浅析公路路基挖方施工技术
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摘要:众所周知,任何基础设施的建设都要从基础开始。因此,路基施工质量的好坏,将直接影响到整体工程的质量。路基施工包括路基挖方、路基填方和特殊路基处理等及其有关的作业。本文就路基挖方的前期准备、开挖过程和施工注意事项等方面的内容,结合工程实际,谈一点自己的看法。
路基挖方又称为路堑,是路基工程施工中的一个重点。尤其在山岭重丘地区修建公路,挖方路基常常是控制工程进度的关键。公路建成通车后,挖方段又是养路部门养护的重点。由于挖方路堑是由天然地层构成的,天然地层在生成和演变的长期过程中,一般具有复杂的地质结构。处于地壳表层的挖方路堑边坡施工中受到自然和人为因素包括水文、水文地质、地面水、气候、地貌、设计与施工方案等的影响,比路堤边坡更容易发生变形破坏。
一、基挖方施工前准备工作
1.测量放样
施工恢复定线测量及施工放样是施工准备阶段的主要技术工作,承包单位根据设计图纸、监理工程师书面提供的各导线点坐标及水准点标高进行复测,闭合后将复测资料交监理工程师审核。承包人应根据监理工程师批准的定线数据进行施工放线。按规范中规定,路基施工前,应根据设计图、施工工艺和有关规定恢复的路线中线桩、钉出路基用地界桩、路堑坡顶、边沟、取土坑、护坡道、弃土堆等的具置桩。道路中线桩直线部分每20m一个,每100m设一个永久性固定桩,曲线的起点、终点、圆缓点、缓圆点都应设置固定桩。在中线桩施测后,进行横断面测量,然后根据路基横断面图及实测标高进行边桩放线。在挖方断面的坡顶点位置上,钉挖断面的边桩,一般在距边桩一定距离的外方,设栓(护)桩,以备边桩丢失后及时恢复。
2.前的复查和试验
路基施工前,施工人员应对路基工程范围的地质水文情况进行详细调查,通过取样试验确定其性质和范围,并了解附近既有建筑物对特殊土的处理方法。对有岩石的地段要掌握岩层风化、龟裂程度,岩层的层理、节理、片理状态,对于易崩塌地带的断层和地质变化区段的情况尤应给予特别的重视。
土工试验取样一般按设计文件提供的资料每一种土类取样不少于三组;也有按桩号取样进行土工常规或试验的。并按照《公路路基施工技术规范》(JTG F10―2006)规定,挖方、借土场用做填料的土应该进行的试验项目,其试验方法按《公路土工试验规程》(JTG E40―2007)办理。
3.前路堑的排水设施
由于水是造成路堑各种病害的主要原因,所以不论采取何种开挖方法,均应保证开挖过程中及竣工后的有效排水。
在路堑开挖前做好截水沟,分层开挖时应修建临时排水沟。临时排水设施与永久性排水设施相结合,流水不得排于农田、耕地,污染自然水源,也不得引起淤积和冲刷。路堑施工时应注意经常维修排水沟道,保证流水畅通。渗水性土质或急流冲刷地段的排水沟应予以加固,防渗防冲。水文地质不良地段,必须严格搞好堑顶排水。引走一切可能影响边坡稳定的地面水和地下水,在路堑的线路方向上保持一定的纵向坡度(单向或双向)以利排水。
二、路堑的开挖
土方地段的挖方路基施上标高,考虑因压实而产生的下沉量,下沉量的数值由试验室确定。路基顶面以下80cm的压实度,要达到95%,严格按《公路土工试验规程》(JTG E40―2007)重型击实法进行检验。不符合要求时,采取压实或其它措施进行处理,并报监理上程师批准。
1. 开挖原则
1.1按设计坡比分层开挖,每层开挖深度应根据机械修整边坡的便利程度确定。
1.2然层开挖应考虑弃土外运问题,保证开挖现场的便道畅通,合理组织现场交通,并结合本单位的运输设备吨位考虑。
1.3石方爆破作业以小型及松动爆破为主,严禁过量爆破。对坡面2m范围内采用光面爆破和预裂爆破技术。
1.4路堑开挖应采用“横向分层、纵向分段、两端同步、阶梯掘进”的方式有序进行。
1.5注重开挖现场文明施工,保证施工有序,安全生产,文明施工。
2.机械设备
根据业主的强制性资格条件和工程实际情况,确定投入的挖掘机数量,并根据实际施工情况,在必要时增加。
3.工艺
3.1路基挖土方
施工工艺:修建便道清理场地测量放样分层、分区段开挖装车运土卸土地点人工修坡防护排水工程施工。
3.2路基挖石方
施工工艺:修建便道清理场地测量放样潜孔钻钻孔光面、松动爆破分层开挖石方装车运输至路基(或弃碴场)。
4.路堑开挖
较短的路堑采用横挖法。当挖深较小时采用单层横向全宽挖掘法;当挖深较大时,采用自上而下分层横向全宽挖掘法。土质路堑的开挖因地制宜采用人工或机械作业。人工开挖时,可在不同高度设几个台阶,台阶高度为1.5-2.0m,并设单独的运土通道及临时排水沟。机械开挖且弃土(或移挖作填)运距较远时,采用挖掘机配合自卸汽车进行。机械开挖路堑边坡配合挖掘机或人工分层修刮平整,以保证边坡的平整与稳定。
5.路堑开挖
石方根据岩石的类别,风化程度和发育程度等确定其开挖方式。对于软石和强风化岩石,能用机械直接开挖的采用机械开挖,不能采用机械直接开挖的石方,采用爆破施工。本合同段石方开挖,采用中小炮爆破和光面爆破;风化较严重节理发育或岩层产状对边坡稳定不利的石方开挖,采用小型排炮微差爆破,小型排炮药室距设计坡线的水平距离不应小于炮孔间距的1/2。
三、路基开挖过程中的注意事项
1. 施工前仔细调查自然状态下山岭稳定性质,分析施工期间的边坡稳定性,发现问题及时加固处理,同时做好地下设备的调查和勘察工作。
2. 做好堑顶截排水,并随时注意检查。临时排水设施与永久性排水设施相结合。
3. 路堑开挖过程中,当路堑或边坡内发生地下水渗流时,应根据渗流水的位置及流量大小采取设置排水沟、集水井、渗沟等设施降低地下水位或将地下水排走。
4.开挖过程中,派专人仔细调查开挖坡面稳定情况,发现问题及时加固处理,同时做好地下设备的调查和勘察工作。
5.加强测量控制,边坡随开挖随成型,保持边坡平顺。 根据边桩位置,预留20cm～30cm的保护层,以利于人工修坡,施工时逐层控制。
6.土方开挖时,对地下管线、缆线、文物古迹和其他构造物做好妥善保护。在居民区附近开挖土方时,采取有效措施保证居民及施工人员的安全,并为附近居民的生活提供有效的临时便道或便桥。
7.土方地段的路床顶面标高,考虑因压实而产生的下沉量,其值由实验确定。路床顶面以下30cm的压实度不小于95%,如不符合规定,清除换填处理;
8.雨季开挖土路堑时,分层进行开挖,每层底面设大于1%的纵坡,挖方边坡沿边坡预留30cm厚,待雨后再整修到设计边坡线,开挖路堑在距基顶面30cm时停止开挖,待雨季后再挖到设计标高。
9.冬季施工时,开工未挖完的土质路堑、基坑时,将开挖面表层翻松30-40cm,耙平作为保温层防冻;已开挖完的,表层预覆松土或草袋上覆松土,待继续施工时再清除。土方开挖完毕,立即施工上部结构,防止基底冻结;如有工艺间歇,按冬季防护办法处理。
10.对有石方爆破的路基挖方施工,应设立警戒线,安全标牌齐全,并设专业人员监督管理,以保证生产和生活安全。
四、结语
本文通过对挖方路基施工技术的分析,认识到施工过程中的质量控制对路基的整体质量起到了关键性的作用,只有从过程管理中着手,从小处落实,才能保证公路工程的正常使用,全面提高公路工程质量。
参考文献
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[3]曹获.公路工程基桩动测技术规程. 人民交通出版社(JTG/TF81-01-2004).
[4]交通部第一工程总公司.公路路基施工技术规范.人民交通出版社(JTG F10-2006).