1.魏 瑋 2.張向東
1、410102197711172535 2、410105197012181618
淺談路基工程中路塹開挖施工方法
1.魏 瑋 2.張向東
1、410102197711172535 2、410105197012181618
路塹開挖施工是路基工程施工中常見的施工作業方式, 路塹是指全部在原地面開挖而成的路基或低于原地面的挖方路基。本文對路基工程中路塹開挖準備工作、開挖方法以及機械化施工技術進行探討。
路基工程;路塹開挖;機械化施工
路塹開挖作為路基工程施工中量最大、最普遍的內容,在施工過程中可以采取人工或者是機械作業,其中可以采取機械作業為主,對于不便采取機械作業的施工路段,還可以采取人工作業。本文主要針對路基工程施工中路塹開挖的準備工作、開挖方法及機械化施工進行了詳細的闡述。
路基開挖施工前,除了要做好相關的技術性準備工作意外,還要特別做好開挖的安全防范和準備性工作。因為路基的大面積開挖會破壞土體原有的自然平衡,容易引起路塹邊坡失穩、滑坍,危機到施工的安全性能,延誤工程的工期。施工人員還需要對路基工程范圍內的地質水文情況做詳細的調查,例如巖石的風化、龜裂程度以及地址斷層、土質變化、水文穩定等工程條件,其中水的影響是造成路塹病害的主要原因。
路塹開挖根據現場施工條件,可采用以下幾種基本方法:
1.全斷面開挖法。從開挖路塹的一端或兩端按斷面全寬一次挖到標高,逐漸向縱深挖掘,挖出的土方一般都是向兩側運送。這種方法適用于深度不大,且較短的路塹。
2.分層開挖法。從開挖路塹的一端或兩端按斷面分層挖至設計標高。每層都有單獨的運土出路和臨時排水設施,適用于開挖深而短的路塹。
3.分段縱挖法。當路塹較長時,開挖深度不大時,把開挖路塹橫斷面分成若干段,并縱向條形開挖,一般出土于兩側。若是傍山路塹,一側塹壁不厚,選擇一個或幾個地方挖穿塹壁出土。
4.分層縱挖法。如果路塹寬度及深度不大,可以縱向分層挖掘。在短距離及大坡度時,可用推土機施工,較長的寬路塹則宜用鏟運機作業。
5.通道縱挖法。在開挖路塹全長上,沿路塹縱向先挖出一通道,然后開挖兩旁,這是一種快速施工方法,通道可用于機械通行或運輸土料車輛的運土。
路塹開挖施工根據不同的施工條件,應采用不同的施工機械作業。
(一)推土機作業
推土機具有操縱靈活、運轉方便,既可開挖土方,又能短距離運輸土料的特點,在路塹開挖中被廣為采用。其主要有兩種施工作業方法。
1.橫向開挖路塹。用推土機橫向開挖路塹,其深度在2m以內為宜。開始時推土機以路塹中線為界,向兩側用橫向“穿梭”推土作業法進行,將路塹中挖出的土送至兩側棄土堆,最后再做專門的清理和整平,當開挖深度超過2m時,則需與其他機械配合作業。
2.縱向開挖山坡路塹
(1)開挖傍山半路塹。一般多采用斜鏟推土機進行。開挖時首先由路塹邊坡的上部開始,沿線路行駛,漸次而下,分段、分層將土推送至坡下填筑路堤處。推土機的水平回轉角根據土壤的性質來調整,在I、II級輕質土壤上作業時,可調至60°;在III、IV級土壤作業時可調至45°。
(2)開挖深路塹。開挖那種深路塹運土來作為填土路基作業的時候,首先還應做好準備性工作,在開挖路塹的原地面線頂端各點和填挖之間的零點處,設置標記,同時挖小丘,便于推土機能夠順利進入到施工現場。當路塹開挖到設計深度的一半位置時,再用另外1~2臺推土機,橫向分層推削路塹斜坡。由斜坡上推削下來的土壤,仍由下面的推土機送至填土區段,直至路塹路堤全部完成為止。
(二)鏟運機作業
鏟運機開挖路塹有兩種作業方法,一是橫向棄土開挖;二是縱向移挖作填。路塹分層開挖,并從兩側開始,每層后15~20cm,這樣做既能控制邊坡,又能使取土場保持平整,同時還應沿路塹兩側做出排水縱坡。
路塹在以下情況下,宜采用橫向開挖,即:塹頂地面有明顯橫坡,而上游一側需設置棄土堆,阻擋地面水流入路塹;路塹中縱向運土距離太長,超過鏟運機經濟運距,嚴重影響工效;不需要利用土方或利用有剩余時;長路塹由于施工條件的限制,機械只承擔其中一段,兩端又無法縱向送土時。
鏟運機縱向移挖作填,當路塹須向塹口外相接的路堤處運土填筑時,鏟運機應利用縱坡自路塹端部開始作下坡鏟土,并逐漸向塹內段延伸挖土長度,而填筑路堤也應相應的延伸。
(三)挖掘機作業
用挖掘機開挖路塹,一般是與運輸車輛配合作業的。
1.正鏟挖掘機開挖路塹。正鏟挖掘機進行路塹開挖作業,可采用全斷面開挖和分層開挖兩種方法。如路塹深度在5m以下時,可采用全斷面開挖,挖掘機一次向前開挖路塹全寬至設計標高,運輸車輛停在與挖掘機同一平面,且并列布置,或在挖掘機后側。這種方法施工簡單,但挖掘機須橫向移動,才能挖到設計標高。
當路塹深度為5m以上時,宜采用分層開挖,即挖掘機在縱向行程中,先把路塹開通一部分,運輸車輛在挖掘機一側布置,并與開挖路線平行,如此往返幾個行程,直至將路塹全部開通。挖掘機各次開挖后在邊坡上留下的土角,可由推土機修整。
2.反鏟挖掘機開挖路塹。由于反鏟挖掘機只能挖掘停機面以下的土壤,因此做開挖路塹作業時,是停在路塹頂部兩側進行,一般只適用于開挖深度在挖掘范圍內的路塹。可視現場情況采用溝端、溝側的作業方法。
3.拉鏟挖掘機開挖路塹。用拉鏟挖掘機開挖路塹作業時,如卸料半徑能及至兩側棄土堆位置,則挖掘機可停在路塹中心線上,采用溝端挖掘的方法進行,否則,必須采用雙開挖道作業。當棄土堆位于路塹一側時,挖掘機沿路塹邊緣移動,為了保證安全,挖掘機內側履帶應與路塹邊沿保持1.0~1.5m的距離。
(四)推土機和鏟運機聯合施工
在組織大型土方機械開挖路塹作業時,往往投入作業的機型很多,各自又有不同的適用范圍和作業效果,為多機聯合作業提供了可能,其中,不同功率的推土機和不同斗容量的鏟運機聯合作業最為常見。在組織推土機與鏟運機聯合開挖作業時,應根據它們各自的特點將它們安排在最能發揮各自優勢的部位作業。
路塹開挖是路基工程施工中的一種常見的施工作業,為了保證路塹開挖施工作業的順利進行,首先還應做好施工準備工作,特別是安全防護工作,這樣以免發生安全事故,影響施工的進度以及施工質量。
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