探讨路基换填技术在公路工程中的应用

刘忠德

摘要： 在公路路基设计施工期间，由于软土层结构施工极易出现沉降风险。所以，为了增强公路的安全性，需采用路基换填工艺对公路路基结构加以强化，以便所设计的公路路基符合当前公路工程建设标准。另外，由于路基换填工艺具有成本低、易操作等优势，故而需格外重视其应用效果，结合公路路基設计施工的要求，使其发挥出真正的作用，保证公路路基稳固性更高。

关键词： 路基换填技术;公路工程;应用

【中图分类号】U416.1【文献标识码】A【文章编号】1674-3733（2020）12-0114-01

引言：路基换填，就是将准备填筑路基的地面或地面以下软性土（软基）挖除，用一种遇水后强度不降低的材料（砂砾、石块等）来代替，使以后进行路基填筑后不至于路基受水浸泡而软化，降低路基的承载力。施工阶段，首先需要对沿线的地质情况和土质进行调查核实，并进行取样试验，确保第一手资料完备准确。然后，再根据施工路段的特征，编制土石方调配计划，合理选用施工机械，安排施工人员，按设计放出用地界桩，路基堑顶、路堤边脚、排水沟等具体桩位，并设置护桩。

1路基换填技术应用作用

（1）垫层作用，通过应用路基换填工艺可适当提高路基承载力，降低路基遭受破坏的风险。同时，还能有效控制沉降量。浅层路基所出现的沉降量占据路基总沉降量的50%。若利用密实性良好的材料进行填筑可缓解沉降压力。

（2）加快软弱土层排水固结速度。当不透水结构与软弱土层相互接触时，会造成软弱土层中的水分丢失，故而不利于软弱土层固结。此时若对路基进行施压可增强软弱土层的固结力，确保所设计的公路路基稳定性更好。

（3）缓解膨胀土带来的膨胀负担。在膨胀土路基中利用路基换填工艺时可选择砂石等材料作为路基垫层，这样可适当提升路基建设质量。

2路基换填技术在公路工程中的应用

2.1开挖路槽

开挖时需要根据施工作业区的路堑深度、地形地貌、土质情况确定开挖方式，一般可利用单层横向全宽挖掘法对较浅路堑进行开挖，利用横向台阶法对较深的路堑进行分层开挖，在实际开挖作业中针对不同地质特征科学利用开挖方式，能够有效保障边坡稳定性，从而使阶梯式的边坡逐渐形成。开挖过程中应尽可能的使挖掘机连续做业，因此需配备足量的自卸汽车。挖掘时，应确保自卸汽车运行速度和挖掘速度保持匀速，不允许超挖或乱挖;在进行土方地段路床顶面标高工作时，需要综合负荷量和地质层特征等因素对压实引起的沉降量进行分析计量，做好施工过程中的防雨和排水措施，避免基底被雨水浸泡增大路基的疏松程度，影响路基质量;应通过有效措施加强对地下管线、文物古迹等的保护力度，避开水文聚集区，从而避免周围环境因道路施工遭到破坏，同时也确保施工区域不受自然因素影响。当开挖到设计断面时，如基底仍有不适用的路基材料，施工工程师应再次计算开挖深度，并组织清除基底淤泥;在清淤范围内修筑施工便道，以便运输车辆顺利进出，同时确定盲沟位置，确保沟槽有一定纵坡，促使排水系统通透。

2.2换填

基底开挖完成后，需测出施工中桩、边桩位置，根据实际测量位置调整现场中线和边线位置。在向施工作业区进行换填砂砾运送前，应根据现场路基情况进行取样试验，确保换填砂砾选材与实际路基的结合符合施工规定，方能进行大规模应用。一般有三种换填材质，第一种是砂石如卵石、碎石、砂砾等，运用此种材料需控制砂石最大粒径小于50mm，在使用时，应对存在排水要求的砂垫层进行控制，使其含泥量处于小于3%;第二种材料是粉质粘土，此种材料应控制其中掺杂碎石粒径小于40mm，当进行大面积换填或应用大型机械夯压时，粘土中碎石粒径应在50mm～100mm之间，反之会对垫层效果产生不利影响;第三种材质是粉煤灰，应用此种材料时，应注意对其腐蚀性和放射性进行标准检验，粉煤灰垫层上应对0.3m～0.5m的覆土实施覆盖。分层换填砂砾时，应将各层摊铺厚度控制在30cm以下。

2.3置换材料摊铺平整和碾压

路槽开挖施工完成后，需要将挖出的土质置换其他的施工材料。沙砾材料是当前公路路基置换技术实施的主要材料，可大幅度提升公路路基的承载力。首先，在沙砾材料摊铺阶段应结合公路路基工程的实际施工情况采取分层摊铺的施工方式，并保证每层摊铺材料的均匀性和平整度。另外，在沙砾摊铺阶段，应做好沙砾材料的检验工作，结合公路路基置换材料的质量要求进行检验，同时也应对摊铺后的平整度以及厚度进行检验，确保各项质量达标再进入到下一施工环节，保证公路路基施工的安全性、可靠性。其次，做好置换材料的碾压工作，在沙砾材料碾压过程中应重点对碾压速度的控制，并保证参与碾压的压路机匀速前进，控制碾压速度在3～4km/h，碾压阶段避免中途急停、避免中途转弯等操作，并严格遵守从低到高、先轻后重的原则，确保碾压施工质量。

3案例研究

3.1工程概况

某公路工程施工路段设计车速为80km/h。该公路施工路段为平原地区，且有大面积松散沉淀泥土覆盖，其中有长约800m的低洼地势，长期受到雨水浸泡形成软土质。

3.2施工路段处理

（1）将施工路段上层的淤泥、松软土质挖出，保证挖出的深度、宽度按照工程设计要求。底部的换填材料选用片石，且要求所使用的片石严格按照规范要求，片石的中部直径>300mm，抗压强度高于30MPa。填铺置换改良材料主要以沙砾为主。

（2）在具体施工中，先清除原地面的废弃物、杂草、腐殖土等并平整地面。然后再进行测量放样工作，严格按照施工图纸要求做好放样标记。再利用机械设备清除淤泥层、软土层等。

（3）在保证挖槽施工完成的基础上，再按照施工方案的具体要求以及实际施工环境对公路施工路段进行逐层填铺置换材料，并对其进行碾压处理。

结语：综上所述，国民经济大幅增长，促使地区间联系的加强，目前我国公路修建需求仍在不断增大，施工难度也越来越高，这就需要相关设计单位与施工企业在追求工作效率的同时也应科学选择施工技术，在应用路基换填技术时，严格按照施工工艺操作，有效提高路基结构稳定性，从而保障公路施工质量和运行安全。

参考文献

[1]王宝平.地基换填技术在公路路基设计施工中的应用[J].居舍，2019（31）：108+186.

[2]赖盼真，徐礼辉.关于公路路基施工中软土路基处理技术分析[J].人民交通，2019（11）：76+78.