趙亞玲

（石家莊市公路橋梁建設(shè)集團有限公司，河北 石家莊 050000）

0 引言

在當(dāng)前的公路工程建設(shè)中，常遇到軟土路基問題，針對軟土路基，目前可采用很多方法進行處理，如復(fù)合地基法與排水固結(jié)法，但這些方法存在造價較高（復(fù)合地基法）和工期較長（排水固結(jié)法）的問題，而路基換填不僅施工簡單，且造價低、工期短，是一種值得大范圍推廣應(yīng)用的軟土路基處理方法。

1 施工準備

在路基換填施工開始前，應(yīng)先做好以下各項準備工作。

（1）明確施工規(guī)范與設(shè)計意圖，并進入現(xiàn)場對地形地貌進行詳細勘察，然后集合圖紙及現(xiàn)場勘察結(jié)果針對換填施工進行專門的施工組織設(shè)計。

（2）組織相關(guān)技術(shù)人員進行圖紙會審，以明確開挖深度及范圍，然后報監(jiān)理工程師復(fù)核，同時對施工人員進行技術(shù)交底。

（3）按施工要求進行施工便道的修建，此時應(yīng)充分利用現(xiàn)場既有道路，并做好和周圍居民之間的協(xié)調(diào)工作，確保施工所需機械車輛能夠順利通過；對于施工區(qū)布置，需按照專業(yè)和靈活等基本原則進行。

（4）聯(lián)系施工材料供貨商，為材料的進場與存儲運輸做好準備工作，如果將級配砂礫作為換填材料，則其級配應(yīng)滿足表1的要求。而在換填基礎(chǔ)上進行擠淤時，所用片石的粒徑應(yīng)達到30cm以上，且抗壓強度不能低于30MPa[1]。

表1 換填用砂礫級配要求

（5）按照具體的施工要求做好人員配備，單個工作面施工所需機械設(shè)備包括：挖掘機，常用型號為HB205-1和CAT320D，數(shù)量為1臺；自卸汽車，常用型號為東風(fēng)，數(shù)量為4～6臺；推土機，常用型號為山推SD13PLUS，數(shù)量為1臺；裝載機，常用型號為柳工CLG888III，數(shù)量為1臺；平地機，常用型號為山工SEM919，數(shù)量為1臺；打夯機，60kg，數(shù)量為2臺；穩(wěn)定土拌和機，常用型號為WB400，數(shù)量為1臺。

（6）結(jié)合實際的進度情況加強人員及機械設(shè)備的進場組織，根據(jù)現(xiàn)場各坐標(biāo)及高程的控制點形成測量控制網(wǎng)，并對所有控制點進行保護。

（7）根據(jù)所用換填方式與現(xiàn)場實際情況，編制完善的方案及工期計劃，同時針對降雨制訂專門的方案。

2 換填施工

2.1 施工工藝流程

路基換填施工應(yīng)嚴格按照以下工藝流程進行：施工準備→應(yīng)急預(yù)案編制→測量放樣（觸探試驗）→監(jiān)理復(fù)核→清表處理→監(jiān)理復(fù)核→清淤處理→業(yè)主與監(jiān)理復(fù)核→開挖至計算面→換填（部分換填、換填+擠淤、清除換填、整體換填）→回填、整平與碾壓→質(zhì)量檢測（壓實度與高程檢測）→業(yè)主與監(jiān)理復(fù)核→換填至設(shè)計要求的高程。

2.2 測量放樣

開工前對施工控制點具體坐標(biāo)和高程進行嚴格復(fù)核，并創(chuàng)建測量控制網(wǎng)，每個施工控制點都需安排專人進行定期復(fù)核，確保施工時測量結(jié)果達到準確無誤。另外，還需根據(jù)圖紙和現(xiàn)場觸探試驗結(jié)果準確測放清淤的具體范圍，以免產(chǎn)生超欠挖。

2.3 清表處理

將放出的清淤范圍內(nèi)存在的所有雜物均清理干凈，并修筑臨時排水設(shè)施，確保將場地范圍內(nèi)存在的積水排除干凈，在必要的情況下可進行抽水或采用井點降水的方法進行排水。清淤工作面不可太大，分多次完成一個路段的清淤，施工中要做好裝卸車輛的協(xié)調(diào)，實現(xiàn)即挖即運，換填材料的運輸車輛不可在清表結(jié)束后的路基表面反復(fù)行走[2]。

2.4 清淤處理

（1）清淤開始前對清淤工作面進行排水，以免施工受到積水的影響，具體可在換填區(qū)域內(nèi)沿縱向開挖臨時排水溝，注意溝底應(yīng)比清淤深度略大，以便積水順利排出。

（2）清淤采用挖掘機和人工進行，根據(jù)所用換填方法的要求實施分段清淤，同時做好驗收工作[3]。

（3）清淤需按照由近及遠和由上至下的順序進行，將表層植被清除干凈后對下層淤泥進行清理，一般每段長度應(yīng)控制在30m以內(nèi)。

（4）清淤工作應(yīng)實現(xiàn)機械化，在現(xiàn)場做好機械設(shè)備調(diào)度，以實現(xiàn)流水作業(yè)。

（5）清淤結(jié)束后保留現(xiàn)場的影像資料，并上報至相關(guān)單位進行驗收，經(jīng)驗收合格后方可開始下一道工序。當(dāng)采用清除填筑的方法進行處理時，在清淤結(jié)束后即可根據(jù)填筑要求展開施工；而當(dāng)采用整體換填方法進行施工時，需在驗收結(jié)束并確認合格后再開始后續(xù)工序。

2.5 拋石擠淤

換填與拋石擠淤相結(jié)合的處理形式，施工時應(yīng)注意以下幾點：

（1）根據(jù)施工及設(shè)計承載力確定適宜的拋填石料。

（2）對軟弱土層進行開挖時，具體的開挖深度需根據(jù)路堤荷載確定，通常不超過3m。在開挖到設(shè)計要求的深度后，通過拋填石料進行擠淤，其深度一般為2～3m，應(yīng)滿足為上層材料提供承載等基本要求[4]。

（3）石料的拋填需借助機械設(shè)備完成，從待處理路堤的中心開始，按三角形不斷向前拋填，直到路堤全寬。

（4）拋石結(jié)束后，由相關(guān)單位進行檢查驗收，通過后開始后續(xù)工序的施工。

2.6 墊層處理

主要針對部分換填及換填和拋石擠淤相結(jié)合的處理形式，施工時應(yīng)注意以下幾點。

（1）采用部分換填的方法進行施工時，如果殘留的土層實際承載力較低，則需在填筑前對其晾曬，然后使用片石或砂礫預(yù)先填筑一層墊層，而如果殘留的土層有良好承載力，則可直接使用換填材料實施填筑[5]。

（2）在墊層填筑結(jié)束后，做好高層測量，并對相關(guān)資料進行記錄與整理，由相關(guān)部門檢驗通過后開始后續(xù)施工。

2.7 回填和碾壓處理

（1）回填和碾壓開始前，先通過試驗段的施工確定適宜的施工參數(shù)，包括機具及其組合形式、松鋪厚度、碾壓方式和碾壓遍數(shù)，為正式施工提供參考指導(dǎo)。換填時使用的材料應(yīng)滿足規(guī)范與圖紙的要求，在換填時還要對分層厚度進行嚴格控制，填筑與壓實均需分層進行。

（2）自卸車的卸料需采用網(wǎng)格法實施，實際的回填寬度要比待處理路堤的設(shè)計寬度大2～3m，并按照從低處到高處的順序在全寬范圍內(nèi)分層填筑。

（3）每完成一層回填，都要用平地機進行整平，并由人工進行找平。

（4）采用壓路機進行碾壓時，需按照從兩邊到中間的順序進行，且應(yīng)遵循先慢后快、先弱振后強振等原則，以保證碾壓充分到位，避免漏壓。

（5）對于邊界處壓路機無法到達的部位，應(yīng)采用小型強夯機將其夯實。

（6）通過碾壓使現(xiàn)場沒有顯著的標(biāo)高差異，且表面保持穩(wěn)定，沒有下沉。

2.8 質(zhì)量檢測

換填施工結(jié)束后，按照表2的要求進行質(zhì)量檢測。

表2 路基換填施工質(zhì)量檢測標(biāo)準

2.9 施工要點

（1）如果地表分布軟弱土，但厚度不超過3m，同時下臥層為基巖，則應(yīng)清除表層軟弱土，直到基巖層，然后采用路堤的形式以基巖為基礎(chǔ)進行填筑，并沿橫向適當(dāng)擴展，其寬度應(yīng)達到50cm以上，使路基保持穩(wěn)定。

（2）當(dāng)路堤高度在16m以內(nèi)，且換填深度小于3m時，應(yīng)使用附近的棄方石渣及碎石或碎石土進行換填；當(dāng)換填深度超過3m時，宜先用礫石和片石填筑墊層，然后用素填土或強風(fēng)化巖土進行換填，其中，墊層的厚度按2m控制。當(dāng)路堤高度超過16m，但換填深度小于3m時，先用礫石在底部填筑層厚為50～100cm的墊層，再用素填土或強風(fēng)化巖土進行換填；當(dāng)換填深度超過3m時，應(yīng)按照從下到上的順序用砂礫進行換填。當(dāng)換填部分的地下水位相對較高時，需加強排水，用石料鋪底填筑到常水位上部50cm。

（3）當(dāng)路堤高度達到16m以上，但軟土層厚在6m以內(nèi)時，應(yīng)進行部分換填，具體的換填深度根據(jù)荷載大小確定，一般為2～3m，下部軟土可不做處理，具體的換填厚度以達到沉降要求和保證穩(wěn)定性為基準確定。在部分開挖換填過程中，應(yīng)對底層軟土實際承載強度進行實測，在上層填筑開始前通過晾曬和鋪設(shè)片石來保證底層土體的承載力符合要求。

（4）如果地面分布有水塘或厚度小于6m的軟土層，同時路堤高度小于8m或超過16m，則應(yīng)在換填的基礎(chǔ)上進行擠淤，具體的清除深度以路堤荷載為依據(jù)確定。采用該方法時，允許有軟弱下臥層存在，但不能影響工后沉降及路堤整體穩(wěn)定性。

（5）對一般路堤進行換填時，應(yīng)超出坡腳線外至少1倍換填深度。

（6）換填設(shè)計的深度通常是指平均軟土深度，在實際施工中，要結(jié)合地形對軟土進行清理，換填數(shù)量根據(jù)實際產(chǎn)生的數(shù)量確定。另外，在縱向要設(shè)立過渡段與其他采用不同方式處理的段落相接，對過渡段進行換填，需在采用其他處理方式的段落完成后進行。

（7）換填時做好分層壓實，期間對分層厚度與壓實度進行嚴格控制。

（8）如果換填區(qū)域的地下水位相對較高，則要做好施工組織安排，盡可能在旱季完成換填，同時加強現(xiàn)場的排水施工，以免換填時換填材料被水浸泡。

3 施工質(zhì)量控制

3.1 施工機械

（1）對于清淤機械，濕地推土機械接地壓力不能超過0.029MPa，如果清淤范圍面積較小或不適合采用推土機，則應(yīng)使用反鏟式挖掘機施工。

（2）對于壓實機械，在回填和碾壓第一層時，建議使用小型氣夯機，并進行靜壓；然后再適當(dāng)振壓，振壓的頻率、幅度分別按照25～35Hz和1.6～2.0mm控制。

（3）在整個施工過程中做好機械養(yǎng)護與檢修，以免發(fā)生故障對正常施工使用造成影響。

3.2 施工參數(shù)

（1）清淤范圍通常按軟土層邊坡外部預(yù)留寬度達到30cm以上控制，推擠距離按3m控制。在機械從一個斷面經(jīng)過后，方可在此半幅路開展后續(xù)施工；全部清淤過程中，對首層和軟土相接觸的填料進行回填施工時，應(yīng)使用有良好滲水性且顆粒均勻的換填材料，具體的換填厚度以軟土層實際承載力及現(xiàn)場擁有的機械設(shè)備為依據(jù)確定，一般為30～40cm。

（2）采用機械進行壓實施工時，應(yīng)做好試驗施工，用于確定填筑過程中的松鋪厚度，此過程中應(yīng)選取多個厚度，通過對滿足壓實度要求時的具體壓實遍數(shù)的記錄確定單位壓實遍數(shù)，再對多個單位壓實遍數(shù)進行對比得出最佳松鋪厚度。

3.3 路基外形控制

路基外形檢測按照表3要求進行。

表3 路基外形檢測要求

3.4 換填材料

（1）換填材料要有良好透水性，在施工中應(yīng)盡可能利用開挖段落產(chǎn)生的石料，以減少棄方數(shù)量。

（2）對底部排水狀況較差的路基進行換填時，需換填到常水位上部50cm，換填材料以砂礫或石料為宜，具體的換填厚度與施工時段落地下水位有關(guān)。

（3）當(dāng)路基排水狀況良好，路段地下水位相對較深時，可直接使用滿足要求的土或風(fēng)化巖土實施換填；如果路段沿線范圍內(nèi)存在泥質(zhì)粉砂巖，由于其質(zhì)地較軟、有很大的孔隙率，且遇水后極易軟化，所以不可在施工中使用。

（4）將砂礫作為換填材料時，需達到下列要求：潔凈、滲透系數(shù)不低于0.005cm/s、含泥量不超過5%、細度模數(shù)不低于2.7；將碎石作為換填材料時，以級配碎石為宜，其粒徑不得超出5cm。

（5）在換填時使用的石料及石渣，其粒徑不能超過50cm，且粒徑超過15cm的顆粒，其含量不能超過40%，黏粒含量不得超過12%，同時強度要達到30MPa以上。

（6）如果基底存在的積水難以完全排出，同時軟土層實際含水量很高，則第一次回填時使用的填料應(yīng)有良好穩(wěn)定性與滲透性，如砂礫與碎石。將路堤填筑好后，填高應(yīng)比積水略高50cm。此外，將底基層施工完畢后，可先行開放一段時間的交通，在檢查確認達到穩(wěn)定狀態(tài)后，對基層及面層進行施工。

4 結(jié)語

綜上所述，如何減少資源消耗和環(huán)境污染是當(dāng)前工程建設(shè)的關(guān)鍵。實踐表明，路基換填技術(shù)與復(fù)合地基等其他技術(shù)相比，具有成本低和工期短等優(yōu)勢，可廣泛應(yīng)用在不同地形地勢條件下的軟土路基區(qū)域，可推動軟土路基處理技術(shù)的不斷發(fā)展，為我國公路工程建設(shè)及發(fā)展提供可靠的技術(shù)支持。