公路工程中软土路基换填施工技术研究

摘要：路基换填施工是一种非常有效的路基处理技术，它能有效地处理软土、过湿土等不良地质状况，施工技术简便、效果好、造价低。在采用这种施工工艺时，应根据工程特征及设计目的，选择适宜的材料、设计参数及施工方法，并进行相应的置换厚度计算。在施工过程中，应重视各个工序的技术要点，对质量进行严格的控制，以保证工程质量符合设计要求。

关键词：公路工程；软土路基；换填施工技术

引言

软土具有高含水率、高压缩率、高灵敏度、低强度、低渗透系数等三高两低特性，常常给道路建设带来诸多挑战。如果不进行适当的处理，软土路基可能会导致路面沉降、开裂甚至破坏，严重影响道路的使用性能和行车安全。因此，采用有效的软土路基处理技术，如换填施工技术，对于提高路基稳定性、延长道路使用寿命具有重要意义。换填施工技术作为一种传统的地基处理方法，从而达到提高路基承载力和稳定性的目的。

1公路软土路基结构特征

1.1流变性强

与一般路基土壤相比，软土路基结构内部蕴含大量淤泥质颗粒和黏土成分，这些物质本身极易吸收水分，易造成软土路基整体含水率居高不下。据相关数据统计，普遍软土路基内部的含水量介于35%～80%之间，个别极端情况甚至可高达95%。过高的含水量不仅提高了软土路基的压缩性，而且加剧了其流变倾向。

1.2承载力较低

软土路基的压缩性体现在颇高的压缩系数上，通常在0.3以上。与之相对应的，是软土路基结构中存在大量的空隙孔洞，这种疏松性决定了它在荷载作用下会产生明显的压缩变形。压缩性的背后是内在结构的松散，土颗粒间缺乏应有的咬合和约束，越是松散压缩量就越大。除了结构松散外，软土路基中通常蕴含着丰富的水分，水分的存在削弱了土体的内聚力，在外力作用下更容易发生位移和挤压变形，导致软土路基的承载能力变差。

2公路软土路基换填施工技术应用意义

在公路工程施工中，若遇到软土路基，且地基地质条件不满足行车需要，则需进行软土路基处置，软土路基的存在不符合公路工程的运营要求。如果在出现问题之后再进行处理，既会增加公路工程的建设费用，也会降低建筑企业的经济效益，还会对有关部门和企业的形象造成影响。换填法因具有造价低廉、工艺简单等优点，被广泛地应用于软土地基的处理中。它的合理使用，既能保证路基工程的质量，又能提高施工企业的经济效益，从而减少公路工程的造价。

3公路工程中软土路基换填施工技术

3.1换填材料的选择与处理

软土路基换填施工的核心环节之一是换填材料的选择与处理，合适的换填材料能够显著提升地基的稳定性与承载力。在公路工程中，常用的换填材料包括砂砾、碎石、粗砂等，这些材料具备较高的渗透性、强度和良好的压实性，能够有效防止路基产生过大沉降。然而，在具体选材过程中，必须结合当地地质条件和工程要求进行选择。例如，碎石具有良好的颗粒嵌锁作用，适合在承载力要求较高的路基换填中使用，而粗砂则因其渗透性较好，更适合用于需要快速排水的软土地基。此外，换填材料在填筑前通常需要进行一定的预处理，如筛分以去除过细颗粒，防止在使用过程中出现填料不均匀的现象。处理后的材料还需满足公路路基的压实度标准，通常采用机械夯实、碾压等方式，确保填料密实、均匀，避免产生空隙和不均匀沉降。在换填过程中，不同层次的填料应分层摊铺，每层的厚度控制在规定范围内，通过逐层压实提高整体路基的稳定性与承载力。

3.2填前基础处理技术

在软土路基换填施工中，填前基础处理技术是确保施工质量的关键步骤之一，主要针对软土的天然状态，进行初步的稳固与加固处理。首先，应在施工前对软土层进行全面的勘察，明确软土的厚度、含水量及物理力学特性，结合工程实际条件，决定是否采用地基加固技术。在一些特殊地质条件下，例如地下水位较高或软土层厚度较大的情况，可以采取排水固结技术，先行在软土层内设置水平或垂直排水装置，如砂井、塑料排水板等，通过静置预压、真空预压等方法，将土体中的水分排出，促使软土固结并减少其含水量，提高其强度与压缩模量。在水分排出后，软土的抗剪强度将大幅提高，这样有利于后续的换填施工。施工过程中，必须实时监测软土的沉降情况和地表变形情况，必要时可采取分期分段的处理方法，确保在填前基础处理阶段软土已经达到较为理想的稳固状态。此外，在填前基础处理中，针对局部软土较弱区域，还可采用石灰或水泥等固化剂对软土进行表层加固，防止软土在后续换填过程中发生大面积沉降或滑动。通过这些处理技术的综合应用，可确保换填施工顺利进行并提升整体路基的稳定性与承载力。

3.3路槽开挖与基底检验施工

对路基内的软土层进行换填时，要先开挖路槽，然后回填路基。在路槽开挖时，要注意：第一，进行施工设备的准备，保证设备的平稳工作以及挖掘工作的顺利进行。第二，加强对路基施工过程的监控。若发现基坑开挖尺寸有偏差，应立即予以修正，以避免损坏路基中的完整路段。另外，还应注意路面槽内侧的清扫工作。第三，路基开挖结束后，要对中桩和边桩的位置进行测量，并对中线和边线的位置进行精确定位，从而保证沟槽挖掘工作的顺利进行。在以上工作结束之后，还要对路基换填所需的土方量进行计算，从而使得换填工作的下料工序更为合理，有效地防止更换填料的浪费，节省建筑材料的用量，这一措施不仅能给建设单位减轻费用，还能保证路基换填施工的质量，使后面的施工进程顺利进行。

基底检测应结合道路沟槽的开挖施工，并在开挖时分阶段进行基础检测。首先，用挖土机开挖，深度达到30厘米后要测试地基的承载力。在地基承载力满足要求基础下方可继续开挖。如果地基承载力达不到要求，要对开挖方案进行调整，开挖深度也要加大。必要时还应对地基进行压实，以保证地基的承载力满足设计要求。其次，要每10米左右对路基进行一次高精度的测量，以保证路基的高度与高程一致，从而保证路基填筑的成功。最后，还要对地基做最后的检查，保证地基的承载力。如果没有达到基底承载力标准，则要用打夯机敲打地基，以提高地基的密实度，从而提高地基的承载力，保证地基的高质量，防止基底因承载力不够而引起塌方，影响到路基的换填质量。

3.4路基填筑施工

为保证路基承载力，必须采取分层填筑和碾压的方法。路基的填筑工序为：首先，在路基填充过程中，每填入一层都要进行碾压，以保证各层的压实度以及整个路基的换填质量符合标准，为确保摊铺碾压过程的平稳进行，可以提高路基填料的填筑质量。其次，路基的充填物以碎石、粘土为主，因此，必须保证所用的填料满足设计的要求。为保证路基填土精度，应在路堤上划出相应的方格，以便施工人员按规定的地点填土。再次，在路基填筑时，要做好摊铺工作，保证路基的平整度以及路基的压实，还要保证路基的碾压质量。最后，要对路基回填的效果进行检验，保证路基的高度满足标准，从而提高路基的施工质量。

结束语

路面沉降等是道路建设和运营中经常出现的病害。要解决这一问题，必须采取路基换填技术，将松软变形的路基进行换填。为保证换填路基的质量，必须严格遵循路基换填工艺规范，以保证路基的承载力满足标准，使公路正常运营。

参考文献

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