浅谈软基块石土换填施工技术

温江卫

【摘要】本文结合滨洲铁路和呼伦贝尔地区的地方特点，对软基处理换填技术进行简要阐述，分析了块石土换填技术的特点以及施工方法，并且提出了块石土换填施工质量及安全控制措施，希望在今后的路基工程建设施工中，能够为业内人士提供参考。

【关键词】块石土换填；路基换填技术；施工方法；质量控制

随着国家西部边远地区的开发，越来越多的基础设施建设逐步在西部地区展开，进入草原及湿地的工程项目也越来越多，特殊的地质情况给项目施工带来一定的难度。滨州铁路电气化改造工程地处内蒙古境内，地质条件复杂，地基处理时采用了块石土换填技术，有效保证了施工质量，取得了良好效果。

1 工程概况

滨洲铁路电气化改造工程ZQTJ-Ⅳ标起讫里程为：西岭口站（不含）K580+639.7，途经牙克石、海拉尔、安邑、扎赉诺尔等主要车站，终点至满洲里站K935+500，正线长度348.7km。

2 地质特点

沿线地质特点主要为软土、多年冻土、季节性冻土、膨胀岩、膨胀土等，具体特点如下：

2.1 软土

沿线主要分布于海拉尔河等河流河漫滩和阶地，主要成因类型有冲积湖积和湖沼堆积，厚度2～3m。岩性为淤泥质土、淤泥，颜色为灰色～灰黑色，呈软塑～流塑状态。软土地基沉降量较大，应根据软土厚度、埋深分别采取相应加固措施。

2.2 多年冻土

分布于博克图～免渡河之间，呈零星岛状分布，一般属少冰冻土及多冰冻土，多年冻土的上限在4.7m左右，不影响路基稳定；局部属富冰冻土及饱冰冻土，上限在3.5m，应采取适当措施。

2.3 季节性冻土

沿线地处严寒地区，在地面表层有季节性冻土层，厚度约1.89～3.89m，一般每年10月下旬开始冻结，3月中旬达到最大冻结深度，设计时应考虑其影响。

2.4 膨胀岩

主要为全风化的安山岩、玄武岩、流纹岩、凝灰岩等火山岩类，颜色以紫红色、灰绿色、黄绿色为主，呈土状，自由膨胀率Fs=69～72%，为中等膨胀土。主要分布扎赉诺尔至满洲里，线路及站场经过时应采取相应的处理措施。

2.5 膨胀土

膨胀土主要由残坡积的黏土、粉质黏土组成，自由膨胀率Fs=59～290%，为弱膨胀土～强膨胀土。该土遇水膨胀软化，失水风干后形成硬壳，遇水软化的膨胀土具有软土的特性，厚度一般3～4m，最深可达6.3m。主要分布在满洲里地区，线路及站场经过时应采取相应的处理措施。

鉴于以上地质特殊性，故设计与施工时多处采用块石土换填，以确保路基实体的稳定性。

3 块石土换填特点

3.1 减少成本、方便取材

从设计角度，在满足设计要求和工程质量的情况下，块石土换填是最经济的软基处理方案；从施工角度，在公、铁路施工过程中，往往带有隧道施工，可以将隧道开采处的块石就地利用，一方面节约成本，另一方面不用专门寻找弃土场。

3.2 工艺成熟、简单实用

块石土换填是一种成熟的工艺技术和施工方法，耗费较少量的材料，便于大面積施工，解决常见的软基施工问题。该技术工艺简单，工期较短，且施工效果明显，通过块石土换填碾压，消除软土随季节变化造成的基础承载力的变化，有助于路基浅表层水的排放，避免由于土壤含水量过多而导致的地基结构破坏，甚至出现湿陷或者路基表面下沉的现象。尤其是表层软土换填，能够快速满足现场施工要求，并且进入下一道工序施工。

4 片石换填方法及工艺

4.1 施工准备

施工前，先按便道施工方案修建好便道，确保施工车辆顺畅通行。合理规划换填段落，布置好施工场地，在每个施工面都设置一个施工牌，说明施工内容及具体管理责任人员，对现场施工人员进行详细交底，特别是换填深度。开挖前先做好排水，在坡脚用挖机挖一条排水沟。中间根据情况用人工配合机械挖排沟积水，做到在开挖工作面少积水，保证路基排水畅通。换填材料要满足强度要求，严禁使用风化石及遇水软化类石料进行换填。

4.2 软土开挖

按技术交底进行施工，采用挖掘机进行淤泥及有机质土清除。

清除表层软土后，测定软土基底承载力，若承载力达到设计要求，方可进行下一步的回填工作，若经测定地基承载力仍达不到设计要求，则需要通知业主、监理工程师及设计方到现场再次确认处理方案。

4.3 块石土回填

换填材料根据试验检测确定，碎石土粒径大于20mm的颗粒含量超过总质量的50%，可优先采用挖方弃渣，特别是隧道开采出的碎石土，达到有效利用现有资源，降低施工成本的目的。

为有效控制回填碎石土的松铺厚度和均匀布料，在每层摊铺时，在边桩上用红线挂出松铺厚度并在地面用石灰线分划出大小均匀的方块，自卸车按计算好的数量将碎石土按序均匀卸倒入各方框内，然后用推土机摊铺。填筑时分层填筑并分层碾压达到设计要求的压实度。

4.4 填筑验收

分层回填块石土，经监理工程师检验合格后，方可进行下一道工序施工。

5 块石土换填注意事项

5.1 清除表层淤泥前，通过动力触探实验测出地表下各个位置的承载力，得出表层以下满足承载力要求的深度，并对现场进行技术交底，并在满足承载力要求的位置还应向下延伸一定深度进行清除，避免由于换填不彻底造成的路基沉降等病害。

5.2 换填所用块石土材料要经试验检测确定，严禁随意采用风化石和遇水软化石材进行填筑。填筑前，应进行试验段填筑，得出最佳机械组合及填筑方法。填筑时要按规范要求作业，分层填筑，分层碾压，将块石土压实，提高路基的承载力，确保换填后路基的结构稳定性。

5.3 在换填施工时，要控制好块石换填的质量，一般可以采用沉降法和承载力检验法进行控制，为换填效果提供双层保障。可以通过静载荷试验和重型动力触探实验进行换填路基最终承载力的检验，静载荷试验中每一次实验应该选取3组以上的路段作为参考，重型动力触探实验在100平方米之内不少于1个触点，然后通过对承载力的计算，最终确定换填质量是否能够满足公路工程路面承载力的需要。

6 质量保证措施

6.1 每步工序施工完毕之后，必须经施工队伍自检、项目经理部复检、监理工程师终检，合格后方可进入下步工序施工。

6.2 项目部每月组织一次质量抽查，每季度组织一次质量检查，根据质量抽查和检查情况，召开工程质量专题会议，研究质量形势，消除质量隐患，提出整改措施，确保质量管理工作及时有效。

6.3 项目部、施工队伍的质检工程师应及时听取监理工程师对本项目质量工作的意见，特别对监理工程师提出的改进意见、措施应及时组织有关人员进行落实。

6.4 换填前应先行验基，清除淤泥浮土，边坡必须稳定，地基范围内不应留有孔洞。

6.5 在雨天或者地下水位以下的基坑内施工，应采取排水或者降低地下水位措施，使基坑处于无水状态。

6 结束语

总之，路基施工的质量好坏，对整体道路的质量关系极大，提高道路施工质量应该首先从路基基底做起，避免基底处理不好对路基本体造成长久病害。

参考文献：

[1]陈建伟.路基软基换填设计施工方法浅析[J].中国科技财富，2011（16）：39.

[2]王强.浅谈路基软基换填设计施工方法[J].山西建筑，2011年第15期.