換土墊層在軟地基處理中應(yīng)用的探討

郭丹紅　伍冬

摘 要：在目前科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的社會(huì)中，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)取得了較快的發(fā)展，人們的生活質(zhì)量水平得到了較大的提高，推動(dòng)了我國(guó)公路建設(shè)事業(yè)的發(fā)展。就公路建設(shè)而言，軟土地基質(zhì)量的好壞直接影響著整體公路的質(zhì)量。由于在公路施工過(guò)程中對(duì)軟土地基處理不科學(xué)合理，就會(huì)產(chǎn)生地基沉降的現(xiàn)象，進(jìn)而會(huì)造成公路路基出現(xiàn)斷裂、沉陷、塌陷等現(xiàn)象，這樣就會(huì)導(dǎo)致工程施工工期的延長(zhǎng)，還增加了公路工程的造價(jià)。換土墊層是公路工程中常見(jiàn)的一種軟地基處理方式，在公路工程施工中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。為了確保公路路基的質(zhì)量，文章將對(duì)換土墊層在軟地基處理中的應(yīng)用進(jìn)行分析、探究。

關(guān)鍵詞：公路建設(shè)；軟土地基；換土墊層

中圖分類號(hào)：TU472.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）05-0160-01

目前，我國(guó)公路建設(shè)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，為了滿足現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)的需求以及人們?nèi)粘５某鲂?，就要求公路要具備較好的質(zhì)量。軟土地基對(duì)公路建設(shè)有著重要的影響，不僅影響著公路使用的年限以及安全性，還對(duì)整個(gè)公路工程建設(shè)的工期有著直接的影響。所以，換土墊層施工技術(shù)在軟土地基中得到了有效的使用，通過(guò)實(shí)施換土墊層可以提高地基的強(qiáng)度，經(jīng)過(guò)墊層的壓力使地基的壓實(shí)度得到了改善，這樣以來(lái)就致使公路地基的變形得到有效的處理。另外，換土墊層還具有排水的作用，這樣就能夠使下部土層更好的沉降。

1 換土墊層的適用范圍

近年來(lái)，換土墊層對(duì)軟土地基存在的問(wèn)題處理的較好，所以，對(duì)公路的質(zhì)量有著直接的影響，其應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。換土墊層的適用范圍主要有：公路施工中的地基及暗溝、濕陷性土、素填土、膨脹土、凍脹土、雜填、淤泥質(zhì)土以及暗塘的淺層等采取換土墊層的施工方式。

對(duì)于軟土地基所使用的換土墊層處理，則是指將地基中存在的濕陷性凍土、膨脹土以及凍脹土等全部挖去，之后則換填具有強(qiáng)度高、密度大、穩(wěn)定性好以及無(wú)侵蝕性的材料例如：砂礫土、碎石土以及素土等礦渣。然后對(duì)這些材料進(jìn)行分層振壓，確保材料的密實(shí)度。

2 換土墊層對(duì)材料的要求

2.1 灰 土

對(duì)于換土墊層所使用的材料來(lái)說(shuō)，灰土屬于較好的材料，在進(jìn)行處理軟土地基過(guò)程中的應(yīng)用較為廣泛。若要使用灰土作為填充材料，就需要對(duì)其進(jìn)行體積的配比，一般情況下，常常使用28灰土或者37灰土。就灰土的材料來(lái)說(shuō)，一般是粘土。由于對(duì)灰土的粒徑是有要求，則粉質(zhì)粘土是最好的應(yīng)用材料。由于粘土的粒徑較大以或者較小，則砂質(zhì)粉土的質(zhì)量就較差，若使用，就需要進(jìn)行過(guò)篩。

2.2 砂 石

一般來(lái)說(shuō)，砂石作為墊層材料，通常使用碎石、卵石以及中粗砂等。為了使墊層質(zhì)量得到有效的保障，就需要控制好石子的粒徑以及顆粒的含量。另外，還要使用砂石顆粒較均勻的材料，其中不能有其他雜物的摻雜。若所施工的土質(zhì)屬于本濕陷性黃土，就不能夠使用較大粒徑的砂石作為墊層的材料。若墊層過(guò)于薄弱，對(duì)換土墊層實(shí)施的處理效果就不明顯。

2.3 粉質(zhì)粘土

在進(jìn)行換土墊層的處理時(shí)，就必須要求所使用的土料有機(jī)質(zhì)的規(guī)定要具有詳細(xì)的說(shuō)明。一般情況下，土料有機(jī)質(zhì)的含量要低于5%，則凍土以及膨脹土材料不能夠在換土墊層作業(yè)使用。粉質(zhì)粘土作為墊層材料，能夠更好的應(yīng)用于濕陷性黃土地區(qū)。另外，不能出現(xiàn)有碎磚、碎瓦以及較大的石塊等現(xiàn)象。

2.4 粉煤灰

粉煤灰來(lái)源于發(fā)電廠煙筒里面的灰塵。粉煤灰要成為換土墊層中所使用的材料，就必須要符合換土墊層技術(shù)的要求。對(duì)于粉煤灰來(lái)說(shuō)，其中則含有大量沒(méi)有經(jīng)過(guò)過(guò)濾的金屬碎屑物，若使用大量的粉煤灰作為墊層的材料，對(duì)其就要考慮周圍所處的環(huán)境。另外，對(duì)粉煤灰的顆粒要求必須要均勻，不能摻有其他的雜物，工程施工過(guò)程中不能有垃圾的存在。若要使用較細(xì)的粉砂或者細(xì)砂作為墊層材料，對(duì)石子的粒徑就必須要有要求，則石子的較大粒徑含量必須高于總重量的30%，而且最大粒徑的砂石不得超過(guò)50 mm。另外，若進(jìn)行施工的土質(zhì)屬于濕陷性黃土，就不能夠使用較大粒徑的砂石等材料作為墊層的材料，這樣就可以確保墊層具有更好的質(zhì)量，使工程造價(jià)得到更好的控制。

3 換土墊層的主要作用

3.1 減小公路路基的沉降量

隨著換土墊層在軟土地基處理中的普遍應(yīng)用，在很大的程度上，減少了路基的沉降量。由于在地基淺層部分中，其沉降量占據(jù)總體沉降量的比例較多，通過(guò)對(duì)這部分沉降采取換土墊層施工措施，就可以確保公路沉降量的減少。與此同時(shí)，使用的換填材料通過(guò)對(duì)應(yīng)力進(jìn)行擴(kuò)散作用，這樣就可以減少下臥層的壓力，進(jìn)而也會(huì)導(dǎo)致下臥層沉降的減少。

3.2 能夠提高地基承載力

由于地基下土層的抗剪強(qiáng)度與承載力存在著一定的聯(lián)系，碎石以及砂石等作為換土墊層的填充材料，能夠提高軟土地的抗剪強(qiáng)度，這樣就可以有效的提高地基的承載能力。

3.3 可以使膨脹土的脹縮得到消除

由于墊層在各個(gè)公路工程中所起的作用不同，但是，對(duì)于膨脹土地基來(lái)說(shuō)，主要能夠?qū)ε蛎浲恋拿浛s起到消除的作用。所以，換土墊層法能夠?qū)τ倌?、淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土、雜填土地基及暗溝以及暗塘等進(jìn)行較好的處理。

3.4 可以使軟弱土層的排水較快的固結(jié)

在軟土地基中進(jìn)行換土墊層施工的過(guò)程中，若路堤的基礎(chǔ)不透水或者透水性較差，當(dāng)與軟弱土層進(jìn)行直接接觸的時(shí)候，由于荷載作用的產(chǎn)生，就會(huì)導(dǎo)致軟弱土層不容易產(chǎn)生固結(jié)，這樣就會(huì)產(chǎn)生較大的孔隙水壓力。另外，還會(huì)造成地基強(qiáng)度產(chǎn)生降低現(xiàn)象以及產(chǎn)生塑性破壞的危險(xiǎn)。由于碎石以及砂石等墊層材料具有良好的排水功能，并且其透水性較大，這樣就會(huì)致使孔隙水壓力快速的消除，這樣就可以提高軟土地基的強(qiáng)度，還使下軟弱土層的固結(jié)得到更好的加速。

3.5 防止凍漲的產(chǎn)生

在換土墊層的施工中，粗顆粒墊層存在的孔隙較大，則毛細(xì)管就不會(huì)輕易產(chǎn)生，這樣就可以避免寒冷地區(qū)地基產(chǎn)生凍脹現(xiàn)象，這就要求砂的墊層底要適應(yīng)當(dāng)?shù)貎鼋Y(jié)的深度。

4 換土墊層的施工要點(diǎn)

①在進(jìn)行砂墊層的施工中，就要求中粗砂的含泥量控制在5%之內(nèi)。在施工之前，要將路基基底表面的浮土、淤泥以及雜物徹底的清除干凈，在其兩邊要設(shè)定坡度，這樣就可以防止塌方的出現(xiàn)。

②對(duì)砂料進(jìn)行合理的配比，首先應(yīng)該將砂、碎石進(jìn)行均勻的拌合，再鋪開(kāi)壓實(shí)。在進(jìn)行砂料的碾壓之前，根據(jù)其干濕程度以及氣候情況，進(jìn)行適當(dāng)?shù)臑⑺?，這樣就可以保證其具有較好的含水量，便于其更好的碾壓，確保其密實(shí)度。

③對(duì)砂墊層要進(jìn)行分層鋪設(shè)以及分層壓實(shí)，這樣就可以使每層砂墊層得到有效的鋪設(shè)。

④要保持砂墊層和砂石墊層的底面在同一個(gè)標(biāo)高，對(duì)于不同標(biāo)高，要實(shí)行先深后淺的碾壓。

⑤還要控制砂石施工中的含水量。當(dāng)基坑底面施工低于地下水位時(shí)，要一次性進(jìn)行該土層的開(kāi)挖，這樣就可以防止水中作業(yè)的出現(xiàn)。

⑥對(duì)于面積較大的砂墊層施工，要分流水段進(jìn)行施工，則其交叉的地方要做成臺(tái)階式斜坡。

⑦在冬季進(jìn)行施工時(shí)，不僅要清除砂石中的冰塊，還要避免砂石內(nèi)水分凍結(jié)。

5 結(jié) 語(yǔ)

為了減少公路軟土地基的沉降量，避免其他病害現(xiàn)象的產(chǎn)生，換土墊層對(duì)軟土地基的處理越來(lái)越廣泛。換土墊層施工技術(shù)的應(yīng)用，不僅保證了整體公路的施工進(jìn)度，還使公路的質(zhì)量以及安全系數(shù)得到了一定的提高。另外，施工人員要對(duì)軟土地基的施工進(jìn)行有力的監(jiān)督控制，加強(qiáng)施工人員施工技術(shù)的學(xué)習(xí)，這樣以來(lái)就可以提高整體的施工技術(shù)，確保公路的高質(zhì)量，延長(zhǎng)公路的使用壽命。

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