公路路基开挖施工技术要点及安全防护研究

易乐平

（中国地质工程集团有限公司，北京 100093）

0 引言

随着我国经济快速发展，交通压力日益增大，对公路建设的质量也提出了更高的要求。路基的质量是公路建设质量的基础，其承载能力和强度必须达到标准，否则在交通荷载作用下极易发生变形，影响道路的正常运行。路基开挖技术的高低对保证路基工程的质量起着关键作用，必须从整体上不断提高建设质量，保障施工安全，才能达到更好的施工效果。在公路路基工程建设中应及时掌握施工技术要点，强化安全防护措施，以保证工程施工的安全性，促进公路建设的平稳长远发展。

1 路基的承载力

路基作为公路的重要组成部分，需要承受其上部建（构）筑物的重量和车辆的动力荷载，其稳定与强度是两个关键指标。目前我国公路的路基分为两类：

第一类是天然路基，地质状况相对较好，承载能力良好，无需进行加固。

第二类是人工路基，当路基承载能力不能达到规定的标准时需要进行人工加固，以达到提高承载能力的目的。在工程施工中常采用石质地基，以保证路基承载能力和稳定性。然而，由于石质地基衔接度一般很低，往往造成承载力不均匀的现象，必须采用科学、合理的方法对其进行有效的调节。另外，在路基工程中填土高度对承载力也有很大影响。在施工中应加强对路基承载力的检查，以保证承载力达到设计标准。

2 路基爆破开挖施工技术要点

严格按照设计进行布孔和钻孔，在装药之前要检查孔的位置、深度和倾角是否满足设计要求，孔中是否堵塞、孔壁是否有脱落、孔中是否有积水。如果发现孔的位置、深度和倾角与设计不符，必须立即进行补孔或透孔。应清除孔口附近的碎石和杂物，孔口碎石不稳定的部位应进行维修，防止孔口呈喇叭形。钻孔完毕后，要对孔洞进行封闭并设置标识。严格按照设计装药、堵塞炮眼。如果装药过程中出现阻塞，则立即停止装填并进行处置。在没有安装雷管、炸药等易爆炸设备之前，可以使用木质的长杆进行处置。禁止使用钻具对已填满的炮眼进行处置。深孔爆破的堵塞长度要符合设计规定，不得无堵塞进行爆破，不得用石头或可燃物堵塞炮眼，当有水眼堵塞时，要防止堵料悬空。

在铺设网络之前，必须对起爆设备的质量、数量、重量、段数进行检查，并进行编号和分类。在安装完毕后，必须检查电气起爆系统的网络接通状况和电阻值大小；如果电阻值有很大的偏差，则要对网络进行检查。在雷雨天气或爆区有高压输电线穿越的情况下，必须使用无电气引爆装置。导爆管引信网络连接时，主干线和分支连接必须按照标准规定，严禁踩踏、弯曲导爆管。

网络铺设必须严格按照《爆破安全规程》（GB 6722—2003）的相关标准进行。在确定网络安全，并满足了引爆的安全要求后，方可启动爆破。在处置哑炮之前，要按安全距离划定警戒范围，并在此区域内设立警戒线；处置哑炮时，不相干的人不得进入警戒区。应该安排经验丰富的爆破手处置哑炮。在电力爆破中，当出现哑炮时，必须立即断开电源。当导爆管与导爆管网络出现盲爆时，应先对导爆管进行检查，发现有损坏或破裂的，必须修理后再引爆。不能从枪眼和药瓶中取出炸药。在处置完哑炮后，对爆炸物进行认真的检查，并将剩余的爆炸设备集中销毁；在无法确定爆炸物是否存在残余的情况下，必须采取相应的防范措施。在处置完后，处置人员要填写一张登记卡或一份报告，说明发生哑炮的原因、处置方法和结果以及预防措施。在引爆后30min，才能允许具备爆破资质的专业检查员进入爆炸区域进行检查，以确定有无盲炮、爆破是否平稳、有无危险坡和危石等。检查员如发现有盲炮等危险情况，应立即向有关部门报告或处置；在处置之前，应在工地设置警示标识，并采取相应的防护措施，不相干的人不得靠近。对剩余的爆炸设备进行回收、集中处置。

在确定爆炸地点安全，且得到现场专业安全部的批准后，方可允许工人进入爆区。爆破完毕后，利用挖掘机清除斜坡上残留的石块，个别地区采用手工清除。该标段的爆破石方都是用挖掘机装料、自卸车搬运。在清除完石渣后，对坡面进行人工修整，使其达到设计和技术标准的要求，并及时采取加固措施，防止因长期裸露而失稳，对不稳固的裸露岩体要及时清理。当挖掘任务繁重、施工难度大、单一的机械设备已经无法满足工程的要求时，需要采用多台机械共同进行挖掘，以保证工程的进度。

3 路基开挖施工安全保护措施

3.1 在施工前做好路基施工的技术准备

在路基施工中，施工安全保护是重中之重，必须把安全防护作为开挖方案的重要内容，做好地质勘查、排水检查、开挖厚度检测及防护设施安装等工作，确保路基工程安全开挖。要想确保路基的施工质量，就需要根据路基工程的实际情况，依据路基的地质、深度等结构要素，科学地制定一套合理、高效的施工工艺和施工方案。

在前期的准备工作结束后，就可以进行测量和放线。施工之前，要清除路基表面的泥土和杂物，并用机械进行碾压，使路基干净、平坦。将填料运至工地后，即可进行填筑，再由推土机进行平整。粗平处理是对填充物的大体整理，只要能与路基的边沿基本一致即可；然后进行精平处理，可以利用机械配合施工，保证填筑物与路基精确结合。在公路两侧和斜坡处用人工码砌，并用机械进行二次碾压，达到一定的压实度，整个路基施工就宣布完成。施工中需要注意以下三点：

其一，要根据路基的地质条件和开挖条件，制定相应的技术方案和安全保护措施，使所有的施工人员都能建立起正确的安全意识，并熟悉和掌握开挖过程。

其二，为提高基坑开挖的精度与合理性，必须采用全站仪坐标法进行路基标高的测量放样，确保开挖参数在规定的范围内，确保开挖的效率和质量，缩短工期。

其三，要搞好公路路基工程的技术知识，充分认识和掌握施工中的关键、难点，特别是薄弱环节，及时进行现场的清洁处理工作，最大程度提升公路路基工程开挖质量。

3.2 对路基的清理

在路基填筑之前应先清除路基原有路面的树根、草坪、腐殖土等，并对低洼、坑洞进行及时回填，路基填筑高度不超过80cm。在对路基进行加固时应充分考虑路基的实际特性，然后根据具体情况选用最合理的方法改善土壤状况，以保证其承载力达到设计要求。当路基为粉砂土且表面很薄时，应采取设置砂垫层、把控好横坡度、换填处理等措施提高其承载力，换填深度不得小于30cm；若路基较为疏松，则必须确保其压实度不小于90%；若路基比较均匀，密度较高，则可作为承力层。

3.3 做好路基排水工作

当路基填筑物直径过大时会使道路湿气渗透到路基中。同时由于路基周围有地下水，所以路基会受到地面渗水和地下水的双重作用，对路基的稳定造成很大的影响，还会对地面造成一定的破坏。在进行路基处理时可采用碎石、砂砾等材料进行加固来预防渗水，并能及时截流、引排雨水，保证路基不会受到破坏。在路基施工中要不断提高路基施工的安全防护能力，加强地质勘查、排水巡查等方面的工作，以促进施工的有序进行。

首先，在设计路基开挖方案前要充分考虑施工现场的地质条件，特别是在开挖段的地下管线等方面，要重点分析和研究，以防止因地质勘查工作不到位对后续的开挖工作造成负面影响。

其次，要重视路基工程中存在的积水、渗流问题，必须根据路基的具体条件制定相应的排水措施，并加强排水巡查，为路基施工创造良好的条件。

最后，随着现代科技的发展和革新，软管加固技术得到了越来越多的应用，提高了路基的排水能力；公路的排水设施也要做好相应的保护措施，防止设施缺损造成排水工作前功尽弃。

3.4 斜面治理

为确保路基结构在开挖期间不会被破坏，在施工中必须确保边坡的处理符合有关标准，要适当地设置伸缩缝，有效地解决路基的过渡问题，同时也能对路基起到有效的缓冲保护作用。伸缩缝间距要与标准相结合，以保证其质量。边坡处理所用的材料应达到30MPa 或更高的强度，有效地避免产生分化。而且对石料的粒径也要进行严格的控制，不能超过30cm。针对不同的路基，应采取不同的护坡措施，并针对恶劣天气造成的路基排水困难等问题，提高设备的实用性。宾格笼是由优质低碳钢丝经机器拧编成六角形网孔的网片，再由人工裁剪、组装成为各个尺寸的网箱。宾格笼的丝径视其材质而定：材质为电镀丝、热镀锌丝、锌铝合金钢丝，丝径则为2.0～4.0mm；材质为PVC 包塑丝，则丝径为3.0～4.5mm。宾格笼的使用方法是，首先按照图纸要求铺设好宾格笼，然后在宾格笼网箱内部添加大于网孔尺寸的石块，最后用绑丝将各个宾格笼网箱封盖、链接在一起。宾格笼造价低、生态性好，最重要的是具有可柔性变形的特点，能够在预防山洪、滑坡、泥石流等方面发挥良好的缓冲作用。

3.5 安全保护设备的合理布局

在施工过程中应注意做好施工中的安全保护，必须严格控制施工过程中的每个细节，以达到对施工质量的有效控制，为施工的安全运行打下坚实的基础。

一是在公路路基开挖时往往会对路基的结构产生一定的影响，导致结构失稳，所以必须对路基和边坡进行安全保护，并适当设置安全保护措施，以提高路基的整体稳定性和安全性，同时也能有效地防止塌方、滑坡，提高路基的结构强度和施工质量。

二是在施工中应充分考虑施工对周围环境和地质条件的影响，对开挖地段的环境条件和地质结构进行全面的了解，并采取有针对性的措施，尽量降低外部环境对路基施工的影响，保证工程施工的安全性、合理性与连续性。

三是要充分认识到路基施工中存在的不良效应，并根据实际开挖条件，合理设置截水渠，适时地调整和优化路基排水系统，提高其整体排水效果。路基工程是公路工程中的一个关键环节，路基工程质量的好坏将直接影响整个公路工程的质量。通过对路基进行工艺控制，一方面可以改善路基的压实度；另一方面也可以保证公路的施工质量和施工进度。

3.6 加强施工防护

采用挡土墙作为支挡防护是目前的主流。在石料丰富、地基承载力较高的地区通常采用石料堆积的挡土墙；而悬臂式挡土墙、扶墙式挡土墙，因受力均匀、结构尺寸较小、自重轻，因而在石料缺乏、地基承载力较低的填方地段被广泛采用。路基防护所设置的泄水孔的位置、布置形式、孔径尺寸以及泄水孔反滤层（或垫层）的材料、设置应符合设计要求，且排水畅通。坡面防护能有效地阻止地表水流的侵蚀，避免路基的风化，并能很好地协调道路周边的环境。在公路边坡中一般采用混凝土预制块护坡，如带窗孔的连续护面墙。在岩石路堑边坡上，使用锚杆悬挂钢丝网或高强度塑料网格喷浆或喷入混凝土，并喷涂纤维混凝土。但是，由于石砌圬工和混凝土防护成本高、易破损等问题，从保护环境的角度出发，建议大力推广一种能保护生态、美化景观且一劳永逸的绿化措施：在原有的砌石、抛石、铁丝石笼、围护等措施基础上加以改进，如采用高强度土工格栅取代铁丝石笼、采用聚酯或聚胺酯类土工布混凝土护坡模袋制成护板等，都能够有效地防止因水力作用而产生的不均匀沉降。

4 结语

在公路路基工程中要想使工程的质量得到有效的改善，就必须熟悉和掌握路基的施工技术，并根据具体的施工要求和目的选用最适合的施工工艺，达到从根本上提高施工技术的目的。要加强地质勘查和排水巡查，合理配置安全防护设施，以此来保证公路路基工程的安全，合理缩短工程施工周期，促进公路路基工程的顺利施工，提高公路工程整体建设质量。