市政道路軟基清淤換填施工技術實踐與探討

李建禮

福建合廣建設集團有限公司（361100）

隨著我國市政道路工程項目的增多，很多市政道路建設過程中常常會遇到軟基施工問題，為達到良好的施工處理效果，應結合現場的軟基特點，選取最為恰當的處理方式。在當下的技術發展條件下，軟基處理包含了多種的技術，但很多工程項目中更多采用清淤換填技術。在利用這一技術進行軟基處理時，需嚴格遵守相應的技術流程和規范，做好施工全過程中的質量控制，通過清淤換填來改善路基性能，給市政道路提供更為穩定的基礎結構。

1 工程概況

以某市政道路工程為例，該道路項目在實施中，為滿足通行需求，結合相應的設計標準，其設計時速為30 km/h。結合對施工現場的地質地形等基本情況分析，道路總體上為東西走向，線路全長337.479 m，在樁號K0+000～K0+337.47段的道路紅線寬度為24 m，采用水泥混凝土路面，路面設計標準軸載為BZZ-100 KN，最大縱坡為0.497%，橫坡為1.5%。

為了取得良好的施工效果，施工單位在施工前，結合地質勘察報告及現場踏勘、探點后發現：此工程的大部分區段內分布有大量的農田，原狀土為高液限黏質土，包含有淤泥、軟土、殘積中液限黏質土、有機質高液限黏質土等土質，地基結構呈現出明顯的松散不均勻，最大深度為2.7 m。結合輕型動力觸探試驗，下層土的承載力要遠遠超過表層土，能滿足設計承載力要求。

根據現場實際情況，為了滿足設計要求，達到項目投資成本、進度控制的目的，經各參建單位研究決定，采用清淤換填技術方案對軟基段進行處理。

2 施工技術難點及對策

2.1 清淤施工

在道路軟基施工的過程中，地下水水位偏高，在很多地段分布有大量的地表水，并伴有泉眼，部分路段的排水處理難度系數偏高，影響了正常的基坑開挖作業。為提高清淤換填處理效果，結合對現場的水文地質等基本情況調查，需在路基兩側進行隔水堤的開挖，其開挖深度控制在3.5 m，通過特定型號的抽水機配置，來完成現場的排水作業，以減小地下水對軟基施工處理的不利影響[1]。當工程現場遇到地下水無法疏干時，可采用降水設備降低地下水位后，再進行挖除施工。

2.2 換填料性質

本市政道路軟基工程現場為雜填土和淤泥質土，原土質的含水率偏高，塑性指數大，這種土質特性使得在工程建設施工時，一旦缺乏科學有效的軟基加固，勢必會導致軟基的結構穩定性不足。如果直接回填原土方，將導致市政道路路基存在不均勻沉降風險，致使道路壽命嚴重縮短。經對比多種材料，為滿足換填施工要求，選用4∶6砂碎混合料作為換填材料，將換填深度保持在1.5～3 m。

3 軟基清淤換填的施工技術

3.1 施工準備

市政道路軟基清淤換填施工時，前期的準備工作尤為關鍵，只有在充分的施工準備下，后續的施工作業方可高效、有序實施。

3.1.1 場地清理

在清理淤泥之前，應結合總體的施工要求，將現場的腐殖土層、草根樹皮等雜物都清理干凈，使得施工現場可以滿足機械設備的通行要求。開展水溝開挖，在地下水豐富的區域內，布設橫向分布的臨時水溝，及時排出此區域中的地下水，在水溝開挖時，應適當將水溝加寬和加深。淤泥清理作業面的范圍確定上，要與現場情況相符合，嚴禁作業面面積過大。針對同一個斷面施工，應分多次清理，并在清淤工作開展時，加強不同機械設備之間的配合與協調，遵循即挖即運的要求，做好總體的施工規劃，減少在已完成清淤路基上運輸車輛的碾壓[2]。

3.1.2 前期的測量準備

清淤工作實施之前，包含了水準點、閉合導線的復測，適當增加水準點、道路中樁和邊樁的放樣、原地面高程和縱斷面高程的復測。

3.1.3 觸探試驗

觸探試驗的進行可以幫助工程現場人員了解軟基的深度，將試驗結果用于后續的施工指導。

3.1.4 結合工程現場的具體情況進行相應的施工機械設備配置

對于清淤換填中的清理機械，一般更適宜選擇濕地推土機。該機械設備運行的過程中，所產生的接地壓力應在0.029 MPa以上。如果市政道路軟基現場無法采用推土機開展相應的作業，可進行反鏟式挖掘機配置[3]。壓實機械設備同樣是清淤換填施工中的關鍵性設備，在這一類設備的選用方面，如果針對的是基底的壓實處理，更適宜選用機械能相對偏小的小型氣夯機。在開展初次碾壓作業時，選用靜壓施工方式。后續的施工作業中，因為涉及了粗粒土填料作業，應進行振動壓實，將振動頻率和振幅分別保持在25～35 Hz、1.6～2.0 mm范圍內。

3.2 施工過程中采取的主要技術

3.2.1 清淤施工技術

針對道路工程的軟基處理，為達到軟基清淤換填處理的良好效果，此工程現場采用的是全面開挖清淤的方式，但此開挖過程中應注意對開挖深度的有效控制。在清淤工作全面結束且達到了對應的施工要求后，由專業人員對該軟基路段開展承載檢測，當承載力達到設計要求并經監理單位驗收后，方可進入下道工序的施工。

3.2.2 施作碎石盲溝

當將軟基現場的全部軟土層清理后，應結合路基施工的具體要求進行路基平整處理，隨后重新放樣來確定盲溝位置，并將盲溝就近導入后續施工的雨水檢查井內。為保障盲溝施工效果，在開挖過程中采用人機配合方式開挖，使盲溝溝渠底部的平整度符合施工要求，發揮盲溝在排水方面的作用。在盲溝開挖處理完并驗收后，進入下道工序施工。

3.2.3 填料選取

在清淤換填施工的過程中，最終的施工效果往往會受到填料質量和性能的影響，因此，在施工作業時，應結合軟基處理的總體要求，注重填料的選擇，并根據施工要求進行換填地基承載能力、壓實度檢測。在現場施工中，施工人員要對換填材料粒徑、級配進行有效控制，根據試驗配合要求嚴格操作。此市政道路軟基的清淤換填施工過程中，選用的是4∶6砂碎混合料作為換填料，碎石基本強度應在15 MPa以上。

3.2.4 換填攤鋪技術

在填料攤鋪作業中，為達到填料攤鋪的良好效果，此工程現場采用的是大型推土機和人工配合的方式和“進占式”施工作業，確保了現場施工作業的高效、有序實施。實際施工中，對攤鋪層厚度的控制十分重要，應將標準的攤鋪層厚度作為控制依據，將填料直接傾倒在鋪層上，通過前期配備的推土機將鋪層中的全部填料不斷向前推移，形成更為穩定的料層結構。現場填料的攤鋪作業中，可能存在攤鋪不均的情況，比如個別地方的細料偏少，如果這一施工問題得不到有效的處理，將導致此路段的壓實度難以達到預期標準。因此，為避免這一施工問題，在攤鋪作業中可采用人工鋪撒的方式在路面鋪設一層碎石[4]。攤鋪層面應始終保持平順性，以使后續的壓路機碾壓作業正常實施，但針對換填路段的攤鋪作業，應有一定的橫坡和縱坡設置。在第一層和第二層的換填施工中，在局部一些特殊的位置可采用小粒徑碎石來做好分層找平處理，最后再利用推土機來輔助碾壓推平施工。

3.2.5 壓實施工技術

軟基清淤換填施工中，對于壓實度有著極為嚴苛的要求。為達到這一施工目標，需配置重型振動式壓路機，在壓實施工時按照從中間向兩邊的順序。為達到最為理想的壓實效果，在現場壓實作業中，首先要安排專人將現場的不平整之處加以修整處理，經人工補平以后，再進入二次強振施工環節，但前后銜接部位的重疊量需盡量保持在1.0～1.5 m，保障壓實的全面性，避免出現漏壓現象。強振碾壓至少5遍，將沉降量控制在2 mm以內。

4 道路軟基清淤換填的施工質量控制措施

4.1 石塊超粒徑控制措施

在此市政道路軟基的清淤換填施工過程中，部分碎石直徑超出了正常要求。為了達到良好的施工效果，提升工程質量，在開展清淤換填處理的過程中，應嚴格做好碎石粒徑、配合比的科學控制。利用推土機攤鋪整理后，采用人工補填的方式來實現找平。如果靜壓施工結束后，現場依舊有不平的部位，可再次開展補平施工。

4.2 壓實工藝參數選取

壓實工藝參數的選擇同樣會影響到市政道路軟基清淤換填處理的最終效果，這些參數主要為壓實系數、松鋪厚度等。在開展施工處理的過程中，除了要對這些參數加以科學控制外，還需要注重沉降差、石料強度、粒徑等的控制，只有當這些參數都達到了相應的施工規范后，方可逐層壓實到換填層頂面，保持結構穩定性。在碾壓遍數達到了設計遍數以后，在目測不存在任何的壓路機輪跡、石塊緊密且表面平整、無明顯粗細料分離情況下，振壓最后兩遍并觀測標高值，在該標高值在2 mm以內的情況下，則說明此工程的壓實度符合要求[5]。如果經這一系列的控制，壓實度依舊難以符合相應的規范，可增加碾壓遍數，控制沉降差。當在碾壓施工過程中部分部位出現了彈簧現象，要立即安排專人負責進行相應的處理。本工程項目實施中，選用的壓路機自重和激振力分別應在18 t、330 kN以上，開展1遍靜壓、2遍小振、5遍大振。

4.3 壓實控制措施

結合此市政道路軟基施工中的相關數據，發現在公路軟基換填處理環節，當壓路機的靜壓速度保持在2 km/h、碾壓速度保持在4 km/min以內的條件下，所取得的壓實施工效果最佳，但在這些速度要求下，軟基處理的表面壓實度尚無法達到施工標準。為最大程度提升整體的施工效果，可進行相應的施工參數調整，將壓路機靜壓速度、碾壓速度和振動頻率分別保持在1.5 km/h、3 km/min、25～30 Hz的條件下，并總體上遵循兩邊向中間的碾壓順序。對于軟基處理中的橫向接頭部位，重疊部分應超過1/3輪跡，前后鄰區的縱向重合量保持在1.0～1.5 m。

4.4 填料粒徑及松鋪厚度控制

道路軟基清淤換填處理的過程中，對填料質量的控制尤為關鍵。為提升最終的換填施工效果，在填料質量的控制方面，應從填料基本粒徑、配合比、松鋪厚度的控制出發，確保填料各項指標能夠達到設計及試驗配合比要求，確保松鋪厚度不超40 cm。

5 結語

現階段的市政道路工程項目實施中，遇到軟基深度不超過3 m時，采用清淤換填施工技術是比較經濟、高效的施工方案，但清淤換填施工中需要注意的技術要點非常多。為全面提升總體的施工效果，工程人員要嚴格遵守相應的施工規范，全面推進施工目標的實現。