路基換填技術在公路工程中的應用研究

杜 偉

（內蒙古交通設計研究院有限責任公司，內蒙古 呼和浩特 010010）

路基是保障公路工程穩定運行的重要支撐，路基的施工質量與公路工程的整體質量密切相關。如果公路工程所處的地基承載力達不到施工要求，那么必須采取有效措施來處理地基，使地基的各項性能與公路工程施工標準相一致。路基換填技術是目前公路工程施工中常用的路基處理技術，為保障路基換填技術的應用效果，需嚴格按照相關技術要求規范地開展整個施工流程，并把握換填技術應用要點，抓住質量控制重點，從而為提升路基整體性能提供支撐。

1 路基換填技術概述

在公路工程施工中，如果工程所處的地基屬于軟弱地基，那么路基的承載能力薄弱且穩定性差，容易導致路基出現不均勻沉降而影響公路質量。為此，在工程施工前，必須有效處理軟基。其中，路基換填法由于操作簡單、總體造價較低在公路工程路基處理中得到了廣泛應用。作為公路工程常用的路基加固技術，路基換填法在具體應用時主要是借助人工和機械設備將軟弱土質全部清除，然后結合地質實際情況選取相應的填充材料進行填充。常用的填充材料主要包括堅硬的土石塊、砂礫等，用這些剛性材料替換軟弱土體，然后進行壓實操作，這樣地基的承載力會得到大幅度的增強。路基換填技術的有效應用，使路基的整體結構得到明顯改善，承載能力和穩定性也得到了大幅度的提升。但在實際應用過程中，還需注意換填材料的粒徑、含水量等對填充質量的影響。填充材料一般就地取材，材料來源途徑廣且技術標準低，能夠保障公路工程的施工周期不受影響。

2 工程概況

以總長度為23km的某公路工程為例說明路基換填技術的應用。該路段交通繁忙，且經常出現車輛超載現象，容易發生積水問題，路基施工難度大。而路基施工質量對工程的整體施工效果有著決定性影響，因此在處理地基時，相關技術人員應通過現場勘察，并結合公路工程建設要求采用換填技術改善地基質量，保障路基整體施工質量。

3 路基換填技術在公路工程中的應用

3.1 施工準備工作

該工程在施工前期，為換填技術的應用做了充足的準備工作。

（1）場地的準備。用推土機清理整頓施工現場，將施工范圍內的所有雜物、石塊、垃圾等鏟除干凈，并用卡車將各種垃圾、雜物、雜土等運送至指定地點。同時結合現場整體布局，合理設置排水設施。通過設置排水溝、截水溝將場地內的積水引出場外，并晾曬保持其干燥。所設置的排水溝要求溝底平整順滑，以便為快速、順暢地排除積水創造條件，并配置對應數量的縱坡。采用人工挖掘的方式處理現場不容易排水的位置，并設置集水井，將水定期抽出。

（2）機械設備和工具的準備。由于該工程的建設規模較大且工序復雜，很多施工內容常常需要借助大型機械設備才能完成，因此路基開挖前要結合施工需要，做好相關機械設備和工具的準備工作。如地基開挖需利用挖掘機，挖掘出的土體要利用卡車運送。為了保障施工的連續性，挖掘機和卡車的數量要相互匹配，保障地基開挖和土體運輸工作能夠協調開展。地基開挖過程中，應結合地質特征采取必要的防護措施來降低土體的失穩現象，并做好對基坑底部滲水現象的預防和控制，防止基坑受到雨水浸泡出現沉降現象，影響工程的順利開展。設備在進場前，要由相關人員完成對設備的檢查和調試，確保設備性能良好，能正常發揮作用。

（3）施工材料的準備。根據施工方案對材料的需求配齊各種施工材料，并在施工前期對材料進行相應的檢測和檢查，確保材料各項性能、參數滿足施工要求。

（4）修筑便道。在清理場地的同時需在清理范圍內設置一條便道，不僅能為施工車輛的順利通行提供便利，還能方便場內工作人員的走動。修筑便道所采用的土石方要具有良好的滲水性能，可避免便道積水。

3.2 做好測量放樣工作

該工程在施工前期，對路基進行了放樣及測量操作，并按照放樣及測量結果繪制出施工前的圖紙，以此為換填技術的有效應用創造條件。操作人員在測量時設置了四個等級的測量標準，并以此為依據計算出水準點的數據，按照最高等級的測量要求進行復測，并對照測量標準進行檢驗。在保障實際測量數據最大限度地接近測量標準時，測算出實際施工地基中要求的面積和深度。同時對照設計圖紙檢驗縱橫兩個斷面圖的準確性，確保準確無誤后，在路上撒上石灰粉明確施工范圍。最后復測橫縱斷面和地面的垂直距離，保障所開挖的斷面設計圖與設計標準相一致。如果測量過程中遇到坡點，則必須通過加密測量提升測量數據的準確性。

3.3 加強對路槽的開挖

路槽開挖施工前，首先要設計好車輛行駛路線，以便為機械設備的通行奠定基礎。路槽挖掘一般采用挖掘機施工，為保障施工的連續性，所配備的自卸車數量要滿足挖掘機土方的運輸需求，也就是說自卸車的運輸速度要與挖掘速度相匹配。同時為保障路槽的開挖質量，要采取必要的防護措施防止雨水浸泡槽底，施工人員要根據實際情況制訂合理的解決方案。當路槽挖掘至設計斷面后，如果存在軟弱土體或不適應材料，要由監理工程師對開挖深度和范圍進行確認，將不合格材料清除。

3.4 路基的換填施工

在完成對片狀石料的松鋪操作后，進入路基的平整操作環節，以松鋪厚度和路基的平整度要求為依據，利用自動式換填設備完成對路基的換填操作。該工程采用的自動式換填設備具有較高的穩定性，能夠均勻地將填料撒出，保障了施工路段路基的平整性。另外要把握好攤鋪厚度，每攤鋪完一層，要利用標桿對厚度進行測量，實際攤鋪厚度與設備標準誤差控制在0.5%以下即為合格。由于該工程容易發生積水，在開展施工時將路基坡度控制在3%以下，這樣有利于公路路基積水的排除。換填材料對換填的質量有著決定性影響，因此在選擇換填材料時要嚴格按照設計要求選取，一般本著就地取材的原則優先選用當地的材料，這樣可保障換填材料與當地地質的適應性，提高應用效果，同時還能節約運輸成本。該工程采用的換填材料為片狀石料，需先經專業檢測人員完成對材料的檢測試驗，確保換填材料的各項性能符合施工要求。

3.5 路基碾壓作業

路基換填操作過程中，要對路基換填厚度進行實時測量，避免出現換填過厚或過薄的問題。換填操作結束后要利用壓路機進行壓實操作，并對碾壓前后的厚度進行對比，確保碾壓前后的路基厚度符合相關技術要求。為保障施工工藝參數的合理性，該工程選取1km路段作為試驗路段，通過試驗操作得出最佳的松鋪厚度和碾壓速度。碾壓操作時，根據試驗結果得知，碾壓機的行車速度控制在2.3km/h以下為宜，碾壓操作本著先兩側、后中心、由輕到重、從低到高的原則進行。碾壓工序較為煩瑣，既要控制好碾壓速度，又要掌握好碾壓力度，因此碾壓操作要嚴格按照相關行業規范開展作業，確保路基碾壓效果符合相關技術標準。在此需要注意的是，相鄰兩次碾壓的車輪軌跡要部分重合，避免出現漏壓的情況，保障壓實效果。

3.6 檢查驗收

在完成換填和碾壓操作后，要對最后的施工質量進行檢查驗收，對路基的平整度和壓實效果進行檢驗。由相關技術人員進行現場查驗，觀察路基土層上的片狀石料有無車輪印記，以及經過碾壓后路面上石子的緊密程度，并對照設計要求檢測攤鋪厚度是否合格。同時，還要觀察實際施工所呈現的數值與設計標準之間的誤差是否在合理范圍內，如果超出最大標準范圍，就需重新碾壓直至達到相應的標準。

4 把握換填技術的質量控制要點

進行路基換填施工時，為保障實際施工達到理想的效果，應把握好以下三個要點。

（1）材料質量。路基換填技術所用的各項施工材料要經過嚴格的篩選和檢驗，以保證實際應用的材料各項指標與設計要求相吻合。特別是換填材料的粒徑大小，如果采用的換填材料粒徑過大，那么極易使路基呈現出坑洼不平的狀態，進而影響公路的整體質量；而如果采用的粒徑過小，則達不到應有的強度，因此要嚴格依據設計要求合理確定換填材料的粒徑。

（2）密切關注外界施工條件。換填技術在應用時，施工現場內如果存有積水，就會影響工程的順利進行。因此，要結合當地的氣候、周圍環境及整體布局，對排水坡度進行合理的設計，以便及時順暢地排除路面積水。施工單位還要注重對邊坡的修理，保障邊坡坡度平整順滑，即使出現雨水天氣也能順利地將積水排出場外，不會對路基造成危害。

（3）嚴格檢查施工工藝和施工流程。整個換填技術的操作，要有專業技術人員在現場進行監督，保障每一施工環節都標準、規范地開展。實際施工時，設備和施工人員要協調聯動，粗平時可以利用推土機，細平時必須借助人工操作才能保障平整效果。只有通過粗平和細平的相互結合，才能保障路基路面平整一致。在平整的過程中如果遇有粒徑較大的石塊，影響路基的平整性，要將其全部挖除并再次進行填充，避免石塊對施工質量和施工效果產生不利影響。

5 結束語

經濟的快速發展離不開交通設施的支持，隨著客流量、貨運量的不斷增加，對公路工程的建設標準也提出了新的要求。路基換填技術是能有效提升路基承載能力的重要技術，該技術在應用時需結合現場施工條件及公路建設要求。對路基換填技術也要進行優化調整，結合地質條件合理選擇換填材料，并大力引進先進機械設備，這樣可保障材料性能和質量符合設計標準。只有這樣不斷提升換填技術應用的實效性，才能為促進公路工程更好地服務于社會提供支撐。