路基換填技術(shù)在公路工程中的實(shí)踐

劉智

山西遠(yuǎn)方路橋（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 山西大同 037011

路基是影響整個高速公路施工質(zhì)量的關(guān)鍵，其結(jié)構(gòu)和質(zhì)量是否穩(wěn)定合格對整個工程起決定性作用。有一種軟土地域建筑地基，承載力低、不易施工，而且經(jīng)常出現(xiàn)發(fā)生沉降不均勻的現(xiàn)象，在一定程度上降低公路的使用時長，在軟土地基的公路上施工，容易引發(fā)多種路面危害。換填法在高速公路工程之中廣泛使用，其具有很多優(yōu)點(diǎn)，最重要的是可以加固路基，提高整個工程的施工質(zhì)量。

1 換填法的概述

換填法又稱換土法。所謂換土法是指將高速公路的軟土地基進(jìn)行加固，換填法的具體流程是：利用人工和機(jī)械設(shè)備相結(jié)合的方法將路基中軟弱的土層清理干凈，之后再使用質(zhì)地堅(jiān)固的材料進(jìn)行填補(bǔ)壓實(shí)，通常使用質(zhì)地堅(jiān)硬的土和石塊進(jìn)行分層填補(bǔ)，由此來增強(qiáng)路基的承受能力。大多數(shù)情況下?lián)Q填法使用的是天然的礫石和片石進(jìn)行公路路基的填充，因?yàn)槠洳牧先菀讓ふ液捅容^節(jié)約成本，所以在處理路基時都使用其進(jìn)行填料。

2 工程概況

某高速公路路基修建工程中，受到當(dāng)?shù)氐匦闻c巖土特性的影響，設(shè)計(jì)路線通過成片軟土區(qū)域。該區(qū)域軟土分布具有沉積厚度大及性質(zhì)不均勻等特點(diǎn)。由于前期該區(qū)域軟土地基道路施工完成后，出現(xiàn)路基沉陷、開裂及坍塌等病害，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。根據(jù)路線通過區(qū)域軟土分布及工程特性，對軟土地基處理方案進(jìn)行技術(shù)論證，最終確定對該區(qū)域部分軟土地基采用換填方式進(jìn)行處理[1]。

3 換填處置技術(shù)

3.1 軟基開挖

軟土地基換填開挖前由項(xiàng)目測量員按照地面實(shí)際高程及設(shè)計(jì)高程，采用漸進(jìn)開挖法進(jìn)行開挖邊線，然后按照路塹開挖邊線確定坡頂截水溝位置，并確保在開挖路塹前完成坡頂截水溝施工，以防止降雨時發(fā)生坡面沖刷及路塹積水。開挖前，詳細(xì)檢查、核對設(shè)計(jì)圖表，如有疑問及時復(fù)測更改，并根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙確定出路線中樁、樁界及棄土堆等位置。開挖位置確定后進(jìn)行邊坡放樣，每挖一段距離確定出中線樁，并測定其標(biāo)高及寬度，以控制路塹開挖面。軟基開挖時應(yīng)保持開挖邊坡穩(wěn)定，不得對周邊建筑物或構(gòu)造物產(chǎn)生影響，同時需時刻注意路塹邊坡的穩(wěn)定性，如遇到險(xiǎn)情應(yīng)及時報(bào)告并處理。

3.2 填料回填

當(dāng)開挖軟土地基至預(yù)定深度時，研究人員即可對開挖面開展現(xiàn)場試驗(yàn)，如果現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果不滿足路基填筑要求，應(yīng)及時上報(bào)并確定處理方案，直至處理結(jié)果符合填料回填要求。填料回填前可在開挖底部及邊坡位鋪設(shè)防水層及排水措施，預(yù)防地下水及坡面徑流影響回填路基的穩(wěn)定性及安全性。開挖路塹回填時，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況在保證工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上確保填料的經(jīng)濟(jì)性。

3.3 下層土工格柵鋪設(shè)

在回填至一定深度后，為保證回填路基整體性及安全性，應(yīng)開始在回填碾壓面上布設(shè)土工格柵。在鋪設(shè)工作前，首先按照規(guī)范要求應(yīng)對鋪設(shè)的土工格柵進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，如果檢查結(jié)果不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)當(dāng)采取適當(dāng)手段對土工格柵處理；其次，由于碾壓路基面寬度大于土工格柵出廠寬度，因此為減少土工格柵搭接寬度，應(yīng)優(yōu)先選擇寬幅土工格柵，最大限度保證土工格柵與路基軸線之間垂直分布，控制不同寬度土工格柵的搭接寬度在8-13cm之間，同時保證土工格柵鋪設(shè)時的平整度和連接性，使得鋪設(shè)土工格柵最大限度發(fā)揮與路基的共同作用。此外，由于土工格柵搭接處在土基沉降過程中容易發(fā)生不均勻沉降而滑落，因此對于個別路段應(yīng)該對土工格柵進(jìn)行綁扎固定[2]。

3.4 中層土工格柵鋪設(shè)及填土壓實(shí)

路基換填深度較大時，為保證填筑路基穩(wěn)定性及壓實(shí)質(zhì)量，應(yīng)對其進(jìn)行分層填筑。待下路基填筑并鋪設(shè)土工格柵施工完成后，開始對填筑體及時進(jìn)行壓實(shí)處理，在進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)時候應(yīng)注意對埋設(shè)柔性位移傳感器的保護(hù)，以防止后期變形監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)出現(xiàn)偏差。填筑體下層施工完成后，即可開展中層填筑及土工格柵的鋪設(shè)。填土施工時應(yīng)該注意填筑土層的平整性及均勻性，以保證土工格柵與土基均勻變形。

3.5 上層土工格柵鋪設(shè)及填土碾壓

土工格柵鋪設(shè)完成后即可開展上層填土填筑工作，由于上層填筑體對于整體變形及壓實(shí)度要求更高，因此在該層施工時應(yīng)注意對填料粒徑及均勻性的要求。在施工過程中為提高施工效率，在保證若條件下可將換填土直接卸于路基層表面。但考慮到新筑路基穩(wěn)定性及安全性，應(yīng)對堆土高度及范圍進(jìn)行嚴(yán)格控制，以免引起垮塌等現(xiàn)象。卸土以后可進(jìn)行最終壓實(shí)作業(yè)。

3.6 施工檢測

路基分層填筑及各層土工格柵鋪設(shè)完成后，即可開展對換填路基開展驗(yàn)收檢測工作?？衫霉嗌胺?、灌水法或核子密度檢測等方法對路基壓實(shí)度進(jìn)行檢測，同時利用三米直尺檢測路基填筑平整度。

4 施工質(zhì)量控制

4.1 壓實(shí)度

軟土路基土質(zhì)特殊性及施工工序復(fù)雜性，對試驗(yàn)段軟土地基填筑完成后，僅從路基表面難以檢測路基下部是否滿足規(guī)定壓實(shí)度要求，因此采用灌砂法或者灌水法對軟土換填路基進(jìn)行檢測。為對下層填筑體壓實(shí)度進(jìn)行檢測，待采用灌砂法將上路堤壓實(shí)度檢測完成后，在原有點(diǎn)位繼續(xù)向下挖深，檢測下路堤壓實(shí)度，從而在一定程度上減小對路基整體性破壞。

4.2 檢查驗(yàn)收

以上步驟完成之后，并不是真正的結(jié)束，還需要對其進(jìn)行嚴(yán)格的驗(yàn)收，從以下幾個方面進(jìn)行檢查。首先要在土層上看石頭上有無車輪印記以及所壓出的路面上石子的緊密程度。之后要觀察一下工程的呈現(xiàn)差和規(guī)定的數(shù)據(jù)一不一致，一旦和理論數(shù)據(jù)不符，就需要讓壓路機(jī)重新工作，直到數(shù)據(jù)符合要求才能過關(guān)[3]。

5 結(jié)語

軟土地基具有特殊的物理力學(xué)性質(zhì)，在水溫等因素作用下常常出現(xiàn)路基承載力下降、不均勻沉降及路基垮塌等問題。諸多工程實(shí)踐表明，軟土地基換填技術(shù)并配合實(shí)使用土工格柵可保證軟土地基區(qū)路基承載力及穩(wěn)定性。本文以某高速公路軟土路基試驗(yàn)段施工為背景，通過研究軟土區(qū)域換填路基施工質(zhì)量，提出軟地基換填及土工格柵加鋪施工技術(shù)，以期為我國軟土路基施工提供施工建議。