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1、公路施工技术公路施工技术多媒体课件多媒体课件项目三、开挖路堑项目三、开挖路堑 路堑开挖机械化施工2开挖土质路堑3 1石方路堑开挖31 1 开挖土方路堑开挖土方路堑开挖方式开挖方式 l l土方路堑开挖前，应作好现场伐树除根等清理土方路堑开挖前，应作好现场伐树除根等清理 工作，如果移挖作填时，还需将表层土壤单独工作，如果移挖作填时，还需将表层土壤单独 掘弃。路堑的开挖根据路堑深度和纵向长度及掘弃。路堑的开挖根据路堑深度和纵向长度及 现场的施工条件，可分为全断面横挖法、纵挖现场的施工条件，可分为全断面横挖法、纵挖 法、混合式开挖法三种。法、混合式开挖法三种。(1)全断面横挖法： 是对路堑整个横断面的
2、宽度和深度从一端或 两端逐渐向前开挖的方式称为全断面横挖法。全 断面横挖法可分为一层横向全宽挖掘法和多层横 向全宽挖掘法两种方式 。l l（2)2)纵挖法：是沿道路的纵向进行挖掘。纵纵挖法：是沿道路的纵向进行挖掘。纵 挖法分层纵挖法，通道纵挖法及分段纵挖法挖法分层纵挖法，通道纵挖法及分段纵挖法 三种方式。三种方式。 (3)(3)混合式开挖法：混合式开挖法：l l将横挖法与通道纵挖法混合使用称为混合式开将横挖法与通道纵挖法混合使用称为混合式开 挖法。适用于路堑纵向长度和挖深都很大时挖法。适用于路堑纵向长度和挖深都很大时, , 先将路堑纵向挖通后先将路堑纵向挖通后, ,然后沿横向坡面挖掘然后沿横向
3、坡面挖掘, ,以以 增加开挖坡面。每个坡面应设一个机械班组作增加开挖坡面。每个坡面应设一个机械班组作 业。业。2 2 路堑开挖机械化施工路堑开挖机械化施工1）推土机作业 l l(1)(1)横向开挖路堑横向开挖路堑l l用推土机横向开挖路堑，其深度在用推土机横向开挖路堑，其深度在3m3m以内为以内为 宜。当开挖深度超过宜。当开挖深度超过3m3m时，则需与其他机械时，则需与其他机械 配合作业。配合作业。l l在上述施工作业中，推土机也可采用环形作业在上述施工作业中，推土机也可采用环形作业 法，推土时，推土机可按椭圆形或螺旋路线运法，推土时，推土机可按椭圆形或螺旋路线运 行。行。(2)(2)纵向开挖
4、山坡路堑纵向开挖山坡路堑l l开挖傍山半路堑。开挖傍山半路堑，一般多用斜铲推土机进行开挖傍山半路堑。开挖傍山半路堑，一般多用斜铲推土机进行 ，开挖时首先由路堑边坡的上部开始，沿线路行驶，渐次由上而，开挖时首先由路堑边坡的上部开始，沿线路行驶，渐次由上而 下，分段、分层将土推送至路堤填筑处。推土机的水平回转角根下，分段、分层将土推送至路堤填筑处。推土机的水平回转角根 据土壤的性质来调整。据土壤的性质来调整。l l开挖深路堑。开挖深路堑做运土、填土作业时，应首先做好准开挖深路堑。开挖深路堑做运土、填土作业时，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，备工作，要在开挖路堑
5、的原地面线顶端各点和填挖之间零点处， 设置标记，同时挖平小丘，使推土机能顺利进入作业现场。如果设置标记，同时挖平小丘，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，则由路堑所在坡面上顶点处开始推土机能沿斜坡驶至最高点时，则由路堑所在坡面上顶点处开始 ，逐层开挖至路堤处，开挖时可用，逐层开挖至路堤处，开挖时可用1 12 2台推土机沿路中线的平行台推土机沿路中线的平行 线向前纵向推填。当路堑挖到设计深度的一半位置时，用另外线向前纵向推填。当路堑挖到设计深度的一半位置时，用另外l l2 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，台推土机，横向分层推削路堑斜坡。由斜坡
6、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。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。推土机深挖路堑作业（推土机纵向推填）推土机深挖路堑作业（推土机纵向推填） 推土机深挖路堑作业（纵、横向协作推填）推土机深挖路堑作业（纵、横向协作推填） 深路堑的升挖顺序（注：图中数字表示开挖顺序）深路堑的升挖顺序（注：图中数字表示开挖顺序） 2)2)铲运机作业铲运机作业l l铲运机开挖路堑也有两种作业方法：一是横向弃土开挖；二是纵铲运机开挖路堑也有两种作业方法：一是横向弃土开挖；二是纵 向移挖作填。路堑应分层开挖，并从两侧开始，每层厚向移挖作填。路堑应分层开挖，并
7、从两侧开始，每层厚151520cm20cm ，这样做既能控制边坡，又能使取土场保持平整，同时还应沿路，这样做既能控制边坡，又能使取土场保持平整，同时还应沿路 堑两侧做出排水纵坡。堑两侧做出排水纵坡。l l路堑在以下情形下，宜采用横向开挖：路堑在以下情形下，宜采用横向开挖：l l(1)(1)堑顶地面有显著横坡，而上游一侧须设置弃土堆，阻挡地面水堑顶地面有显著横坡，而上游一侧须设置弃土堆，阻挡地面水 流人路堑；流人路堑；l l(2)(2)路堑纵向运土距离太长，超过铲运机的经济运距，严重影响工路堑纵向运土距离太长，超过铲运机的经济运距，严重影响工 效；效；l l(3)(3)不需要利用土方或利用有剩余
8、时；不需要利用土方或利用有剩余时；l l(4)(4)长路堑由于施工条件的限制，机械只承担其中一段，两段又无长路堑由于施工条件的限制，机械只承担其中一段，两段又无 法纵向送土时。法纵向送土时。l l横向开挖路堑的施工运行线路与路堤横向取土填筑类似。横向开挖路堑的施工运行线路与路堤横向取土填筑类似。3)3)挖掘机作业挖掘机作业 l l(1)(1)正铲挖掘机开挖路堑正铲挖掘机开挖路堑l l正铲挖掘机进行路堑开挖作业，可采用全断面开挖和正铲挖掘机进行路堑开挖作业，可采用全断面开挖和 分层开挖两种方法。如路堑深度在分层开挖两种方法。如路堑深度在5m5m以下时，可采以下时，可采 用全断面开挖法。挖掘机一次
9、向前开挖路堑全宽至设用全断面开挖法。挖掘机一次向前开挖路堑全宽至设 计标高，运输车辆停在与挖掘机同一平面，且并列布计标高，运输车辆停在与挖掘机同一平面，且并列布 置，或停在挖掘机后侧。这种方法施工简单，但挖掘置，或停在挖掘机后侧。这种方法施工简单，但挖掘 机须横向移位，才能挖到设计标高。机须横向移位，才能挖到设计标高。l l当路堑深度为当路堑深度为5m5m以上时，宜采用分层开挖，即挖掘以上时，宜采用分层开挖，即挖掘 机在纵向行程中，先把路堑开通一部分，运输车辆在机在纵向行程中，先把路堑开通一部分，运输车辆在 挖掘机一侧布置，并与开挖路线平行，如此往返几个挖掘机一侧布置，并与开挖路线平行，如此往
10、返几个 行程，直至将路堑全部开通。行程，直至将路堑全部开通。正铲挖掘机全断面开挖路堑正铲挖掘机全断面开挖路堑 正铲挖掘机分层开挖深路堑正铲挖掘机分层开挖深路堑 l l(2)(2)反铲挖掘机开挖路堑反铲挖掘机开挖路堑l l由于反铲挖掘机只能挖掘停机面以下的土壤，由于反铲挖掘机只能挖掘停机面以下的土壤， 因此做开挖路堑作业时，应停在路堑顶部两侧因此做开挖路堑作业时，应停在路堑顶部两侧 进行，一般只适用于挖掘深度在挖掘范围内的进行，一般只适用于挖掘深度在挖掘范围内的 路堑。可视现场情况采用沟端、沟侧的作业方路堑。可视现场情况采用沟端、沟侧的作业方 法。法。l l(3)(3)拉铲挖掘机开挖路堑拉铲挖掘
11、机开挖路堑l l用拉铲挖掘机开挖路堑作业时，如卸料半径能用拉铲挖掘机开挖路堑作业时，如卸料半径能 及至两侧弃土堆位置，则挖掘机可停在路堑中及至两侧弃土堆位置，则挖掘机可停在路堑中 心线上，采取沟端挖掘方法进行；否则，必须心线上，采取沟端挖掘方法进行；否则，必须 采用双开挖道作业。采用双开挖道作业。拉铲挖掘机沟端开挖路堑拉铲挖掘机沟端开挖路堑 a)a)弃土堆在两侧；弃土堆在两侧；b)b)弃土堆在一侧弃土堆在一侧3 3 石方路堑开挖石方路堑开挖1 1）爆破法开挖）爆破法开挖l l爆破法是利用炸药爆炸的能量将土石炸碎以利爆破法是利用炸药爆炸的能量将土石炸碎以利 于开挖运输或借助于爆炸能量将土石移到预
12、定于开挖运输或借助于爆炸能量将土石移到预定 位置。用这种方法开挖路堑具有工效高、速度位置。用这种方法开挖路堑具有工效高、速度 快、劳动力消耗少、施工成本低等特点。快、劳动力消耗少、施工成本低等特点。l l施工时施工时, ,采用的爆破方法采用的爆破方法, ,要根据石方的集中程要根据石方的集中程 度、地质、地形条件及路基断面形状等具体条度、地质、地形条件及路基断面形状等具体条 件而定。主要方法有钢钎炮、深孔爆破、葫芦件而定。主要方法有钢钎炮、深孔爆破、葫芦 炮、光面爆破与预裂爆破和抛坍爆破。炮、光面爆破与预裂爆破和抛坍爆破。 l l（1 1）钢钎炮：钢纤炮通常指直径和深度分别小于）钢钎炮：钢纤炮通
13、常指直径和深度分别小于 7cm7cm和和5cm 5cm 的爆破方法。一般最多装药量为眼深的的爆破方法。一般最多装药量为眼深的 1/31/21/31/2，爆破的石方量一般不超过，爆破的石方量一般不超过10m310m3。因为爆破。因为爆破 次数多次数多, ,钻眼工作量大钻眼工作量大, ,生产效率低生产效率低, ,而常用于工程分散而常用于工程分散 、石方量小以及修整边坡、开挖边沟、炸孤石等。、石方量小以及修整边坡、开挖边沟、炸孤石等。 （2 2）深孔爆破：深孔爆破为圆柱形炮眼）深孔爆破：深孔爆破为圆柱形炮眼, ,其孔径大于其孔径大于7575, , 深度在深度在5m5m以上以上, ,炮眼需用大型潜孔凿
14、岩机或穿孔机进行打眼炮眼需用大型潜孔凿岩机或穿孔机进行打眼 。此法的爆破效果较高。此法的爆破效果较高, ,一次爆破量较大一次爆破量较大, ,对路基边坡的影响对路基边坡的影响 比大型爆破要小比大型爆破要小, ,安全性较高安全性较高, ,爆破效果易于控制爆破效果易于控制, ,但爆破后仍但爆破后仍 有有10%25%10%25%大石头大石头, ,需要第二次小爆破需要第二次小爆破, ,以深孔爆破时以深孔爆破时, ,应先应先 将地面修成台阶形的梯段将地面修成台阶形的梯段, ,倾角为倾角为6075,6075,高度为高度为515m,515m,孔孔 径在径在100150100150。超段长度。超段长度h h为梯
15、段高度的为梯段高度的10%15%10%15%。 l l（3 3）葫芦炮又称药壶炮或轰膛炮）葫芦炮又称药壶炮或轰膛炮, ,其炮眼径口其炮眼径口 约为约为35403540, ,在深在深2.53.0m2.53.0m以上的炮眼底部以上的炮眼底部, , 用一次或多次烘膛用一次或多次烘膛, ,使炮眼底部扩大成药壶形使炮眼底部扩大成药壶形( ( 又称葫芦形又称葫芦形), ),将炸药集中装入将炸药集中装入“ “药壶药壶” ”中进行爆中进行爆 破。由于炮眼底部容积增大破。由于炮眼底部容积增大, ,装药多装药多, ,爆炸能量爆炸能量 集中集中, ,爆炸效果好爆炸效果好, ,在公路施工中经常使用。在公路施工中经常使
16、用。 l l（4 4）光面爆破是在开挖限界的周边）光面爆破是在开挖限界的周边, ,适当排列适当排列 一定间隔的炮孔一定间隔的炮孔, ,在有侧向临空面的情况下在有侧向临空面的情况下, ,用用 控制抵抗线和药量的方法进行爆破控制抵抗线和药量的方法进行爆破, ,使之形成使之形成 一个光滑平整的边坡。预裂爆破是在开挖限一个光滑平整的边坡。预裂爆破是在开挖限 界处按适当间隔排列炮孔界处按适当间隔排列炮孔, ,在没有侧向临空面在没有侧向临空面 和最小抵抗线的情况下和最小抵抗线的情况下, ,作控制药量的方法作控制药量的方法, ,预预 先炸出一条裂缝先炸出一条裂缝, ,使拟爆体与山体分开使拟爆体与山体分开, ,作为隔作为隔 震减震带震减震带, ,起保护和减弱开挖限界以外山体或起保护和减弱开挖限界以外山体或 建筑物的地震破坏作用。建筑物的地震破坏作用。 2 2）松土法开挖）松土法开挖l l松土法开挖是充分利用岩体的各种裂缝和结构松土法开挖是充分利用岩体的各种裂缝和结构 面，先用推土机牵引松土器将
