山区高挖方路基施工的测量控制方法

路捷

关键词 山区高挖方;路基开挖;测量控制方法

中图分类号 U412.24 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2022）04-0114-03

0 引言

路基挖方施工在公路项目和铁路项目施工中占据了重要的地位，是保障施工稳定进行的前提，和工程质量以及工程最终带来的经济效益密切相关。伴随当前的交通体系向山区等复杂施工推进，挖方路基施工的测量也变得更加艰难，为了确保测量控制的精确性，亟须对常规的路基开挖施工测量控制方法进行改良，以保证测量精度，确保施工的稳健开展。

1 常规路基开挖施工测量控制方法与问题

在正式施工前，需要安排测量人员进行测量控制，常规的测量流程为：测量人员会测放出道路中线，在断面方向上测出大体开挖线处的原地面高程，根据路基设计宽度、原地面高程和设计的坡比计算出挖方路基的开口线，交给现场施工人员按设计坡比进行逐层开挖，需要在开挖过程中，不断予以检测和调整[1]。

根据上述流程可知，在常规测量操作中，测量人员通过设计断面尺寸以及测量出的原地面高程，需要推算该断面的两侧开口线位置，参见图1所示的挖方断面示意图，图中的E、F点是两侧的开口线位置，同时也是其他各个断面的两端开口线，测量人员需将各个断面的开挖线用石灰线标记出来，作为开挖机械进行施工的外边线。这种方法在地势相对比较平坦的地段有较好的适应度，测量控制的实施难度不高，若位于地形比较复杂的山区地带，地面起伏变化较大，确定各个开挖断面开口线的难度会大幅度提高，测量人员需要反复测量边线高程和推算开口线位置，才能确定最终数值，需要耗费测量人员大量的人力和时间。山区起伏地势带来的测量变化问题，现场机械操作人员要有效进行施工把控的难度也颇高[2]。

在山区进行挖方路基施工测量时，山区地带的各断

面高程起伏变化，开口线无法呈现出直线状态，而是表现为不断变化的曲线形式。地面起伏让开口线的位置变化过大，现场实施开挖的机械操作人员很难明确和把控，不能直观看出坡面的具体位置，限制了施工速度，降低了施工质量，因此在山区的开挖路基施工过程中经常会出现超挖、欠挖、坡面不一致等问题，以致发生施工人员和测量人员无法做到有效协调，拖延施工进度，导致施工无法按期完成[3]。

在山区挖方路基施工的测量控制中，测量人员必须思考如何能更加高效地对山区地带的高挖方进行测量控制，尽量避免出现常规控制的不便及各种问题，使施工得以顺利推进，保证工程项目的效率和质量[4]。

2 路基坡脚线测量控制开挖法

山区路基挖方测量控制的难点在于过多的断面和差异过大的起伏地势造成了开口线的弯曲，原本的坡面位置很难通过直观性的测量方法得到，测量人员也无法及时得到准确的测量结果，导致施工进度延后，引发超挖、欠挖、坡面不一致等问题[5]。

结合上述问题，在山区路基挖方测量中，如何克服地势造成的主观测量不准问题成为关键。根据常规测量方法的流程来看，要获得准确的测量结果，要选用与山区地势环境更匹配的测量方式。因此在山区路基挖方测量中，可以用路基坡脚线测量控制开挖法来获取测量结果[6]。这种方法改变了以往测放路基挖方开口线的常规思路，改为测放路基各台坡脚线来控制。其核心指导流程就是：自上而下逐台开挖;各台主要测放其坡脚线位置，即图1中C、D点位置;在坡脚线范围内，即图1中C-A、D-B框线处进行垂直开挖，直到该台底面的设计高程，就是图1中的A-B线高程;先纵向开挖，后两侧刷坡;刷坡先进行间隔刷样坡，在刷好样坡的基础上再全面进行;起初刷坡使用机械进行大幅度的粗刷，后期使用人工进行精细到位刷坡。

由于各台的坡脚线是一条与线路走向相同的线型，这样最终的测量线型就相当直顺，避免了常规测量中以开口线为测量线而存在的线型过度弯曲等问题。便于测量人员测放，也便于机械操作人员掌握开挖位置，易于掌控。

采用该测量方法，测量人员可以在开挖初期避免在坡比问题上投入过多精力，能够进行垂直向下开挖，借助高程检查的方式，以开挖面距和该开挖平台的高差来控制作业情况，当高差较大时，可以大幅度下挖。当距离该平台高差到了一定間距，比如高差控制到0.5 m左右的时候，就需要相对仔细地放慢开挖速度，特别是两侧的平台位置，即图1中A-G、H-B点位置，要严格按图纸的设计高程进行控制。这种做法的优势在于在高差较大时，施工人员不必对精度有过高要求，将施工重点转移到追求施工进度上，当接近于平台间距时再开始追求施工进度，如此提高测量精度，有利于施工队伍的施工效率提高[7]。

在第一台底面线，即图1中的A-B面高程开挖到位后，下一步就是进行刷边坡，即图1中EA、FB边。刷边坡需要配合使用坡度尺，使用施工图纸设计的坡比制作坡度尺予以检查。为预防边坡出现超欠挖问题，先在该台两侧坡面范围内间隔一定间距挖修样坡，常规间距是20 m，也可根据线路线形及工程质量要求的需要缩短或延长，最后依照修好的样坡统一刷边坡，先用机械大体粗刷，在粗刷的基础上再使用人工细致刷坡，一直到符合设计要求的坡比为止[8]。

3 案例分析

3.1 案例介绍

选择以武深高速湖北段道路工程的山区路基挖方测量控制实施过程为案例研究对象。该路段全长33 km，工程施工期间需要穿越大量山区，地势起伏较大，测量难度高，符合路基坡脚线测量的试验标准，测量中使用的仪器和工具主要为GPS、全站仪等。

3.2 实践流程

第一，根据路基施工图纸计算出第一台各个开挖断面的坡脚线位置，参照图1中的A、B点，测放到原地面上，参照图1中的C、D点，测出原地面高程，计算出到第一台底面的开挖高度，在两侧的坡脚线撒上石灰线，由施工人员在坡脚线范围内按开挖高度开挖，直到符合第一台的设计高程。为防止施工时超挖，可以在图1中A-G点和H-B点坡脚平台范围内预留一定的高度，通常在20 cm左右，施工方式为先粗平开挖，待修坡完成后换用别的机械准确整平。除最后一台全部要按设计要求精确控制开挖高程外，其他各台的施工平台间地段的高程均可粗放控制，以便为下一台继续进行开挖留住足够的施工空间。

第二，进行刷样坡，每20 m刷一道。在坡脚线A、B位置依据设计坡比进行刷坡，首先用机械进行大体的粗刷，然后用人工结合坡度尺或全站仪等测量仪器控制细致刷坡到位，即图1示意图中的AE和BF边坡。等各断面上的样坡都完成刷样后，测量人员可以直观地观测到坡面的大概位置，并以此为参照，将测量结果交给施工人员，由施工队伍完成全面刷坡工作。

为了防止坡面超挖，进行机械粗刷时要预留一定的尺寸，随后采用人工刷坡的做法细致补刷。机械刷坡大体完成后，在相邻的样坡间拉上细线绳检查坡面是否符合要求。

第一台施工作业顺利完成后，下一台设备重复上一台的开挖工作。通常情况下，路基挖方的第一台作业环境较差，开挖工序的难度较高，在完成开挖工作后，后续各台设备开挖就有较为便利的施工环境。如果台间设计高差过大，一次开挖到位的难度较高，可以在该台中间适当位置确定一个高程面分成两个台施工，具体见图1的示意图第二台I、J面。如此，先进行第二台的第一次开挖，与第一台测放坡脚线的方法一样，只需要将开挖面放样从第二台第一次开挖面的坡脚线I，J点移动到开挖位置点K、L点即可，以及其他断面的相同开挖位置并标志上石灰线，然后由机械操作人员执行开挖作业工序。在第二台第一次开挖的坡面达到设计和验收规范的要求后，执行第二台的第二次开挖，此后的第三、第四台等以此类推，以重复上一台操作的方式进行循环作业，直到作业完成。测量人员须在每台开挖完成即将进行下一台开挖前，提前测放出下一台刷坡的上开口线位置，如图中第二台的G、H点，用以指导第二台上口开挖位置，让刷坡作业更加高效。

3.3 结果对比

根据测量结果来看，采用路基坡脚线测量控制开挖法进行测量，测放每一台坡脚线的方法进行挖方测量控制，其优势在于便利性良好，测量人员放线定点的流程简单快捷，在实际测量中只需要按确定的断面桩号测放出每一台的坡脚线位置即可。在实际开挖过程也易于控制，现场施工的机械操作人员快速理解和掌握山区坡比，提供施工所需的有用数值。根据工程的实践成果来看，采用路基坡脚线测量控制开挖法后，没有出现超挖、欠挖及坡面不一致的问题，原因在于测放选择了坡脚线，与路线的线形基本一致，开挖时的走向不会发生弯曲、不直观等问题，不会出现开口线观测不到线路位置、无法确定测量结果的现象，解决了常规测量中山区地势起伏过大，开口线曲线化的难题，让测量控制的质量得以提升，测量结果更准确，最终施工结果如图2所示。

武深高速湖北段道路工程的路段复杂，存在多处山区地带的线路带，线路较长，有大量的挖方路基，其中大部分属于30～50 m的高挖方。在武深高速湖北段道路项目工程中，测量人员选择采用路基坡脚线测量进行测量，开挖进度及质量同采用测放开口线控制方法相比，均有大幅提高。

由此可见，路基坡脚线测量的可操作性强，极大地减少测量人员的工作量，使得路基挖方施工变得相对容易控制，能有效地防止常规开挖所出现的诸多問题。提高工程项目的质量、效益和施工进度。值得注意的是，大部分的路基挖方边坡都设计有相应的边坡防护，像拱形骨架防护、菱形骨架防护。骨架内一般都会植草等，确保边坡的稳定性。因此，路基开挖面计算时还应考虑到伴随的骨架厚度部分尺寸，以避免边坡失稳，出现各种事故问题。

4 结语

综上所述，山区地带的地势和环境问题决定了常规测量方法难以推行，故在实际测量中，需要找到一种相较常规方法更有效的测量方式。路基坡脚线测量控制开挖法和传统路基开挖施工测量控制方法相比，是以坡脚线为测量依据，测量人员不需要对山区地带中的开口线投入过多精力和时间，节省测量所需的时间成本和精力投入。因此在山区高挖方路基施工测量中，采用路基坡脚线测量控制开挖法可以降低测量难度，提高测量精度，让工程项目的质量和效益提到提升。从案例工程也可知，在山区高挖方路基实际施工中应用路基坡脚线测量控制开挖法，施工效率得到了显著增强，表明该方法有助于改善山区公路、铁路路基挖方施工的控制效果，因此适合作为常规测量方法在山区地带的替代方案。

参考文献

[1]张富恒. 公路施工路基挖方的施工技术研究[J]. 黑龙江交通科技， 2021（1）： 25-26.

[2]张立志. 路基挖方技术在公路施工中的应用[J]. 交通世界， 2019（12）： 68-69.

[3]尹雪. 公路工程挖方路基施工技术的应用[J]. 住宅与房地产， 2020（5）： 206.

[4]韩继东. 山区公路路基施工技术与质量控制研究[J]. 交通世界（建养. 机械）， 2015（10）： 70-71.

[5]宋林涛. 高速公路路基挖方及填筑施工工艺[J]. 四川建材， 2021（3）： 138-139.

[6]王鹏飞. 路基高边坡防护工程施工技术[J]. 砖瓦， 2020（12）： 221-222.

[7]郑伟， 颜雄风. 山区高填方路基施工技术[J]. 中国科技信息， 2021（17）： 54-55.

[8]任冠羽. 高速铁路路基道岔板精调测量研究[J]. 设备管理与维修， 2021（24）： 151-152.

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