功能設(shè)施,需改進(jìn)護(hù)坡方式,合理選用石骨架草皮或者是漿砌片石護(hù)坡,盡可能改善路基排水條件,使基坑開挖防護(hù)更加有效,保證開挖后路基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,實(shí)現(xiàn)路基工程質(zhì)量提升。
綜上所述,路基開挖作為基礎(chǔ)施工環(huán)節(jié),對(duì)公路工程質(zhì)量有直接影響,而且還潛在較大施工安全風(fēng)險(xiǎn)。在公路工程發(fā)展中,已開發(fā)出多種路基開挖技術(shù),而且開挖機(jī)械更加完備,可基本滿足路基開挖需要,但要想保障路基開挖質(zhì)量,關(guān)鍵還在于路基開挖技術(shù)的選擇。在實(shí)際開挖作業(yè)中,還要注重技術(shù)準(zhǔn)備、地質(zhì)勘察、排水、防護(hù)設(shè)施安裝等工作,對(duì)路基開挖進(jìn)行安全性控制,確保公路工程順利實(shí)施。