地基換填工藝在公路路基設計施工中的應用探析

姚成龍

摘 要：地基換填工藝在公路路基設計施工過程中具有較為重要的作用，它能夠有效增加公路路基的承載力，故而提升地基換填工藝的應用水平很有必要。在此之上，本文簡要分析了地基換填工藝的內涵及作用，并通過合理設計地基換填方案、切實做好前期準備工作、注重公路路基加固效果、利用節能手段鞏固地基等要點，以此改善公路工程中路基設計的現狀，確保公路路基質量達標。

關鍵詞：地基換填工藝;公路工程;路基設計

在公路路基設計施工期間，由于軟土層結構施工極易出現沉降風險。所以，為了增強公路的安全性，需采用地基換填工藝對公路路基結構加以強化，以便所設計的公路路基符合當前公路工程建設標準。另外，由于地基換填工藝具有成本低、易操作等優勢，故而需格外重視其應用效果，結合公路路基設計施工的要求，使其發揮出真正的作用，保證公路路基穩固性更高。

一、地基換填工藝的內涵及作用

（一）內涵

地基換填法主要指的是有效清除路基軟土成分，利用穩定性良好的材料回填原有空缺部分，并對其進行夯實，從而增強路基牢固性。通常情況下，在公路路基設計施工中所采用的常為開挖換填法，它是將公路路基中不利于路基施工的淤泥軟土等物質借助挖掘機清除干凈，然后再填充天然砂礫等性能優質材料，以此確保經過壓實后的路基能夠有效避免沉降現象的發生。由于公路路基深層與淺層處理兩者間尚未形成清晰界限，故而按照規定將超過地面5m的地基范圍劃分到淺層處理范疇內。地基換填工藝屬于人工建設的地基，它是將原本路基基礎中的軟弱土等不良土質替換成強度較高的砂石等材料等，保證所設計的公路路基具有較高的緊密度。

（二）作用

地基換填法在公路路基施工過程中具有不可或缺的作用，尤其是地質條件較差的公路工程，一般包括：

（1）墊層作用，通過應用地基換填工藝可適當提高地基承載力，降低地基遭受破壞的風險。同時，還能有效控制沉降量。淺層地基所出現的沉降量占據路基總沉降量的50%。若利用密實性良好的材料進行填筑可緩解沉降壓力。

（2）加快軟弱土層排水固結速度。當不透水結構與軟弱土層相互接觸時，會造成軟弱土層中的水分丟失，故而不利于軟弱土層固結。此時若對路基進行施壓可增強軟弱土層的固結力，確保所設計的公路路基穩定性更好。

（3）緩解膨脹土帶來的膨脹負擔。在膨脹土地基中利用地基換填工藝時可選擇砂石等材料作為路基墊層，這樣可適當提升路基建設質量。

（4）削弱地基濕陷影響。公路路基具有濕陷性黃土類型的土質材料。而利用地基換填工藝可選擇灰土等材料處理濕陷性黃土，故而具有提高路基穩定性的作用。基于此，在公路工程的路基設計期間需高度重視地基換填工藝的應用效果。

二、地基換填工藝在公路路基設計施工中的應用要點

（一）合理設計地基換填方案

在公路路基設計施工中應用地基換填工藝需合理設計相應的施工方案，以便有目的性改善路基質量。以一段路基填土層高度為2.0m左右，路基寬度為9m，且存在過濕土、軟土土質的三級公路工程項目為例。在設計地基換填方案時需針對部分路段進行換填處理[1]。

首先，需明確地基換填目標以及所選用的換填材料。比如對于深度超過3m的換填路基，需充分考慮經濟性因素，以便地基換填工藝突顯出較強的實用價值;其次，需利用分段式進行地基換填施工。比如在過濕土路段中，傳統施工工藝常利用自然天氣對其進行晾曬，并在路段兩側分別設置排水溝，以便地基中的水分獲得暢通的流淌途徑。但由于此種方法耗時較長，故而應采用地基換填工藝在此處換填0.6m的碎石土，確保路基穩定性良好。而針對河塘路段，則應在低于路基地面的水位處填筑片石，這樣才能保證在后續發生滲水現象時，路基強度也能足夠穩定;最后，在確定好分段施工的具體內容后，需科學計算路基實際承載力及換填厚度，保證應用地基換填工藝后的路基強度滿足公路路基設計要求，進而為后期施工創造有利條件。

（二）切實做好前期準備工作

在公路路基施工中應用地基換填工藝之前需做好準備工作，以便后續施工更加便捷，具體包括以下內容：

（1）在地基換填材料進入到公路路基施工現場時需對其含泥量、含水量、緊密性等指標進行檢驗，確保它們能在路基施工中發揮出真正的墊層作用。

（2）材料質量的檢測也是地基換填工藝水平最重要的影響因素，故而需借助專門的檢測設備對換填材料的重量、材質等進行嚴格把關，并合理設計材料配比，促使所換填的材料能夠比原有地基成分強度更大、更穩定。

（3）在對公路路基應用換填工藝時，需在施工現場設置專門的物料儲存場地，并且防止在惡劣天氣里開展施工項目。比如對于陳舊的公路地基，相關人員需對其展開深入研究，檢測路基承載力是否能夠滿足實際車輛行駛要求。若從分析結果中發現老路面的確需要應用地基換填工藝改善原有公路質量，需對舊路基進行破除，并選擇穩定性更強、強度更大的材料重現進行填筑夯實[2]。

（三）注重公路路基加固效果

在公路工程的路基建設期間采用地基換填工藝時還需注重加固效果，這樣才能保證所設計的路基能夠滿足當代施工需求。

具體方法如下：其一，在對路基進行加固時需對路基進行開槽處理，并在完成溝槽施工后，借助抽水處理的方式將公路路基下方產生的積水抽取干凈，以免后期影響地基換填工藝的應用效果;其二，待公路路基積攢的水分處理妥當后可利用分層開挖的方式在地基上方鋪設一層配比為1∶15的水泥，經過壓實后需保證壓實度高于96%，從而達到加固地基的目的;其三，需對公路路基進行反復碾壓，并保證碾輪處于重疊狀態，一般需選用6t、10t等不同重量的碾壓機對其進行壓實處理;其四，地基換填工藝應當按照一定順序對地基進行加固，主要包括先整場、再測量、后換填挖坑，在固定周期內落實上述流程，由此實現地基換填工藝的加固地基效果[3]。

（四）利用節能手段鞏固地基

要想保證地基換填工藝實現節能目的，就需在換填材料選擇方面以垃圾焚燒灰為主要輔助材料，這樣既能從成本上控制換填材料的投入額度，又能從長遠角度上提高廢物利用率。所以，在公路路基設計施工中應用地基換填工藝時需有效結合當前環保理念的具體要求融入節能思想，進而實現公路工程的可持續發展目標。

在處理垃圾焚燒物時為了降低對環境的污染需采用穩定化處理的方式先行將垃圾焚燒灰按照200%的配比與水形成混合漿，并在其內部投入質量比為5%左右的有機硫，待攪拌10min后可將混合漿中的重金屬物質轉化為難以溶解的化合物。

在此之后還需對經過穩定化處理的混合漿進行固化處理，它主要是指合理控制水量，并在其中適量添加氧化鈣、磷酸氫二鈉等物質，這樣可保證所形成的重金屬不易遷移，進而增強垃圾焚燒灰的穩定性與強度。為了達到最佳鞏固效果，還需借助石灰粉，促使垃圾焚燒灰密度更大。根據公路工程的建設要求將輔助材料運輸到施工現場，結合地基換填工藝規范逐層作業。若遇雷雨天氣應覆蓋薄膜，以免地基水量超標。

三、結論

綜上所述，地基換填工藝在公路路基設計施工中具有廣泛的應用空間，既能妥善應對軟土層等不良地質條件，又能確保所設計的公路路基符合建設要求。所以，施工人員在公路路基中應用地基換填工藝時需按照事先制定好的施工方案準備好對應的換填材料，然后再依據節能理念對公路路基進行適當的加固，這樣可保證所設計的公路路基能夠具備良好的實用價值。

參考文獻：

[1]王寶平.地基換填技術在公路路基設計施工中的應用[J].居舍，2019（31）：108+186.

[2]賴盼真，徐禮輝.關于公路路基施工中軟土路基處理技術分析[J].人民交通，2019（11）：76+78.

[3]文嚴龍.公路軟基地段高填方路基施工技術注意事項[J].黑龍江交通科技，2019，42（09）：57-58.

作者簡介：姚成龍（1986-），男，本科，工程師。