谈路基土石方开挖施工

文章编号：1009-6825（2013）05-0141-03

SHANXI

山西

ARCHITECTURE

建筑

Vol．39No．5Feb．2013

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谈路基土石方开挖施工

张志杰

（河南城际铁路有限公司，河南郑州450046）

摘

要：针对路基土石方开挖施工进行了阐述，分别从开挖前准备、挖方路基施工工艺流程、各开挖方法施工要点三方面作了详细

介绍，为路基土石方开挖施工方案的选择奠定了理论基础。

文献标识码：A

关键词：路基，土石方开挖，施工中图分类号：U416．1

0引言33．1

土石方开挖施工各方法要点土方开挖

路基土方开挖采用机械进行横向全宽挖掘法和分段、分层通道纵挖法方案，挖掘机或装载机配合自卸车装运，推土机初平，平地机终平，压路机碾压的一条龙作业。石方地段开挖采用自上而下分级光面爆破成形，即每开挖一级后，及时清刷坡面，再开挖下一级的方案。开挖时应自上而下进行，严格按设计图纸坡度和分

开挖坡面应一次性成形，严禁超挖或欠挖。开挖的土石级进行，

方用于路基填筑或弃于指定弃渣场。

根据路堑的深度、长度和开挖方的运输距离选择施工机械及

开挖方法。

3．1．1

横向开挖法

短而深的地段采用分层横向开挖法（分层横向开挖法示意图如图2所示），每层3m～4m。若以挖作填，运距较近时（20m～80m），用推土机进行，运距较远时用推土机堆积，采用装载机配合自卸汽车运土，边开挖边修边坡、边填土边摊铺碾压。

1上11．1

开挖前准备工作测量准备

采用GPS定位、贯通，施工过程中根据复测导线点坐标，用全

站仪测设出路线中桩及两个边桩，每20m一个断面，在必要的地并根据已测的地面高程在三桩中挂线施工，确保符方增设护桩，合要求。

下层11—1剖面1．2拟定开挖方法

3．1．2

对全线土石按开挖方法进行分类，合理布置施工机械，并对

中线进行测设。根据测设路线中桩，设计图表定出路路堑边线、

堑堑顶边线、边沟位置桩。在距路线中心一定安全距离设置控制

桩。对于深挖地段，每挖深5m，复测中心桩一次，测定其标高及宽度，以控制边坡的大小，并依据设计挖深及边坡坡率推算测出开挖边界。

图2分层横向开挖法示意图纵向开挖法

长而深的路堑采用纵挖法，先沿路堑纵向挖掘通道，然后将通道向两侧拓宽，上层通道拓宽至路堑边坡后，再开挖下层通道，如此纵向开挖至路基标高（见图3）。

2挖方路基施工工艺流程

挖方路基施工工艺流程见图1。

施工准备测量放线清除地表植被机械分层开挖机械装运机械碾压堑底路基面整修碾压图3纵向开挖法示意图3．1．3单层横向全宽掘进法

櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅图1挖方路基施工工艺流程图［2］中华人民共和国铁道部．铁路工务安全规则［M］．北京：中2005．国铁道出版社，

Using3Dpositioningmaintenancerepairturnouts

CHENLei

（YuanpingSection，Datong-QinhuangdaoRailwayLimitedbyShareCompany，Yuanping034100，China）

Abstract：Accordingtothedefectsanderrorsexistinginoriginalswitchmaintenancerepairmethods，thispaperputforwardanewmethodof3Dpositioningmethodformaintenanceandrepairofturnouts，andintroducedindetailtheconstructionorganizationdesignofturnoutmaintenancere-pairusing3Dpositioningsystem，pointedoutthatthismethodcouldpreciselycontroltheturnoutposition，reducedlineshaking，improvedthere-pairquality，worthyofpromotion．

Keywords：turnout，maintenanceandrepair，3Dlocation，constructionorganization

12-08收稿日期：2012-作者简介：张志杰（1978-），男，助理工程师

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第20391卷3第5年2期月

山西路基开挖较浅时，对路堑整个宽度，沿路线纵向一端或两端向前开挖。单层的掘进深度，即等于路基设计高度，所以向前掘进一段，就完成该路堑路基的一段。

3．1．4

双层二次横向全宽掘进法

人工挖掘时每层高度一般为1．5m～2．0m（最大），当路堑较深，同时也为了扩大施工操作面时，横向全宽掘进亦可分为两个或两个以上的阶梯，同时分层进行开挖，如图4所示为双层挖掘示意图。每层阶梯留有运土路线，并注意临时排水，及防止上下层干扰（Ⅰ，Ⅱ为开挖层次）。

ⅠⅠⅡⅡa）横剖面b）平面图4双层二次横向开挖法示意图3．1．5双层纵向通道掘进法

对于土方量比较集中的深路堑，可采取双层纵向通道掘进法。即先沿路堑纵向挖掘出一条通道，然后再沿此通道两侧进行拓宽，既可避免单层深度过大，又可扩大作业面，同时对施工临时排水可用作导沟（如图5所示，图5中数字为挖掘顺序）。

第1层通道6512341110789第2层通道图5双层纵向通道开挖示意图3．1．6

混合式开挖法

若路线纵向长度和挖深超过20m的路堑，宜采用混合式开

挖法。

3．1．7

机械化作业要点

1）推土机推铲作业：当采用分层纵挖法挖掘路堑长度不大于100m，掘深不大于3m，地面坡度较陡时宜采用推土机作业，其适当运距可从20m到80m，最远在100m左右。如地面横坡平缓，表面宜横向铲土，下层的土宜纵向推运。当路堑横向宽度较大时，宜采用两台或多台推土机横向联合作业；当路堑系傍陡峻山坡时宜用斜铲推土。

2）推土机铲挖坡道：推土机作业每一铲挖地段的长度须能满足一次铲切达到满载的要求，一般为5m～10m，铲挖宜在下坡道进行，对普通土为10%～18%，下坡最大不得大于30%；对于松土不宜大于10%；下坡推土纵坡不宜大于15%。地形困难时不得大于18%。

3．2石方开挖

石方路堑开挖，以小型及松动爆破为主，严禁过量爆破，特别对边坡开挖尽可能采用光面爆破，降低爆破对边坡稳定性的影响，开挖后边坡上不得留有松石、危石，凹凸尺寸不大于100mm，确保岩体稳定。对风化破碎的岩体采用预裂爆破，再用人工修凿，开挖后边坡防护及时跟上，避免岩体长期暴露而塌方。

3．2．1

爆破作业要求

1）爆破之前清理山体表层植被和覆盖层。

2）布孔前对爆区进行详细检查，并对清理后的地表标高进行测量，根据设计孔网参数和挖深进行布孔和确定各钻孔深度。

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3）钻孔时选择技术熟练的凿岩工人施工，在钻进到一半孔深

时，提起钻头，用专用的炮孔探测仪和角度测试仪进行检查，根据钻孔实际情况决定是否调整钻杆倾角和钻机位置，以便进行纠偏，确保边坡孔角度误差不大于±1°、深度误差不大于±5%；当孔口位置偏差超过2倍孔径时，重新钻孔。

4）钻孔完毕后，技术人员对各孔实际孔深、孔距、排距、最小抵抗线和孔倾角进行测量记录，并根据实际孔网参数进行药量计算和装药，爆破实施之前进行一次试爆，根据试爆结果对爆破设计进行优化，最终选择适合现场实际情况的爆破参数和炸药单耗进行爆破施工。

5）石质路堑路床顶面宜使用密集小型排炮施工，炮眼底标高

宜低于设计标高10cm～15cm，装药时宜在孔底留5cm～10cm孔眼，装药按松动爆破计算。

6）起爆采用非电雷管毫秒延期起爆，对起爆系统各连接点认真检查，爆破时进行震动安全监测。7）爆破施工时严禁过量爆破，边坡轮廓爆破半孔率要求达到90%以上，确保边坡平顺、稳定，以利于边坡防护工程施工。8）石质路床有裂隙水时，应采用渗沟连通，渗沟宽不宜小于30cm，渗沟底略低于坑洼底，坡底不宜小于6%，使水由浅坑洼渗入深坑洼，并与边沟连接。渗沟应填碎石，并与路床同时碾压到规定的要求。

3．2．2

排孔预裂爆破施工

1）先钻凿预裂孔。钻孔孔径在64mm～76mm之间取值，孔

距在380～610间取值，孔距依据钻孔孔径大小修改变化。一般情况下，孔距约为孔径的6倍～8倍，此时爆破效果较为理想。预裂

钻孔沿要求分裂方向和要求的分裂面所设计的角度钻孔，即在路基边坡位置，沿路基边坡开挖面钻孔。预裂孔在主爆孔爆破前先

钻凿完成。

2）预爆预裂孔。预裂孔采用空气柱间隔装药，低密度炸药起爆。炸药爆破的合并扩孔能力与瞬时产生的震动波会分裂相邻各孔间的联结岩体，使钻孔所在面开裂成预裂缝。采用预裂孔爆破具有以下优点：减少超爆量，使钻爆后的爆破面形成较为平整光洁的岩体分割面。减少超爆面的深度，减小爆破震动波对未爆岩体的震动，有利于岩体边坡的稳定。减少对爆破后岩面的修凿铲平，清理危岩的工作量。对施工人员提供较大的安全施工环境，减少岩体塌落事故（如图6所示）。

a）先钻凿预裂孔b）预爆预裂孔c）钻凿主爆孔图6预裂孔爆破示意图3）钻凿主爆孔。使用常规孔径与孔距钻进主爆孔。主爆孔

第39卷第5期2013年2月

张志杰：谈路基土石方开挖施工

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相距于预裂面间距不小于914mm。主爆孔依据开挖岩体的面积及体积，确定爆破孔的排数及钻深。多排炮孔的布局采用三角体形式。第一排孔距的距离以前后排孔距的1．25倍为试钻基准，单排孔间距为孔距的1．8倍；为确保钻爆深度满足设计要求，超钻深度取孔深的1/10。为保证路堑路基面开挖的平整度，可采用贴地钻孔取代超钻方案。需注意的是：主爆孔的空间及排距、钻深等需通过多次计算和试爆确定。

4）起爆主爆孔。使用正常炸药量爆破主爆孔，此时爆破后的岩体会在预裂面前分体破碎，剩余一个顺直的光洁面。主爆孔采用延时爆破，每孔与相邻孔的引爆时间先后不同，内区孔间或每排的端孔必须晚于邻孔前孔引爆。

须通过培训考试，持证上岗。每次爆破设计前，认真进行地形测量和地质观察，依据测量结果进行爆破设计。施工中严格按照设计方案进行钻孔施工，爆破结束后对爆破效果作出评价，总结经验，以便指导下一步施工。

4）配备对讲机向施工负责人汇报，由负责人向爆破员下令起爆后方施爆，爆后15min方准爆破员进入爆区检查，安全员同时检查各自警戒范围，确认无异常情况后向施工负责人汇报，由施工负责人下令解除警戒，人员和机械方可进入现场施工，否则，任何人不准离开自己的工作岗位和进入爆区。

5）起爆后如果发现盲炮，立即报告施工负责人和技术人员，确定盲炮处理办法，及时排除。解除警戒后，及时清除边坡危石。

6）大雨天、夜晚严禁进行爆破作业，夜间钻孔作业必须有足够的照明和可靠的安全措施。

3．2．3

安全防护

1）火工品运输、领取和使用严格按照国家公安部颁发的《爆

《爆破安全规程》破器材管理办法》及执行，爆破员和安全员检查爆区和警戒范围，确认无误后起爆。

2）施工前划定爆破危险区，在危险区的边界设置警戒标志，显示爆破时间和警戒信号，爆破时，无关人员撤离危险区，在危险区的四周入口或附近道路设置标志和安全员，相邻两安全员之间能够相互对视，防止人员和牲畜进入警戒线以内。

3）在开工前，结合当地施工环境和地质情况进行专题培训，使施工操作人员进一步熟悉作业环境。参与爆破施工的人员，必

4结语

路基土石方开挖是路基施工中常见的施工形式，不同的地质

状况，不同的设计要求，都将是决定何种开挖方式的关键因素，必须做到因地制宜，选择科学合理的施工方式，才能正确地组织人员机械，达到节约成本、节省工期的目的。

参考文献：

［1］陈忠达．路基路面工程［M］．北京：人民教育出版社，2009．

Discussionontheexcavationconstructionofsubgradeearthwork

ZHANGZhi-jie

（HenanIntercityRailwayLimitedCompany，Zhengzhou450046，China）

Abstract：Thispaperdescribedthesubgradeearthworkexcavationconstruction，respectivelyintroducedindetailfrompreparationbeforeexcava-tion，constructionprocessofexcavationroadbed，eachexcavationmethodsconstructionkeypointsthreekinds，laidatheoreticalfoundationfortheconstructionschemeselectionofsubgradeearthworkexcavation．Keywords：subgrade，earthworkexcavation，construction