尼日利亞公路工程中不良地質段路基換填施工技術分析

摘要：以尼日利亞某公路工程不良地質地區的路基為實例，對該路基沉降進行了現場監測及分析，并詳細探究了河道沼澤地區路基換填技術。研究結果表明：該工程區段路基沉降分為兩個階段，即快速沉降階段與沉降穩定階段，快速沉降階段主要為路基施工完成后的50d內，沉降穩定階段主要為施工完成50d后。通過應用路基換填技術，增強了不良地質段的承載能力和穩定性，整體提升了路面的平整度和結構均衡性，取得了良好的施工效果。

關鍵詞：不良地質路基；沉降分析；換填施工；填沙整平；壓實

0" "引言

公路交通在現代社會中扮演著至關重要的角色，作為城鄉聯系的紐帶和經濟發展的重要支撐，其安全性和可靠性直接關系到社會經濟的持續發展。然而，公路建設中不可避免地面臨地質條件復雜、地基土質良薄不均等挑戰，這些問題直接影響了公路工程質量和長期運行效能。劉剛剛[1]以新疆某公路工程為工程依托，對不良地質路基的沉降進行了預測，并系統闡述了換填砂礫、粉噴樁等在不良地質路基處理中的應用。劉寧[2]以鹽湖公路為工程依托，探究了泡沫混凝土在不良地質地區公路路基換填中的施工技術及其應用效果。林立宏等[3]采用現場試驗方法探究了泡沫混凝土換填前后路基沉降的控制效果，其結果表明，泡沫混凝土換填之后可有效抑制路基沉降和位移。韋秋杰等[4]采用數值模擬方法探究了換填法與加筋法相結合的路基沉降控制效果，結果表明兩者相結合的方法可有效提高地基承載力，減小路基沉降。

本文以尼日利亞某公路工程不良地質地區的路基為實例，對該路基沉降進行了監測及分析，并詳細探討了不良地質段的路基換填施工技術，以期為公路工程的設計和施工提供理論支持和實用指導。

1" "工程概況及現場監測

1.1" "工程概況

三角洲阿薩巴25km公路項目位于尼日利亞三角洲首府阿薩巴市，項目起點為Ossissa，終點為Ogwashi-Ukwu，項目全長25km，連接三角洲阿薩巴市和烏蓋里市兩市之間的交通樞紐（兩市之間的一段）。項目是既有道路拓寬工程，既有道路為單幅2車道，新路為既有道路旁擴寬2車道，其中CH2+000～CH4+800之間大部分為既有濕地，其余路段為正常平原地段。

1.2" "現場監測方案

為給后續路基換填做好準備，需對路基沉降開展監測，選取不良地質分布區域CH2+000～CH4+800區段的典型斷面CH4+000進行現場監測。

現場監測方案如下：在選取的路基中間進行沉降監測，布設3個監測點，監測點從右至左依次為A1、A2及A3，每個監測點間相距3.75m，監測頻率為1次/d，現場監測方案如圖1所示。

2" "現場監測結果分析

2.1" "A1監測點監測結果分析

A1監測點的路基沉降量與沉降速率隨時間的變化曲線如圖2所示。從圖2中可以看出，路基沉降隨著時間的增加而不斷增大，且在路基剛施工完成時路基沉降速率較快而后其沉降速率不短減小。

據此可將路基沉降分為兩個階段，即快速沉降階段與沉降穩定階段?？焖俪两惦A段主要為路基施工完成后的50d內，沉降穩定階段主要為施工完成后的50d后。

從圖2可以看出，在快速沉降階段，其沉降速率明顯大于沉降穩定階段，沉降速率最大值為-6.57mm/d。在沉降穩定階段，路基沉降量并無明顯變化，經歷了10d后，路基沉降量從-56.3mm變為-57.4mm，差值僅為1.1mm，最大沉降速率僅為0.6mm/d，這進一步說明路基沉降值已趨于穩定。

2.2" "A2監測點監測結果分析

A2監測點的路基沉降量與沉降速率隨時間的變化曲線如圖3所示。從圖3可以看出，與A1監測點的沉降變化規律類似，路基沉降量隨著時間的增加而不短增大，且在路基剛施工完成時路基沉降較快，隨后其沉降速率不斷減小。

路基沉降也可分為兩個階段，即快速沉降階段與沉降穩定階段，快速沉降階段主要在路基施工完成后的50d內，沉降穩定階段主要在施工完成后的50d后。

從圖3可以看出，與A1監測點沉降變化不同的是，A2監測點沉降穩定后，沉降量最大值有所差別。A1監測點沉降穩定后其最大值為-57.4mm，A2監測點沉降穩定后其最大值為-55.4mm。

2.3" "A3監測點監測結果分析

A3監測點的路基沉降量與沉降速率隨時間的變化曲線如圖4所示。從圖4中可以看出，A3監測點的路基沉降也可分為兩個階段，即快速沉降階段和沉降穩定階段?？焖俪两惦A段主要為路基填筑完成后的50d內，路基累計沉降量也逐漸增大，但相比A1監測點，A3監測點累計沉降量最大值有所減小。

在沉降穩定后，A1監測點最大值為-57.4mm，A3監測點最大值為-54.3mm，相差3.1mm。與A1和A2監測點不同的是，A3監測點的沉降速率在路基施工完成后的40d之后顯著減小，要明顯小于A1和A2監測點。

3" 不良地質路基換填施工技術

3.1" "路基換填技術概述

路基換填技術可根據地質條件不同、施工要求不同分為不同的種類，傳統施工技術包括常規的挖掘、填筑、壓實等傳統工藝，適用于一般地質條件和工程規模。特殊施工技術包括振動加固、地基改良、土體固化等技術，在處理復雜地質條件或要求更高的工程質量時應用較多。

公路不良地質地基換填技術是一種常見的地基處理方法，特別適用于軟弱土地基條件下的公路工程。不良地質地基指的是土層的承載力較低，易于發生沉降和變形的土壤類型，如粉土、淤泥質黏土等。

3.2" "路基換填技術施工流程

3.2.1" "地質勘察與分析

進行詳細的地質勘察，了解不良地質地基的分布、性質以及地下水情況。

3.2.2" "不良地質開挖

對不良地質進行開挖，將不適宜作為路基的軟弱土層去除。

3.2.3" "填料選擇

挖除不良地質后，選擇適宜的填料進行填充，通常選用礫石、碎石、河沙等具有良好排水性和較高承載力的材料。填料的選擇應根據當地的地質特點和工程需求進行合理確定。

3.2.4" "填筑與壓實

將選定的填料依據設計要求進行逐層填筑和壓實，確保填料的密實度和均勻性，以提高路基的承載能力和穩定性。

3.2.5" "監測與調整

在施工過程中，需要進行實時的質量監測和調整，確保每個步驟都符合設計要求，以避免后期出現的不穩定因素和沉降問題。

3.3" "不良地質路基換填施工實例

3.3.1" "換填總體方案

阿薩巴25km的不良地質段設計的換填沙深度為2m，單幅道路寬度為14m。由于該項目沿線沼澤地段地質狀況差，在施工時選擇逐步推進填筑的方法。先用濕地挖掘機，沿道路方向清理長50m、寬14m的填筑施工面，之后組織自卸車拉運河沙，沿著既有路邊倒入開挖過的填筑場地。

鑒于換填深度為2m，為保證河沙壓實度，第1層填筑1.3m，第2層填筑0.7m，用凸塊式壓路機靜壓1次，振動壓2次，同時配合澆水保證填筑區域填沙的密實度。在開挖清理區域安排一臺濕地挖掘機，將沼澤地的淤泥、部分灌木、棕櫚樹等直接挖開堆到道路沼澤外側，防止填筑的河沙過多流失。開挖面回填工區配備1臺推土機、1臺徐工凸塊式壓路機及12臺用于拉河沙的自卸車。

3.3.2" "換填施工關鍵技術

3.3.2.1" "河道沼澤地開挖

濕地挖掘機沿著填沙方向向里逐步開挖，開挖清理深度為2.6m，將河道沼澤地里的淤泥、樹根等雜物堆放至開挖邊線的沼澤地里，用來保護后面填沙不被河水沖走。

3.3.2.2" "填沙與整平

自卸車拉運河沙運至新建道路邊上，將河沙倒至清理干凈的河道內。推土機配合將堆積的河沙向外側推運，填筑好的路基用水泵，將河道里的水抽到填筑的河沙上保持水密。

3.3.2.3" "壓實

使用推土機將河沙推平后，使用凸塊式壓路機強振動碾壓2次。確保初檢壓實度不低于92%，否則壓路機再次振動碾壓。

3.3.2.4" "再次填沙與碾壓

碾壓合格后馬上進行第2層0.7m填沙施工。第2層0.7m深填沙施工步驟與第1層1.3m深填沙工序大致一樣，使用水泵或者雨季大量下雨保持填沙表面濕潤，壓路機碾壓作業增加1遍，檢測壓實不得低于94%，否則壓路機再次振動碾壓。填沙層要嚴格按試驗段所得松鋪系數控制攤鋪，沙質出現變化時須重新取樣進行篩分，并層層按要求頻率檢測壓實度。同時，也要保證路基填沙的濕潤，由試驗室控制其含水率指標，不足時要及時灑水補充，直到填沙路基頂到達設計要求。

3.4" "不良地質換填應用效果

針對三角洲阿薩巴25km公路項目，通過換填適合的填料，增強了不良地質段的承載能力和穩定性，整體提升了路面的平整度和結構均衡性。同時路基換填技術還可優化路基的排水系統，確保道路在降雨后快速排水，避免因積水而導致的路面損壞和安全隱患。

總體來看，該段路基換填技術施工順利，質量合格，改善效果顯著。項目部組織雨季填沙，旱季填土施工，合理的安排人員和機械，規避了尼日利亞傳統項目雨季停工、旱季趕工的現象。同時，通過嚴格把控施工填土、填沙質量，有效控制了路基沉降，取得了良好的應用效果。

4" "結束語

本文以尼日利亞某公路工程不良地質地區的路基為實例，對該路基沉降進行了現場監測及分析，并詳細探究了河道沼澤地區路基換填技術。

三角洲阿薩巴25km公路項目不良地質段路基沉降在施工完成后的60d內，隨著時間的增加而不斷增大。填沙施工完成時路基沉降速率較快，之后其沉降速率不斷減小。路基沉降可分為兩個階段，即快速沉降階段與沉降穩定階段，快速沉降階段主要為路基施工完成后的50d內，沉降穩定階段主要為施工完成后的50d后。

通過幾個關鍵步驟來提升公路工程的穩定性和承載能力。首先展開詳細的地質勘察與分析，了解土壤分布、性質及地下水情況。其次，挖除不宜作為路基的軟弱土層，選擇具有良好排水性和高承載力的填料，如礫石、碎石、河沙等，按設計要求逐層填筑與壓實。最后，施工過程中需實時監測與調整，確保施工步驟符合設計標準，預防潛在的不穩定因素和沉降問題。針對三角洲阿薩巴25km公路項目，通過實施路基換填技術，增強了不良地質段的承載能力和穩定性，整體提升了路面的平整度和結構均衡性，取得了良好的施工效果。

參考文獻

[1] 劉剛剛.公路不良地質路基沉降分析與處理對策研究[J].交通世界，2024（15）：129-131.

[2] 劉寧.不良地質地區公路泡沫混凝土路基換填施工技術分析[J].新城建科技，2024，33（2）：137-139.

[3] 林立宏，秦小華，阮映輝，等.泡沫混凝土換填路基沉降控制效果現場試驗研究[J].公路，2023，68（9）：88-95.

[4] 韋秋杰，羅振華.換填法和加筋法結合處理不良地質公路路基的仿真分析及應用研究[J].公路工程，2019，44（1）：145-149.