城市道路施工中路基换填技术的应用研究

张金波

摘 要：为解决城市道路建设中的软基换填问题，本文结合某城市道路软基段实际情况，对其软基换填施工技术具体应用进行深入分析，提出施工中需要注意的各项要点，为相关人员提供参考，保证最终的换填质量和效果。

关键词：城市道路;路基换填;技术应用

中图分类号：U416.1 文献标识码：A

0 引言

在当前的城市道路建设中，仍然会遇到很多软基地段，这就要求施工中根据软基实际情况采取有效的技术措施加以处理。目前有很多软基处理方法，其中以换填最为简单。然而，虽然换填施工操作简单，但要想达到预期的效果，同样要结合工程实际情况进行深入的分析与探讨，明确各环节施工要点。

1 工程概况

某城市道路K11+200～K11+600段需从农田及鱼塘中穿过，该段地表覆盖厚度很大的软土层，软土含水量极高，不可作为天然地基，需通过换填进行处理。

2 原地面处理

（1）将基底表面的植被全部清除，并挖除根系，按照要求设置临时排水系统;然后对基底进行整平，填补坑穴，做必要的填前碾压，并根据设计要求设置路拱横坡。（2）如果原地面的坡度超过1∶5，则要按照从上到下的顺序进行台阶开挖，线路横向开挖形成的台阶，其宽度与高度都应达到设计要求，且纵向宽度应达到2 m

以上[1]。（3）当地表存在有水的沟塘及水田时，需在路堤两侧进行纵向排水沟的开挖，并在路堤范围以内进行横纵向排水沟的开挖，以此全面排除积水，并起到降低区域地下水位的作用;对于设置在护坡道以外的排水沟，还需要在其外侧砌筑土埂，用于避免水流进入到路基范围之内;而对于设置在路基中的横向排水沟，如果用于降低区域地下水位，则要使用砂砾料进行回填，以此保证渗水性。在路基施工过程中设置的临时性排水设施要和永久性排水良好结合，防止路基积水或对路基边坡造成冲刷[2]。

3 换填施工

软基换填要根据软土实际情况及换填深度在设计范围内将所有软土清除，然后将底部整平，采用适宜的填料回填，并进行压实。采用换填法施工时，需结合现场具体情况利用挖掘机并搭配人工开展施工。对于换填深度范围内存在的软弱土层，先用挖掘机进行开挖，然后利用人工进行清底，直到要求的标高，经检查确认基底承载力达到要求后，由自卸车将换填材料卸载至基底的表面，并尽快利用推土机将其摊铺平整，最后用平地机精平，并用压路机将其碾压密实，基底压实标准如表1所示[3]。

3.1 施工准备

（1）明确原地面处理范围及具体的换填范围，然后在施工开始前对现场需进行处理的部位予以深度及换填施工范围的复查，使换填深度达到下层稳定地基，对地基上部使用换填材料进行填筑，从坡脚处开始到换填深度按照1∶1的坡度进行开挖。（2）根据设计要求实施横断面、中线及高程的现场测量及放样，然后结合设计提出的宽度要求及中心位置放样[4]。（3）对施工中使用的所有机具设备进行严格的检验，确认是否处在良好运行状态。（4）根据施工要求修筑临时便道并设置排水沟，避免雨水或积水进入到场地对施工造成不利影响。施工时为确保开挖得以顺利完成，达到预期的换填质量和效果，还需利用人工于基坑外部周围开挖截水沟，并在基坑中的两侧开挖排水沟，采用集水井进行排水，将水给换填施工造成的影响降至最低。（5）对换填材料开展各项试验，并将试验结果上报至监理单位进行审批，通过后方可开始正式备料。

3.2 软土开挖

（1）对需进行换填处理的软土，借助挖掘机与人工实施开挖。具体的开挖顺序以换填长度为依据确定，大多按照从其中一端到另外一端的顺序进行。（2）将软土开挖完成并经检查确认合格后，利用推土机对基底进行整平处理，如果基底的起伏情况较大，则要按照设计要求设置台阶，也可形成坡度在1∶5以内的缓坡。（3）若检查确认基底的宽度与深度均能满足设计要求，应及时借助压路机开始填前碾压，使基底压实度达到要求，为之后的换填施工奠定良好基础[5]。（4）根据验收标准对填前碾压完成后的基底进行检查，若无问题，方可开始下一步换填。

3.3 换填施工

（1）换填既可以在全部开挖后进行，也可以在开挖长度达到30 m后与开挖同时进行。通常情况下，如果换填长度小于50 m，则大多是在全部开挖完成后进行换填，而如果换填长度超过50 m，则大度在开挖长度达到30 m后与开挖同时进行换填。（2）将换填材料运输至施工现场后，严格按照要求的车距进行均匀卸料。卸料完成后，采用平地机以不超过0.3 m的松铺厚度将换填材料分层刮平，并在平地机后方紧跟压路机，对分层刮平的换填材料初步压实。（3）按照试验段施工确定的各项压实参数，根据换填材料自身特性，遵循先轻压、后重压和先两侧、后中间的基本原则进行正式碾压施工，以确保碾压完成后的换填材料，其压实度达到设计要求。（4）以换填部位在路基中的具体位置为依据在换填施工完成后进行严格的质量检验。另外，在原地面处理完成后，还要对地基的实际承载力予以核查，若经核查发现无法满足设计要求，应将实际情况上报给监理人员，由监理人员制定有效措施及时处理[6]。（5）施工时如果发现地基的实际土质和勘察资料不相符，应终止施工，并查明具体情况，之后制定有效措施加以整改，经再次检查确认达到要求后，即可继续进行施工。（6）将换填段落的地基处理完毕后，应进行一次严格的检查验收，然后还要做好垫层的铺设施工，以此为之后的施工创造良好条件。

3.4 土工格栅施工

土工格栅施工能有效提高路堤整体稳定性，防止路基发生滑移与沉陷，确保上层荷载可以均匀传递至地层。对施工用土工格栅，若其延伸率可达到6%，则抗拉强度应能达到50 kN/m以上。铺设双向土工格栅时，需进入到坡脚中至少0.5 m，且弯折处的宽度应达到2 m以上。施工中應注意以下几点：

（1）格栅除了要有齐全的合格证明，其技术性能还要能满足工程设计要求，若有必要，可以向厂家定做，以确保格栅的宽度与设计幅宽相符，为现场的铺设施工提供便利，加快施工效率，缩短工期。（2）在铺设格栅的过程中，需将其完全展开，达到平整，并尽可能拉紧，防止褶皱，同时和路基表面之间达到密贴，在必要的情况下可以使用竹钉对其进行固定。（3）在铺设格栅之前，需将土层完全整平，尤其不能存在凸出的硬物，以免使格栅损坏。（4）在铺设完成的格栅表面铺土时，不得使用机械在格栅的表面进行作业，以免将格栅压坏。同样，在卸料的过程中注意避免直接冲击格栅。（5）将格栅铺设到位后，应尽快进行填料，以免格栅长时间暴露导致老化。（6）格栅铺设一般沿线路纵向进行，相邻两幅之间的搭接长度应能达到0.3 m以上。（7）格栅边缘和外侧边坡之间应预留50 cm左右的间隔距离，这样是为了给之后的刷坡创造良好条件[7]。

4 施工安全文明

由于本次软基换填施工是在城市道路中进行，所以对施工安全文明有着更高要求，对此，在实际施工中应注意以下几点：

（1）加强对全体施工人员的安全文明施工培训，使他们形成良好的安全文明意识。（2）在场地范围内设置好各类标志标语，并严格实行挂牌施工。（3）始终确保施工现场到道路保持畅通与整洁。（4）施工所用机具设备完成使用后进行分类摆放，同时对设备的实际状态还要做到挂牌标识。（5）施工所用各类原材料在现场的摆放应达到整齐，并应制定针对性的保护和防污染措施，做好标识。（6）严格执行挂牌上岗制，加强驻地管理，所有技术人员都应持证上岗，并主动接受监督人员的随时检查。（7）施工所用各类机械及车辆都应按照规定进行停放，不可乱停乱放。

5 结语

综上所述，换填是公路工程软基处理最常用也是操作最简单的方法。截至目前，该城市道路工程软基段换填施工已经完成，整个换填过程比较顺利，且换填后的状态良好，强度与承载力等指标均能达到设计及相关技术规范的要求，验证了以上施工工艺的合理性与有效性。

参考文献：

[1]史世波，刘尚各，陈飞飞，等.新建路基开挖换填对下方既有盾构隧道影响研究[J].路基工程，2021（3）：165-170.

[2]张栋梁，徐正良.现代有轨电车路基塑性累积变形及换填厚度的确定[J].城市轨道交通研究，2019（S1）：62-66

+81.

[3]韦秋杰，罗振华.换填法和加筋法结合处理软土公路路基的仿真分析及应用研究[J].公路工程，2019（1）：145-149.

[4]武立波，牛富俊，林战举，等.换填与降排水措施对寒区沟谷软弱路基冻结特征的影响[J].交通运输工程学報，2018（4）：22-33.

[5]严琼，乔可帅，陈钒，等.基于连续-离散耦合的公路拓宽路基变形及换填处治宏细观分析[J].公路交通科技，2017（10）：26-33.

[6]刘华，牛富俊，牛永红，等.季节性冻土区高速铁路换填路基冻结特征的有限元分析[J].工程地质学报，2013（4）：516-524.

[7]马桂军，刘海霞，庞静.确定季冻区含水量大的地段路基换填厚度的研究[J].森林工程，2004（6）：18-20.