城市道路施工中路基換填技術的應用研究

張金波

摘 要：為解決城市道路建設中的軟基換填問題，本文結合某城市道路軟基段實際情況，對其軟基換填施工技術具體應用進行深入分析，提出施工中需要注意的各項要點，為相關人員提供參考，保證最終的換填質量和效果。

關鍵詞：城市道路;路基換填;技術應用

中圖分類號：U416.1 文獻標識碼：A

0 引言

在當前的城市道路建設中，仍然會遇到很多軟基地段，這就要求施工中根據軟基實際情況采取有效的技術措施加以處理。目前有很多軟基處理方法，其中以換填最為簡單。然而，雖然換填施工操作簡單，但要想達到預期的效果，同樣要結合工程實際情況進行深入的分析與探討，明確各環節施工要點。

1 工程概況

某城市道路K11+200～K11+600段需從農田及魚塘中穿過，該段地表覆蓋厚度很大的軟土層，軟土含水量極高，不可作為天然地基，需通過換填進行處理。

2 原地面處理

（1）將基底表面的植被全部清除，并挖除根系，按照要求設置臨時排水系統;然后對基底進行整平，填補坑穴，做必要的填前碾壓，并根據設計要求設置路拱橫坡。（2）如果原地面的坡度超過1∶5，則要按照從上到下的順序進行臺階開挖，線路橫向開挖形成的臺階，其寬度與高度都應達到設計要求，且縱向寬度應達到2 m

以上[1]。（3）當地表存在有水的溝塘及水田時，需在路堤兩側進行縱向排水溝的開挖，并在路堤范圍以內進行橫縱向排水溝的開挖，以此全面排除積水，并起到降低區域地下水位的作用;對于設置在護坡道以外的排水溝，還需要在其外側砌筑土埂，用于避免水流進入到路基范圍之內;而對于設置在路基中的橫向排水溝，如果用于降低區域地下水位，則要使用砂礫料進行回填，以此保證滲水性。在路基施工過程中設置的臨時性排水設施要和永久性排水良好結合，防止路基積水或對路基邊坡造成沖刷[2]。

3 換填施工

軟基換填要根據軟土實際情況及換填深度在設計范圍內將所有軟土清除，然后將底部整平，采用適宜的填料回填，并進行壓實。采用換填法施工時，需結合現場具體情況利用挖掘機并搭配人工開展施工。對于換填深度范圍內存在的軟弱土層，先用挖掘機進行開挖，然后利用人工進行清底，直到要求的標高，經檢查確認基底承載力達到要求后，由自卸車將換填材料卸載至基底的表面，并盡快利用推土機將其攤鋪平整，最后用平地機精平，并用壓路機將其碾壓密實，基底壓實標準如表1所示[3]。

3.1 施工準備

（1）明確原地面處理范圍及具體的換填范圍，然后在施工開始前對現場需進行處理的部位予以深度及換填施工范圍的復查，使換填深度達到下層穩定地基，對地基上部使用換填材料進行填筑，從坡腳處開始到換填深度按照1∶1的坡度進行開挖。（2）根據設計要求實施橫斷面、中線及高程的現場測量及放樣，然后結合設計提出的寬度要求及中心位置放樣[4]。（3）對施工中使用的所有機具設備進行嚴格的檢驗，確認是否處在良好運行狀態。（4）根據施工要求修筑臨時便道并設置排水溝，避免雨水或積水進入到場地對施工造成不利影響。施工時為確保開挖得以順利完成，達到預期的換填質量和效果，還需利用人工于基坑外部周圍開挖截水溝，并在基坑中的兩側開挖排水溝，采用集水井進行排水，將水給換填施工造成的影響降至最低。（5）對換填材料開展各項試驗，并將試驗結果上報至監理單位進行審批，通過后方可開始正式備料。

3.2 軟土開挖

（1）對需進行換填處理的軟土，借助挖掘機與人工實施開挖。具體的開挖順序以換填長度為依據確定，大多按照從其中一端到另外一端的順序進行。（2）將軟土開挖完成并經檢查確認合格后，利用推土機對基底進行整平處理，如果基底的起伏情況較大，則要按照設計要求設置臺階，也可形成坡度在1∶5以內的緩坡。（3）若檢查確認基底的寬度與深度均能滿足設計要求，應及時借助壓路機開始填前碾壓，使基底壓實度達到要求，為之后的換填施工奠定良好基礎[5]。（4）根據驗收標準對填前碾壓完成后的基底進行檢查，若無問題，方可開始下一步換填。

3.3 換填施工

（1）換填既可以在全部開挖后進行，也可以在開挖長度達到30 m后與開挖同時進行。通常情況下，如果換填長度小于50 m，則大多是在全部開挖完成后進行換填，而如果換填長度超過50 m，則大度在開挖長度達到30 m后與開挖同時進行換填。（2）將換填材料運輸至施工現場后，嚴格按照要求的車距進行均勻卸料。卸料完成后，采用平地機以不超過0.3 m的松鋪厚度將換填材料分層刮平，并在平地機后方緊跟壓路機，對分層刮平的換填材料初步壓實。（3）按照試驗段施工確定的各項壓實參數，根據換填材料自身特性，遵循先輕壓、后重壓和先兩側、后中間的基本原則進行正式碾壓施工，以確保碾壓完成后的換填材料，其壓實度達到設計要求。（4）以換填部位在路基中的具體位置為依據在換填施工完成后進行嚴格的質量檢驗。另外，在原地面處理完成后，還要對地基的實際承載力予以核查，若經核查發現無法滿足設計要求，應將實際情況上報給監理人員，由監理人員制定有效措施及時處理[6]。（5）施工時如果發現地基的實際土質和勘察資料不相符，應終止施工，并查明具體情況，之后制定有效措施加以整改，經再次檢查確認達到要求后，即可繼續進行施工。（6）將換填段落的地基處理完畢后，應進行一次嚴格的檢查驗收，然后還要做好墊層的鋪設施工，以此為之后的施工創造良好條件。

3.4 土工格柵施工

土工格柵施工能有效提高路堤整體穩定性，防止路基發生滑移與沉陷，確保上層荷載可以均勻傳遞至地層。對施工用土工格柵，若其延伸率可達到6%，則抗拉強度應能達到50 kN/m以上。鋪設雙向土工格柵時，需進入到坡腳中至少0.5 m，且彎折處的寬度應達到2 m以上。施工中應注意以下幾點：

（1）格柵除了要有齊全的合格證明，其技術性能還要能滿足工程設計要求，若有必要，可以向廠家定做，以確保格柵的寬度與設計幅寬相符，為現場的鋪設施工提供便利，加快施工效率，縮短工期。（2）在鋪設格柵的過程中，需將其完全展開，達到平整，并盡可能拉緊，防止褶皺，同時和路基表面之間達到密貼，在必要的情況下可以使用竹釘對其進行固定。（3）在鋪設格柵之前，需將土層完全整平，尤其不能存在凸出的硬物，以免使格柵損壞。（4）在鋪設完成的格柵表面鋪土時，不得使用機械在格柵的表面進行作業，以免將格柵壓壞。同樣，在卸料的過程中注意避免直接沖擊格柵。（5）將格柵鋪設到位后，應盡快進行填料，以免格柵長時間暴露導致老化。（6）格柵鋪設一般沿線路縱向進行，相鄰兩幅之間的搭接長度應能達到0.3 m以上。（7）格柵邊緣和外側邊坡之間應預留50 cm左右的間隔距離，這樣是為了給之后的刷坡創造良好條件[7]。

4 施工安全文明

由于本次軟基換填施工是在城市道路中進行，所以對施工安全文明有著更高要求，對此，在實際施工中應注意以下幾點：

（1）加強對全體施工人員的安全文明施工培訓，使他們形成良好的安全文明意識。（2）在場地范圍內設置好各類標志標語，并嚴格實行掛牌施工。（3）始終確保施工現場到道路保持暢通與整潔。（4）施工所用機具設備完成使用后進行分類擺放，同時對設備的實際狀態還要做到掛牌標識。（5）施工所用各類原材料在現場的擺放應達到整齊，并應制定針對性的保護和防污染措施，做好標識。（6）嚴格執行掛牌上崗制，加強駐地管理，所有技術人員都應持證上崗，并主動接受監督人員的隨時檢查。（7）施工所用各類機械及車輛都應按照規定進行停放，不可亂停亂放。

5 結語

綜上所述，換填是公路工程軟基處理最常用也是操作最簡單的方法。截至目前，該城市道路工程軟基段換填施工已經完成，整個換填過程比較順利，且換填后的狀態良好，強度與承載力等指標均能達到設計及相關技術規范的要求，驗證了以上施工工藝的合理性與有效性。

參考文獻：

[1]史世波，劉尚各，陳飛飛，等.新建路基開挖換填對下方既有盾構隧道影響研究[J].路基工程，2021（3）：165-170.

[2]張棟梁，徐正良.現代有軌電車路基塑性累積變形及換填厚度的確定[J].城市軌道交通研究，2019（S1）：62-66

+81.

[3]韋秋杰，羅振華.換填法和加筋法結合處理軟土公路路基的仿真分析及應用研究[J].公路工程，2019（1）：145-149.

[4]武立波，牛富俊，林戰舉，等.換填與降排水措施對寒區溝谷軟弱路基凍結特征的影響[J].交通運輸工程學報，2018（4）：22-33.

[5]嚴瓊，喬可帥，陳釩，等.基于連續-離散耦合的公路拓寬路基變形及換填處治宏細觀分析[J].公路交通科技，2017（10）：26-33.

[6]劉華，牛富俊，牛永紅，等.季節性凍土區高速鐵路換填路基凍結特征的有限元分析[J].工程地質學報，2013（4）：516-524.

[7]馬桂軍，劉海霞，龐靜.確定季凍區含水量大的地段路基換填厚度的研究[J].森林工程，2004（6）：18-20.