路基軟基換填設計施工方法淺析

摘要：目前，在隨著我國市場經濟不斷的蓬勃發展，市場經濟逐漸的深化，與此同時，對于公路建設的規劃也在日益的不斷擴大，施工難度也繼而在提高，因此，在公路的建設過程當中對軟土路基的處理要求也在日益有所提高。在公路工程當中，換填設計的施工方法作為一種較為常用的地基淺層處理法，它的主要適用范圍和工藝、作用原理、設計計算、以及檢驗等進行總結，同時，對換填材料在壓實特性方面可進行深入的研究，并起到了一定的良好作用。

關鍵詞：軟基 換填設計 作用

在公路建設過程當中，對于處理軟土地基的問題時，其質量的好壞會直接影響路基基礎的承載能力，同時也作為保障公路的高效運營狀態與通行安全的關鍵因素。在處理軟土地基方法有很多，但是，在對其處理的主要目的就是為了增加其穩定性，以降低出現不均勻的下陷問題。所以，在施工過程中應用換填的設計方法，它所具有施工簡便、質量可靠、較快的速度以及良好的技術指標等特點，在隨著不斷實踐工程的增加，在施工方法和工藝方面也在不斷的進行總結和完善。

一、對于軟基的主要問題特征

一般軟土地基指的就是由淤泥、亞粘土、淤泥質的粘土以及亞砂土等組成的地基。在我國的分布較為廣泛，其它的壓縮性較強、有較大的含水量并且抗剪強度很低，一般都是天然成型的。在公路進行施工當中一旦遇到此類的地基，它的承載力是不會達到構造物基本要求的承載能力，雖然在工程施工時可以一般的要求，然而在以后的使用當中會因為地基自身的因素或者是其它原因，同樣會導致地基失去穩定性，使構造物出現不均勻的沉降問題或者是出現過大的沉降問題，甚至會徹底的破壞建筑物的結構。因此，在公路的施工過程當中，為保障建設結構的質量控制與安全因素，就必須對軟土地基進行相應的處理。所以，在公路的建設過程當中，如果對軟基沒有做到完善的處理，就會造成一定的影響：（1）如果地基沒有足夠的剪切強度就難以承受路面和路堤的外荷載，因此，地基就會發生一定程度的破壞，從而造成路堤失穩和塌方以及破壞。（2）如果地基在上部荷載以及在外載的作用下會產生沉降的變形，從而影響道路的使用。當路面出現開裂破壞時，也會促使構造物和路堤的銜接位置出現差異引起沉降，出現橋頭跳車的現象，使通道發生凹陷、出現沉降縫拉寬引發漏水，在路面的橫坡積水和變緩等問題。

二、應用換土墊層的設計方法

（一）、應用換土墊層法指的就是把地基淺層深度的軟土層進行挖除，再通過具有較大的回填強度、豐富的材料、較小的壓縮性并且經濟低廉并沒有腐蝕的碎石、砂、石渣、灰土、素土和礦渣等相對性能較穩定的材料，進行分層的夯實處理以達到一定的干密度的持力層，從而提高承載力、降低地基的沉降量為主要目的。一般換土墊層的方法主要適用在淤泥或者是淤泥質土、雜填土的地基以及在暗塘、暗溝中的淺層等處理。其主要作用體現在：

（1）、通常在地基的中淺層部分它的沉降量會占到總沉降量較大的比重，因此，在進行換填后可以降低部分的沉降。此外，因在換填材料對應力的擴散作用下，從而促使在下臥層的壓力可以降低，以減少沉降。

（2）、由于承載力和地基土層的抗剪力強度存在一定的關系，所以，碎石、砂等材料在抗剪強度上會高于較軟弱的土層，所以也可以增強地基的承載能力。

（3）、由于透水性較差或者是不易透水的路堤在直接和軟土層接觸時，經荷載的作用下，軟土層會很不易固結，從而促使形成很大孔隙的水壓力，導致因地基強度的降低從而引發塑性的破壞的問題，然而由于通過砂石材料等進行墊層，其具有良好的排水性、透水性較大，可以快速的消散孔隙水的壓力，提高在其軟土層的強度和固結。

（4）、因粗顆粒墊層的孔隙率會較大，不容易出現毛細管的現象，所以可以防止在寒冷地區的地基土出現凍脹的現象，因此，應用砂墊層的方法可以滿足寒冷工區凍結深度的有關要求。

（二）、在進行墊層設計時須盡量滿足因建筑物對地基的強度、變形和穩定性等方面的有關要求，還要具備一定的經濟性。在墊層設計中它的內容主要就是確定墊層斷面的寬度以及厚度，還應有足夠的厚度可以換填因被剪破的軟土層；具備足夠的寬度是可以預防墊層有可能向兩側擠出的問題。在排水墊層要求必須形成排水面，從而可以促進軟土層的固結。所以通過實踐表明，由不同的換填材料在沉降以及承載力上基本是相同的，也可通過近似砂墊層的方法設計加以計算。

（1）、在確定墊層的厚度時應以墊層的底面處的自重壓力在同附加壓力之和，不能超出同一標高處的軟土層地基的承載力所要求的設計值標準。

（2）、在確定墊層寬度時必須要滿足應力擴散的標準，在墊層的頂面每邊所超過基礎底邊不能小于300mm，在墊層底面的兩側向上進行放坡，在確定整片墊層的寬度時可以根據施工時的具體要求做適當的放寬處理。

（3）、由于換墊材料各不相同，所以墊層一般分為砂、素土墊層、砂石墊層、以及碎石等材料。因此在選擇時，應選擇級配較好以及質地較堅硬的的材料，以中、粗砂為好，也可以摻入一定量的碎石等，且分布要均勻。

三、換填設計的施工方法

（一）、在進行墊層的施工時，其關鍵條件就是通過砂加密到設計要求的密實度，一般的加密方法主要包括有碾壓的方法和振動的方法等。在施工當中應進行分層鋪砂，并逐層的密實，在經檢驗下層的密實度合格以后再對上一層進行施工，分層的厚度一般是15cm和20cm，分層的最大厚度以及良好的含水量則可以根據施工的具體方法而定。

（二）、在進行鋪筑之前必須要先驗槽，以確保基槽是否穩定。在開挖基坑和在鋪設墊層時，盡量避免擾動對軟土層表面，避免坑底土受到破壞，使降低其強度，否則在荷載的作用下會發生沉降現象。所以，在開挖后必須要及時進行回填，以避免踐踏坑底。

（三）、在砂石墊層的底面的鋪設必須要在統一的標高上，如果深度不同，要做好搭接的準備，同時要搗實搭接的位置，在進行施工時必須要按照先深后淺的施工順序。如果是人工級配的砂石墊層時，必須要拌和均勻再進行鋪填搗實。

（四）、在換填結束以后，必須要根據工程的具體要求進行工程質量的驗收工作。主要可以通過荷載的試驗進行測定承載力。

結論：

總之，在公路的建設過程中，軟土路基是具有一定的危害性，一旦沒有得到及時的處理或者處理不夠妥當， 便會影響地基造成地基出現失穩狀況，從而促使構造物出現過大的沉降或者是出現不均勻的沉降等問題，造成一定程度的危害。所以，在公路建設過程中進行路基工程施工時必須要按照嚴格的規定和技術要求進行，并且要以不同的路基工程施工應用不同的技術方法要求進行施工，同時必須要加強提高質量控制，以達到良好的目標效果。

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