【摘要】路堑开挖是路基工程中常见的施工作业,文章介绍了路堑开挖的施工准备工作,阐述了开挖施工方法和机械化施工作业技术。
【关键词】路基工程;路堑开挖;机械化施工
前言
路堑开挖是路基施工中工程量最大、最普遍的施工内容。路堑是指全部在原地面开挖而成的路基或低于原地面的挖方路基,其作用是缓和道路纵坡或越岭线穿越岭口控制标高,但同时也破坏了原地层的天然平衡状态,不利于排水和通风。因此,开挖路堑时要注意保证边坡稳定性,须设置排水沟,必要时还须设置截水沟以利排水。路堑开挖可采用人工或机械作业,其中以机械作业为主,对于不便于采用机械作业的施工地段,采用人工作业。本文对路基工程中路堑开挖准备工作、开挖方法以及机械化施工技术进行探讨。
一、开挖准备工作
路基开挖施工之前,除了做好相关的技术准备、施工放样之外,还应特别做好开挖施工的安全防护准备。因为路基的大面积开挖会破坏土体原有的自然平衡,易引起路堑边坡失稳、滑坍,危机施工安全、延误施工工期。施工人员应对路基工程范围内的地质水文情况作详细调查,如岩石的风化、龟裂程度及地质断层,土质变化、水文稳定等工程条件,其中水的影响是造成路堑病害的主要原因。
为排除一切可能影响边坡稳定的地面水和地下水,须在路堑顶部预先开挖截水沟,并结合路堑永久排水设施(如边沟或地下盲沟)做好开挖期间路堑排水。路堑开挖及沿线排水沟沿路堑行进方向保持一定的纵坡,以利于排水。此外,对于砂、砾类松散土质边坡,或多层土质有松散夹层时,应随挖随防护,预留碎落台,以防止边坡崩塌。
二、开挖施工方法
路堑开挖根据现场施工条件,可采用以下几种基本方法:
1.全断面开挖法。从开挖路堑的一端或两端按断面全宽一次挖到标高,逐渐向纵深挖掘,挖出的土方一般都是向两侧运送。这种方法适用于深度不大,且较短的路堑。
2.分层开挖法。从开挖路堑的一端或两端按断面分层挖至设计标高。每层都有单独的运土出路和临时排水设施,适用于开挖深而短的路堑。
3.分段纵挖法。当路堑较长时,开挖深度不大时,把开挖路堑横断面分成若干段,并纵向条形开挖,一般出土于两侧。若是傍山路堑,一侧堑壁不厚,选择一个或几个地方挖穿堑壁出土。
4.分层纵挖法。如果路堑宽度及深度不大,可以纵向分层挖掘。在短距离及大坡度时,可用推土机施工,较长的宽路堑则宜用铲运机作业。
5. 通道纵挖法。在开挖路堑全长上,沿路堑纵向先挖出一通道,然后开挖两旁,这是一种快速施工方法,通道可用于机械通行或运输土料车辆的运土。
三、开挖机械化施工技术
路堑开挖施工根据不同的施工条件,应采用不同的施工机械作业。
(一)推土机作业
推土机具有操纵灵活、运转方便,既可开挖土方,又能短距离运输土料的特点,在路堑开挖中被广为采用。其主要有两种施工作业方法。
1.横向开挖路堑。用推土机横向开挖路堑,其深度在2m以内为宜。开始时推土机以路堑中线为界,向两侧用横向“穿梭”推土作业法进行,将路堑中挖出的土送至两侧弃土堆,最后再做专门的清理和整平,当开挖深度超过2m时,则需与其他机械配合作业。
2.纵向开挖山坡路堑
(1)开挖傍山半路堑。一般多采用斜铲推土机进行。开挖时首先由路堑边坡的上部开始,沿线路行驶,渐次而下,分段、分层将土推送至坡下填筑路堤处。推土机的水平回转角根据土壤的性质来调整,在I、II级轻质土壤上作业时,可调至60°;在III、IV级土壤作业时可调至45°。
(2)开挖深路堑。开挖深路堑运土作为填土路堤作业时,应首先做好准备工作,要在开挖路堑的原地面线顶端各点和填挖之间零点处,设置标记,同时挖半小丘,使推土机能顺利进入作业现场。如果推土机能沿斜坡驶至最高点时,则可以由路堑的所在坡面上顶点处开始,逐层开挖至路堤处,开挖时可用推土机沿线路中线的平行线进行纵向推填。当路堑开挖到设计深度的一半位置时,再用另外1~2台推土机,横向分层推削路堑斜坡。由斜坡上推削下来的土壤,仍由下面的推土机送至填土区段,直至路堑路堤全部完成为止。