换填土施工工艺在公路软基处理中的运用

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摘要:目前，通常若是土层厚度不高的软土地基，可以选用换填图施工工艺进行处理。把一定范围的土挖掘后，选用质地坚硬、稳定性好的材料回填进去，通常选用的材料有碎石、砂、卵石、水泥土等。本文将结合实际工程针对软土路基的含义及特点和软土地基在施工过程中产生的问题以及路基换填施工技术进行简要分析。

关键词:换填土施工工艺公路软基应用

1软土路基的含义及特点

软土地基在行业中的标准定义为强度较低，并且压缩量相对较高，透水性小的软弱土层，而且这些土层中多存在一定的有机物质。在公路设计施工中，软土地基的形成主要是粘土以及粉土等细微颗粒较多的土，如果发生地下水位升高或者建筑物的稳定性不足，就会导致沉降现象发生。软土路基所具有的特点分为以下几点:其一，土质比较疏松，粘土和粉土中含细微颗粒较多。其二，空隙大，含水量多，压缩性高等。由于以上两种特性，导致路桥软土地基施工的强度和刚度都过低且容易出现不均匀沉降现象，成为了建筑施工中的难点之一。如果在建中或者建成后受到地质的影响，易引发地基沉陷以及坍塌的问题，更严重的还会对施工人员的人身安全造成威胁。基于此，路桥施工建设前需要对施工地进行详细勘察，并采取相应的措施进行预防，提高工程的施工质量，从而使路桥的稳定性和承载力得以提升。

2软土地基在施工过程中产生的问题

因为软土自身的特性，建设软土地基会对工程的施工造成阻碍，为了减少软土地基对工程的影响，就要理清工程施工中产生的问题，进行有针对性的解决，其中涉及的问题有以下几方面:第一，土层含水量多产生的淤泥较多。［1］经过调查表明，软土地基的含水量高达70%，这就说明地基之下就是流动水，这就会使淤泥增多，拖慢施工进度;第二，加固工程中渗水能力不足。软土地基本身含有水分，使其对外部水的渗水能力减弱，继而降低了固结速度，导致地基稳定性不足。另外，软土地基内的有机质非常多，导致水分无法从通水管中排出，扩大了软土面积，地基沉陷现象明显;第三，过大的压缩性易造成地基塌陷。压缩性过大会使地基出现漏洞或者下陷，带来了极大的安全隐患，如果不能够的到及时的解决，则会使路桥工程建设出现施工质量问题。

3换填砂石施工工艺

3．1换填做法

换填法一般适用于地表下0.5－3.0m之间的软土处治。一般分为开挖换填法、抛石挤淤法和爆破排淤法。其中开挖换填法是将软弱地基基层全部挖除或部分挖除，采用透水性较好的材料进行回填。此方法简单易行，也便于掌握。对于软基较浅(1－2m)的泥沼地特别有效，但对于深层软基处理和沉降控制较严的路基、桥涵构造物、引道等，应采用其他方法。［2］

3．2工艺流程

检查砂石质量→准备施工机具→基层清理→设置标高桩→分层铺筑砂石→洒水→夯实或碾压→找平验收。

3．3操作工艺

铺设砂石垫层前应将基地表面淤泥、杂物清理干净，将原有地基进行平整。分层铺筑砂石:砂石的铺筑应分层进行，每层虚铺砂石≤300mm，分层厚度用标高桩控制。砂石铺筑总厚度及其上铺设的反滤层应符合设计要求，砂垫层宽度应宽出路基边脚0.5～1.0m，两侧端以片石护砌。洒水:在夯实碾压前，为保持砂石大约8～12%的含水量，要对砂石进行适当的洒水。夯实或碾压:对工程进行夯实，碾压，要根据具体情况具体分析，碾压夯实的次数要根据工况来定。上下两层缝距不得小于500mm，每层的压实系数符合设计要求后铺填上层，对边缘和转角处应用人工或打夯机补夯密实，振实后的密实度应符合设计要求。分层铺筑时每层应设置纯砂检查点，每层检查点设置6个。找平与验收:最后一层压(夯)完成后，地基承载力特征值不小于设计要求。表面拉线找平，并且要符合设计规定的标高。

4路基换填施工技术

为便于研究，下面本文以某高速公路工程中的一个标段为例，对换填法在路基加固处理中的施工技术工艺进行分析。该标段内路基的起始桩号为K4+020，终点桩号为K4+260，由于该地段的地势比较低洼，从而导致了路段内长期积水，土层上部为粉质粘土，在水的浸湿作用下容易出现软化现象。为了进一步减少工程施工后的不均匀沉降，经过技术经济性比选后，决定采用换填法进行路基处理，将该路段内的软弱土体全部挖除，然后用碎石和片石进行换填加固。下面着重对换填法的施工技术要点进行分析。

4．1测量放样

进行第一层填筑施工前，要依据设计的要求进行测量放样，首先要拉出边线，同时做好测试点标记，测量出各点的高程，并做好记录。

4．2做好路槽开挖的全部准备工作

准备好现场所用各类机械;准备通车运输各类材料。通常跳槽开挖主要依靠挖掘机施工，其可以通过连续作业提高挖掘机工作效率，同时需要配备连续作业的相关汽车数量，保证整体工作不断档［3］。在开挖中，应做好防雨措施，防止因意外降雨造成雨水浸泡基底，导致路基整体出现质量问题。如开挖中发现路基中存在不合适材料时，及时将此类材料挖除，且开挖工序需要受到监理工程师的制约。

4．3选料与松铺

本工程中所用的填料均来源于K4+300位置处的取石场，经过试验检测，石场中的石料符合设计与施工要求，可作为路基换填材料使用。松铺采用分层的方式进行，每一层的松铺厚度应当控制在50cm以内，填筑时，可以使用标志杆对松铺厚度进行确定，每层回填完毕后应当及时进行摊铺碾压。

4．4摊铺和碾压

摊铺平填换填砂砾完成后，便可以在该时间点开展摊铺平填工作。通常，路基工程存在一定平整度要求及厚度要求，并将所有土方材料均匀展开，后续处理主要依靠平地机做好精确施工，保证路基排水便利，最后形成坡度角小于百分之三的横坡。碾压施工时，保证压路机均匀贴于路面，使其压实度更为严密。施工中注意防水，防止路基遭到浸泡。碾压。我国施工中，采用的主要机械设备为振动压路。碾压具体规则按照由低到高的顺序开展，以保证相近碾压中有一定宽度的重叠。

4．5检测

本工程中，为确保压实质量，砂垫层厚度、宽度及反滤层设置按每200m检查4处均要满足设计要求。在压实完成之后，需要对压实度进行检测，具体要点如下:碾压遍数达到要求后，检测人员可以通过目测的方法进行观察，重点看表面上有无压路机的轮迹，石块是否紧凑密实，表面是否平整，粗细料有无分离的现象。在进行最后两遍碾压时，应对沉降差进行观测，当平均值＜2mm时，可确认压实度合格。此外，在施工过程中，现场测量人员应当进行跟踪测量，从第一遍静压开始观测，并在弱振后进行第二次观测，随后每遍强振后观测一次，若是强振完成之后，压实度未能达到规定要求，则应当增加碾压遍数，对于观测中发现的不合格部位应当进行重新碾压，直至合格为止。

5结论

软土地基处理的方法多种多样，实际设计和施工过程中，应结合建设单位的经济能力、道路计划通车的工期、施工的难易程度以及对道路周边构筑物的影响等因素综合考虑，确定合理的处理方式，以达到较好的经济效益和社会效益。

参考文献

［1］戢英．软土地基处理技术及在公路施工中的应用［D］．天津大学，2007．

［2］吴慧娟等．公路工程管理与实务［M］．中国建筑出版社，2014(04):18－19．

［3］王磊．公路软基处理施工工艺应用及质量控制［J］．黑龙江交通科技，2011(04):

作者：吴帅 单位：厦门中平工程监理咨询有限公司