公路工程中软土路基换填施工技术研究

引言

路基施工是公路工程建设中的重要环节，直接影响到路基结构稳定性，关系道路行车安全，关系到公路能否顺利建设和稳定运行，因此，路基施工质量在公路工程中占据重要地位。其中软土路基的施工处理尤为关键，因其含水量高、流动性强等特点，往往会对公路项目施工带来一定影响，容易造成一系列的安全问题。随着近年来我国公路事业的不断发展，基础公路工程建设规模快速扩大，公路施工中的软土路基问题，受到社会各界的高度重视，需要科学选择软土路基施工处理技术，改善软基结构性能，为公路工程建设提供基础保障。

1 公路工程软土路基概述

软土路基是公路工程建设中会遇到的一种特殊地基形式，主要指整体强度低，且透水性能比较差的软质土壤结构，通常分布江河、海洋沿岸和多雨的山间洼地等特殊区域中。一般情况下，公路施工建设中的软土路基大致可分为三类，即：淤泥、淤泥质土、软黏性土，由于这些软土路基的性能特殊，因而会对公路工程的顺利建设带来不良影响。公路工程本身规模大，如果出现软土路基，将对施工活动的有序实施带来不良影响，主要因为此类路基结构的强度低，具有较高的含水量，整体稳定性不足。如果没有经过专业的技术处理，直接开展公路修建，那么在施工现场和后续运行阶段会产生不同程度的沉降问题，严重情况下会出现路面开裂等风险。因此，软土路基的合理处理，是当前公路施工中的核心内容。

2 公路软土路基施工存在的难度分析

2.1 土质不稳定性和高含水率

考虑到本工程建设项目存在较多的软土层，该软土层的平均含水率较高，超出一般土壤的含水率标准。并且软土路基的有机质含量为 8.1% ，增加了土壤的压缩性和流动性，使施工压实后的土壤体积快速回弹，不利于提高软土路基的稳定性。

2.2 环境与气候条件的影响

考虑到公路建设施工区域的年均降雨量大，频繁的高强度降雨增加软土层的含水量，要合理调整施工方案，在降雨来临前做完大部分地基处理工作，减少降雨对地基产生的沉降等影响。

3 换填施工工艺的实施

3.1 施工准备

在使用换填施工工艺处理软土路基时，施工单位需要做好前期准备工作，以确保施工的顺利进行。结合工程的实际情况，换填施工准备工作具体叙述如下。（1）场地准备。确定换填段的长度，做好标记。将施工区域内的地表植被、杂物等清理干净，并且将清理出的杂物运输到指定区域处理。（2）设备准备。换填施工工艺需要用到的施工设备包括推土机、挖掘机等，应根据工程的施工需求确定型号，另外，还需要准备全站仪、水准仪等仪器设备，用于施工放样、高程控制等工作。（3）技术准备。技术人员需要做好设计施工图纸、土工试验成果等的全面审查，在施工现场逐一核对，做好技术交底，确保施工人员熟悉设计意图，严格依照设计施工图纸施工。

3.2 土方开挖

在路基土方开挖环节，需要考虑各方面影响因素，确保施工效果达到预期。结合该工程的实际情况，确定土方开挖深度为 60cm 、宽度为 28m. 。土方开挖施工中，施工人员应采取必要的防护措施，设置排水沟槽。当土方开挖接近设计高程时，需要采用人工开挖和清理的方式，避免出现超挖现象。考虑到土方量较大，开挖时，采用了横挖法，在推土机与自卸车配合的情况下，施工效率较高。土方开挖过程中，要求开挖断面精准、基底平直、基槽中不存在杂物和积水、转角大小满足设计要求，挖掘出的土方使用自卸车运输到指定区域处理。如果是夜间施工，则需要保证照明良好。

3.3 分层回填

（1）块石换填：先进行测量放线，通过放样方格网来指导上料过程，控制好每层填筑的厚度。换填块石的厚度大于50cm 时，能够更有效地稳定基底。然而，在基底承载力较好且地下水位较低的区域，可以适当减小块石换填的厚度，但最低不应小于 30cm ，以保证基底的稳定性。较大粒径的块石应优先摆放至换填区域的边缘位置，利用挖机的力量对其进行适当的推挤，增强边缘的稳定性。防止整体换填完成后，出现因动载作用（如车辆行驶）导致边部块石发生滑移的现象。同时，在换填区域的中间部位避免将大块石上下叠放导致下层块石承受过大的压力而破裂，进而影响整体的稳定性。此外，块石之间的形状应尽可能契合，以减少缝隙的出现。如果缝隙不可避免，应尽快采取措施进行填充，以防止水分、泥土等杂质渗入，对换填层的稳定性造成不利影响。（2）找平层：未筛分碎石、石粉或砂具有良好的填充性和易压实性，常被用作找平层的首选材料。在块石换填过程中，由于块石下部受到压力作用而下沉，会将底部的土体挤出，从而在一定程度上填补了下部的缝隙。对于上部的缝隙，则要依靠找平层来填补。找平层不仅能够填补这些缝隙，还能确保整个换填层的表面平整，为后续的工程施工提供坚实的基础。

3.4 压实

对于块石、碎石这类硬质材料，通过装载机或挖掘机进行摊平操作。对于砂、土等质地较软的材料，则运用平地机进行摊平，并配合人工找平，以保证最终的平整度达标。压实采用光轮式压路机实施分层碾压作业，严格遵循“静压预整 $$ 振动压实”的工艺顺序。针对不同填筑材料实施差异化质量控制标准：粗骨料类（块石、碎石）及砂质材料碾压后表面无明显轮迹，且经检测无沉陷及回弹现象；细粒土等黏性材料按设计要求的压实度指标（ 293% ）进行控制；路基拼宽区域较既有路基同层位压实度标准提高1-2 个百分点，通过增强界面结合带密实度来抑制差异沉降。

3.5 加强施工质量控制

为了保证深层搅拌法在软土路基的施工应用效果，要加强施工质量控制。施工前应准确测定桩位，控制桩位的定位偏差在 5cm 以内。施工中控制桩顶、桩底的高程，通过相关设备测定桩身的垂直度，避免桩身垂直度偏差在 1% 以内。在真空-堆载联合预压加固作业中，为减少软土路基的水平变形，首先清理软土路基表面的积水、植物及其它杂物，铺设荆芭和土工布，提高土工布的整体承载能；然后采用小型设备铺设砂垫层，砂垫层的铺设厚度为 40cm 为宜。并打设塑料排水管，考虑到加固区内的土层中存在较深的砂层，采用泥浆搅拌连续墙施工，埋设真空管路并安装真空泵，铺设聚氯乙烯或聚乙烯膜并在泥浆墙中密封，最后完成分级堆载预压加固处理。

结束语

随着科技的不断进步和工程技术的快速发展，软土路基处理技术也不断创新与完善。在今后的公路施工中，针对软土路基的处理措施将趋向于更加高效、环保和经济的方向。工程师应根据实际情况进行技术创新与优化，以提高软土路基的施工质量，确保公路工程的安全性与稳定性。同时，加强软土路基处理技术的研究和实践经验的总结，对于推动公路建设领域的持续发展，具有重要意义。

参考文献

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