路基换填技术在公路工程中的应用研究

杜 伟

（内蒙古交通设计研究院有限责任公司，内蒙古 呼和浩特 010010）

路基是保障公路工程稳定运行的重要支撑，路基的施工质量与公路工程的整体质量密切相关。如果公路工程所处的地基承载力达不到施工要求，那么必须采取有效措施来处理地基，使地基的各项性能与公路工程施工标准相一致。路基换填技术是目前公路工程施工中常用的路基处理技术，为保障路基换填技术的应用效果，需严格按照相关技术要求规范地开展整个施工流程，并把握换填技术应用要点，抓住质量控制重点，从而为提升路基整体性能提供支撑。

1 路基换填技术概述

在公路工程施工中，如果工程所处的地基属于软弱地基，那么路基的承载能力薄弱且稳定性差，容易导致路基出现不均匀沉降而影响公路质量。为此，在工程施工前，必须有效处理软基。其中，路基换填法由于操作简单、总体造价较低在公路工程路基处理中得到了广泛应用。作为公路工程常用的路基加固技术，路基换填法在具体应用时主要是借助人工和机械设备将软弱土质全部清除，然后结合地质实际情况选取相应的填充材料进行填充。常用的填充材料主要包括坚硬的土石块、砂砾等，用这些刚性材料替换软弱土体，然后进行压实操作，这样地基的承载力会得到大幅度的增强。路基换填技术的有效应用，使路基的整体结构得到明显改善，承载能力和稳定性也得到了大幅度的提升。但在实际应用过程中，还需注意换填材料的粒径、含水量等对填充质量的影响。填充材料一般就地取材，材料来源途径广且技术标准低，能够保障公路工程的施工周期不受影响。

2 工程概况

以总长度为23km的某公路工程为例说明路基换填技术的应用。该路段交通繁忙，且经常出现车辆超载现象，容易发生积水问题，路基施工难度大。而路基施工质量对工程的整体施工效果有着决定性影响，因此在处理地基时，相关技术人员应通过现场勘察，并结合公路工程建设要求采用换填技术改善地基质量，保障路基整体施工质量。

3 路基换填技术在公路工程中的应用

3.1 施工准备工作

该工程在施工前期，为换填技术的应用做了充足的准备工作。

（1）场地的准备。用推土机清理整顿施工现场，将施工范围内的所有杂物、石块、垃圾等铲除干净，并用卡车将各种垃圾、杂物、杂土等运送至指定地点。同时结合现场整体布局，合理设置排水设施。通过设置排水沟、截水沟将场地内的积水引出场外，并晾晒保持其干燥。所设置的排水沟要求沟底平整顺滑，以便为快速、顺畅地排除积水创造条件，并配置对应数量的纵坡。采用人工挖掘的方式处理现场不容易排水的位置，并设置集水井，将水定期抽出。

（2）机械设备和工具的准备。由于该工程的建设规模较大且工序复杂，很多施工内容常常需要借助大型机械设备才能完成，因此路基开挖前要结合施工需要，做好相关机械设备和工具的准备工作。如地基开挖需利用挖掘机，挖掘出的土体要利用卡车运送。为了保障施工的连续性，挖掘机和卡车的数量要相互匹配，保障地基开挖和土体运输工作能够协调开展。地基开挖过程中，应结合地质特征采取必要的防护措施来降低土体的失稳现象，并做好对基坑底部渗水现象的预防和控制，防止基坑受到雨水浸泡出现沉降现象，影响工程的顺利开展。设备在进场前，要由相关人员完成对设备的检查和调试，确保设备性能良好，能正常发挥作用。

（3）施工材料的准备。根据施工方案对材料的需求配齐各种施工材料，并在施工前期对材料进行相应的检测和检查，确保材料各项性能、参数满足施工要求。

（4）修筑便道。在清理场地的同时需在清理范围内设置一条便道，不仅能为施工车辆的顺利通行提供便利，还能方便场内工作人员的走动。修筑便道所采用的土石方要具有良好的渗水性能，可避免便道积水。

3.2 做好测量放样工作

该工程在施工前期，对路基进行了放样及测量操作，并按照放样及测量结果绘制出施工前的图纸，以此为换填技术的有效应用创造条件。操作人员在测量时设置了四个等级的测量标准，并以此为依据计算出水准点的数据，按照最高等级的测量要求进行复测，并对照测量标准进行检验。在保障实际测量数据最大限度地接近测量标准时，测算出实际施工地基中要求的面积和深度。同时对照设计图纸检验纵横两个断面图的准确性，确保准确无误后，在路上撒上石灰粉明确施工范围。最后复测横纵断面和地面的垂直距离，保障所开挖的断面设计图与设计标准相一致。如果测量过程中遇到坡点，则必须通过加密测量提升测量数据的准确性。

3.3 加强对路槽的开挖

路槽开挖施工前，首先要设计好车辆行驶路线，以便为机械设备的通行奠定基础。路槽挖掘一般采用挖掘机施工，为保障施工的连续性，所配备的自卸车数量要满足挖掘机土方的运输需求，也就是说自卸车的运输速度要与挖掘速度相匹配。同时为保障路槽的开挖质量，要采取必要的防护措施防止雨水浸泡槽底，施工人员要根据实际情况制订合理的解决方案。当路槽挖掘至设计断面后，如果存在软弱土体或不适应材料，要由监理工程师对开挖深度和范围进行确认，将不合格材料清除。

3.4 路基的换填施工

在完成对片状石料的松铺操作后，进入路基的平整操作环节，以松铺厚度和路基的平整度要求为依据，利用自动式换填设备完成对路基的换填操作。该工程采用的自动式换填设备具有较高的稳定性，能够均匀地将填料撒出，保障了施工路段路基的平整性。另外要把握好摊铺厚度，每摊铺完一层，要利用标杆对厚度进行测量，实际摊铺厚度与设备标准误差控制在0.5%以下即为合格。由于该工程容易发生积水，在开展施工时将路基坡度控制在3%以下，这样有利于公路路基积水的排除。换填材料对换填的质量有着决定性影响，因此在选择换填材料时要严格按照设计要求选取，一般本着就地取材的原则优先选用当地的材料，这样可保障换填材料与当地地质的适应性，提高应用效果，同时还能节约运输成本。该工程采用的换填材料为片状石料，需先经专业检测人员完成对材料的检测试验，确保换填材料的各项性能符合施工要求。

3.5 路基碾压作业

路基换填操作过程中，要对路基换填厚度进行实时测量，避免出现换填过厚或过薄的问题。换填操作结束后要利用压路机进行压实操作，并对碾压前后的厚度进行对比，确保碾压前后的路基厚度符合相关技术要求。为保障施工工艺参数的合理性，该工程选取1km路段作为试验路段，通过试验操作得出最佳的松铺厚度和碾压速度。碾压操作时，根据试验结果得知，碾压机的行车速度控制在2.3km/h以下为宜，碾压操作本着先两侧、后中心、由轻到重、从低到高的原则进行。碾压工序较为烦琐，既要控制好碾压速度，又要掌握好碾压力度，因此碾压操作要严格按照相关行业规范开展作业，确保路基碾压效果符合相关技术标准。在此需要注意的是，相邻两次碾压的车轮轨迹要部分重合，避免出现漏压的情况，保障压实效果。

3.6 检查验收

在完成换填和碾压操作后，要对最后的施工质量进行检查验收，对路基的平整度和压实效果进行检验。由相关技术人员进行现场查验，观察路基土层上的片状石料有无车轮印记，以及经过碾压后路面上石子的紧密程度，并对照设计要求检测摊铺厚度是否合格。同时，还要观察实际施工所呈现的数值与设计标准之间的误差是否在合理范围内，如果超出最大标准范围，就需重新碾压直至达到相应的标准。

4 把握换填技术的质量控制要点

进行路基换填施工时，为保障实际施工达到理想的效果，应把握好以下三个要点。

（1）材料质量。路基换填技术所用的各项施工材料要经过严格的筛选和检验，以保证实际应用的材料各项指标与设计要求相吻合。特别是换填材料的粒径大小，如果采用的换填材料粒径过大，那么极易使路基呈现出坑洼不平的状态，进而影响公路的整体质量；而如果采用的粒径过小，则达不到应有的强度，因此要严格依据设计要求合理确定换填材料的粒径。

（2）密切关注外界施工条件。换填技术在应用时，施工现场内如果存有积水，就会影响工程的顺利进行。因此，要结合当地的气候、周围环境及整体布局，对排水坡度进行合理的设计，以便及时顺畅地排除路面积水。施工单位还要注重对边坡的修理，保障边坡坡度平整顺滑，即使出现雨水天气也能顺利地将积水排出场外，不会对路基造成危害。

（3）严格检查施工工艺和施工流程。整个换填技术的操作，要有专业技术人员在现场进行监督，保障每一施工环节都标准、规范地开展。实际施工时，设备和施工人员要协调联动，粗平时可以利用推土机，细平时必须借助人工操作才能保障平整效果。只有通过粗平和细平的相互结合，才能保障路基路面平整一致。在平整的过程中如果遇有粒径较大的石块，影响路基的平整性，要将其全部挖除并再次进行填充，避免石块对施工质量和施工效果产生不利影响。

5 结束语

经济的快速发展离不开交通设施的支持，随着客流量、货运量的不断增加，对公路工程的建设标准也提出了新的要求。路基换填技术是能有效提升路基承载能力的重要技术，该技术在应用时需结合现场施工条件及公路建设要求。对路基换填技术也要进行优化调整，结合地质条件合理选择换填材料，并大力引进先进机械设备，这样可保障材料性能和质量符合设计标准。只有这样不断提升换填技术应用的实效性，才能为促进公路工程更好地服务于社会提供支撑。