馬燕明

（濟(jì)南金曰公路工程有限公司，山東 濟(jì)南 250000）

0 引言

在道路工程施工時(shí)，受施工地點(diǎn)、土壤因素影響，不良土質(zhì)地基施工問(wèn)題是不可避免的，主要表現(xiàn)在施工地軟土、濕陷性黃土、膨脹土、凍土等不良土質(zhì)。如果處理不夠完善，不僅會(huì)影響整個(gè)道路工程施工的進(jìn)度，還會(huì)給后續(xù)施工留下安全隱患，如：施工后沉降、不均勻沉陷、路面縱橫斷裂、平整度與穩(wěn)定性下降等問(wèn)題，嚴(yán)重影響道路正常使用的同時(shí)，縮短道路工程使用年限，造成大量的人力、物力、財(cái)力浪費(fèi)。而換填施工技術(shù)作為路基處理中常用方法，不僅可以解決不良土質(zhì)問(wèn)題，還可以增強(qiáng)道路工程路基承載性能。因此，基于道路工程建設(shè)現(xiàn)狀，對(duì)路基換填施工展開深入分析顯得尤為關(guān)鍵。

1 路基換填施工分析

1.1 換填施工概念和原理

路基換填施工，主要是針對(duì)路基建設(shè)時(shí)期范圍內(nèi)的不良土質(zhì)處理。在換填施工時(shí)，把不良土質(zhì)進(jìn)行清除，利用穩(wěn)定性好的土石回填壓實(shí)或夯實(shí)，結(jié)合采用分層填筑、分層壓實(shí)、分層檢測(cè)壓實(shí)度的方法施工，以此有效改變地基的承載力特性，提高抗變形和穩(wěn)定能力，是現(xiàn)階段路基處理中最常用方法之一。

1.2 換填施工適用范圍和條件

換填土施工技術(shù)主要適用于路基施工地點(diǎn)不良土質(zhì)的實(shí)際承載力與變形無(wú)法滿足道路工程的承載要求，并且不良土質(zhì)的厚度不大，這時(shí)可以采用路基換填施工的方式進(jìn)行解決。不良土質(zhì)換填適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土、素填土、雜填土地基及暗溝、暗塘等的淺層處理內(nèi)容，還可以對(duì)一些地域特殊土處理，如對(duì)膨脹土地域也具有很好的處理效果，可以達(dá)到消除凍脹力與防止凍脹損傷的效果。但實(shí)際應(yīng)用時(shí)，應(yīng)該注意換填處理的深度，深度一般要保持在≥0.5m，且≤3m，這也是確保路基換填土施工取得良好效果的關(guān)鍵。

1.3 換填土施工優(yōu)勢(shì)作用

路基換填土施工的優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.3.1 增強(qiáng)地基承載力

針對(duì)地基承載力與基礎(chǔ)土層抗剪強(qiáng)度之間關(guān)系，通過(guò)利用抗剪強(qiáng)度較高的填筑材料對(duì)原有不良土質(zhì)進(jìn)行替換，不僅可以提高地基承載力，還可以有效避免地基破壞問(wèn)題的出現(xiàn)。

1.3.2 降低沉降量

通過(guò)密實(shí)砂填筑材料對(duì)地基上層軟土層進(jìn)行代替，不僅可以降低這部分沉降量，并且砂墊層對(duì)應(yīng)力有擴(kuò)散作用，還可以促進(jìn)下層土壓力減小，以此達(dá)到減小下臥層土沉降量的目的。

1.3.3 加速軟土層排水固結(jié)

在換填施工中，墊層材料透水性比較大，軟土層受壓時(shí)，墊層可作為排水面，推動(dòng)基礎(chǔ)孔隙水壓力迅速消散，以此推動(dòng)墊層下軟土層的排水固結(jié)，對(duì)于強(qiáng)化地基強(qiáng)度，避免地基土被破壞具有良好效果。

1.3.4 特殊土質(zhì)處理與不良作用消除

主要是指通過(guò)路基換填施工，對(duì)膨脹土凍脹力與凍脹損傷進(jìn)行解決與消除，并且可以消除濕陷性黃土濕陷作用，對(duì)于路基處暗浜和暗溝的有效處理與消除也有良好效果，是推動(dòng)路基施工進(jìn)度與效果的關(guān)鍵技術(shù)之一。

1.4 常見換填施工方式和特點(diǎn)

1.4.1 素土換填

素土換填主要適用于軟土、濕陷性黃土和雜填土地基，通過(guò)對(duì)路基地面以下部分或全部軟土層清除，并選擇性能較好地素土，通過(guò)分層回填與夯實(shí)完成施工。但選擇素土換填時(shí)，應(yīng)該注意其穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng)、承載力低的缺陷，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，主要應(yīng)用于道路工程整體荷載不大以及對(duì)沉降要求不高的淺層地基。

1.4.2 石灰土換填

石灰土換填與素土換填施工相同，主要應(yīng)用于淺層地基處理，其區(qū)別在于換填料和使用范圍的不同，其換填料一般為二八灰土或三七灰土兩種，針對(duì)含水量較大的不良土質(zhì)處理，通過(guò)生石灰對(duì)過(guò)濕基土含水量進(jìn)行處理，以此推動(dòng)路基實(shí)際壓實(shí)度和承載能力的提升。

1.4.3 石料換填

石料換填施工與上述兩個(gè)換填工藝相比，其適用范圍比較廣，主要針對(duì)路基土質(zhì)實(shí)際承載能力不足的問(wèn)題，在回填料中添加石料。石料自身要具有良好的強(qiáng)度，如砂卵石、碎石等，對(duì)于應(yīng)對(duì)路基實(shí)際承載力不足以及變形問(wèn)題具有很好的效果，并且具有施工簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、承載力高的優(yōu)勢(shì)，是當(dāng)前比較常用的換填土施工方式之一。

2 道路工程建設(shè)的路基換填施工分析

2.1 合理選擇換填施工方式

在道路建設(shè)時(shí)，受路基施工地點(diǎn)不同土質(zhì)因素影響，所使用的換填施工工藝與填料也有所不同，這不僅決定換填施工實(shí)際質(zhì)量與效果，也是后續(xù)道路工程建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵影響因素。所以，在實(shí)際道路工程建設(shè)中，對(duì)路基換填施工進(jìn)行分析時(shí)，首要解決的問(wèn)題就是換填施工方式與填料的合理設(shè)計(jì)規(guī)劃，在強(qiáng)化道路工程建設(shè)中路基換填施工針對(duì)性與適用性的基礎(chǔ)上，有效推動(dòng)路基換填施工效果和質(zhì)量，為后續(xù)道路工程建設(shè)施工打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

比如，在對(duì)道路工程建設(shè)中路基換填施工進(jìn)行分析時(shí)，可以從施工地點(diǎn)全面勘探入手。針對(duì)實(shí)際土質(zhì)情況，對(duì)其進(jìn)行有效的全面勘探，確定其性質(zhì)與特點(diǎn)，以此作為基礎(chǔ)，進(jìn)行換填施工方式與填料的科學(xué)合理選擇，增強(qiáng)道路工程建設(shè)中路基換填施工效果，為后續(xù)道路工程建設(shè)質(zhì)量提供基礎(chǔ)與前提。如：施工地點(diǎn)路基土質(zhì)含水量較大時(shí)，可以利用石灰土換填方式，以二八灰土或三七灰土為回填料，針對(duì)天然含水量較大，低液限黏性土的地基土質(zhì)，在原土翻曬處理后，采用磨細(xì)生石灰處理，以此降低過(guò)濕路基土含水量，有效提升路基實(shí)際壓實(shí)度。同時(shí)，通過(guò)灰土攪拌回填，還可以改變土層塑性，對(duì)于提高土路基強(qiáng)度、剛度特性和水穩(wěn)定性也具有很好的效果。但實(shí)際使用石灰土換填施工時(shí)，一定要對(duì)石灰材料進(jìn)行檢測(cè)試驗(yàn)，其中氧化鈣和氧化鎂含量要符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，結(jié)合合理灰土比例設(shè)定與混合料含水量控制，以此確保換填施工質(zhì)量。并且盡量避免在雨天施工，加強(qiáng)對(duì)碾壓質(zhì)量的控制，確保石灰土換填施工質(zhì)量。

而對(duì)道路工程路基部分沉降量與承載要求較高地段進(jìn)行換填施工時(shí)，可以利用石料換填的方式，以砂卵石、碎石作為填料?；谄涫┕ず?jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、承載力高等優(yōu)勢(shì)開展換填施工應(yīng)用。實(shí)際使用時(shí)，主要分為碼砌邊部、分層鋪設(shè)與壓實(shí)處理等流程，在合理控制塊石之間間隙基礎(chǔ)上，使用碎石或砂礫進(jìn)行填充密實(shí)。但施工時(shí)應(yīng)先將砂、卵石拌和均勻后，再進(jìn)行鋪夯壓實(shí)，鋪夯壓實(shí)時(shí)可使用碾壓法或振搗法壓實(shí)的方式，當(dāng)下層密度合格后再進(jìn)行上層施工，以此有效確保地基穩(wěn)定及石料換填施工的質(zhì)量與效果。

素土換填的實(shí)際應(yīng)用，主要針對(duì)淺層軟土地基處理，要注意其道路工程整體荷載不大與相對(duì)沉降要求不高兩方面的應(yīng)用限制，結(jié)合素土填料合理選擇，以此確保換填施工的實(shí)際效果。在換填時(shí)，主要利用分層換填方式，每層松鋪厚度要根據(jù)試驗(yàn)段數(shù)據(jù)確定，但每層松鋪厚度應(yīng)≤30cm，橋涵、擋墻臺(tái)后每層虛方厚度應(yīng)≤20cm，從而確保路基邊坡修整后路堤邊緣具有良好壓實(shí)度。實(shí)際應(yīng)用素土換填時(shí)，應(yīng)從最低處整片分層回填夯實(shí)，盡量避免任意分段接縫，其中小面積換填可利用人工回填完成，而大面積則利用機(jī)械進(jìn)行回填，當(dāng)回填土層比較干時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行噴水處理后再繼續(xù)回填，以此確保上下土層結(jié)合緊密。當(dāng)遭遇雨水天氣時(shí)，應(yīng)該先對(duì)回填土泥漿和積水進(jìn)行處理后再進(jìn)行換填，以此有效確?；靥钍┕べ|(zhì)量與效果。

2.2 換填環(huán)節(jié)準(zhǔn)備與質(zhì)量控制

在對(duì)道路工程建設(shè)中換填施工應(yīng)用進(jìn)行分析時(shí)，除了對(duì)換填方式與填料選擇進(jìn)行設(shè)計(jì)以外，實(shí)際換填環(huán)節(jié)的準(zhǔn)備與質(zhì)量控制也是影響換填施工質(zhì)量與效果的關(guān)鍵因素，將直接決定后續(xù)道路工程施工中路基施工的進(jìn)度與效果。因此，在實(shí)際對(duì)換填施工進(jìn)行分析時(shí)，還可以從換填施工的準(zhǔn)備與質(zhì)量控制環(huán)節(jié)入手，以此強(qiáng)化換填施工實(shí)際效果和質(zhì)量，促進(jìn)道路工程建設(shè)中路基處理質(zhì)量與效果。

首先，在實(shí)際分析時(shí)，需要針對(duì)所選擇換填方式與填料設(shè)計(jì)，進(jìn)行換填施工準(zhǔn)備環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)時(shí)，重點(diǎn)針對(duì)施工地點(diǎn)清理、施工設(shè)備、施工人員與施工材料等方式的準(zhǔn)備，通過(guò)施工地點(diǎn)實(shí)際情況，在全面清理后，合理設(shè)計(jì)規(guī)劃施工方案，科學(xué)配置施工設(shè)備與施工人員。同時(shí)，針對(duì)制定方案與所選方式，對(duì)施工材料進(jìn)行準(zhǔn)備，需要強(qiáng)化對(duì)施工材料規(guī)格與質(zhì)量的把控，可通過(guò)查驗(yàn)質(zhì)量合格證書資質(zhì)與抽樣試驗(yàn)檢查相配合的方式，為換填施工打下堅(jiān)實(shí)的材料基礎(chǔ)，有效確保后續(xù)換填施工的質(zhì)量與正常開展。如施工前通過(guò)勘探測(cè)量利用石灰對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行明確，同時(shí)對(duì)開挖機(jī)械進(jìn)行合理配置準(zhǔn)備，結(jié)合回填材料質(zhì)量把控，以此完成換填施工準(zhǔn)備。

其次，換填施工技術(shù)要點(diǎn)與質(zhì)量控制。對(duì)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)以施工地點(diǎn)實(shí)際情況為準(zhǔn)。部分工程受施工條件限制，無(wú)法進(jìn)行壓路機(jī)壓實(shí)的，可以采用機(jī)夯的方式替代。而換填材料質(zhì)量把控時(shí)，以石料換填為例，通過(guò)對(duì)其石料直徑規(guī)格進(jìn)行確定與把控，以此確保路基換填平整度。不良土質(zhì)開挖環(huán)節(jié)，主要是在中樁與邊樁測(cè)量基礎(chǔ)上，進(jìn)行開挖操作，強(qiáng)化施工組織設(shè)計(jì)，在確保施工連續(xù)性基礎(chǔ)上，有效確保換填施工效率與效果。

最后，攤鋪環(huán)節(jié)。主要是按工程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行攤鋪，通過(guò)精平施工的方式，在保證坡度設(shè)置基礎(chǔ)上，強(qiáng)化路基換填平整度，結(jié)合充分接觸與壓實(shí)施工，確保路基換填施工后實(shí)際承載與使用性能。

2.3 路基換填壓實(shí)施工設(shè)計(jì)

在道路工程路基換填施工中，換填后的壓實(shí)施工也是極為關(guān)鍵的，將直接決定換填施工后路基承載性能和使用效果。但實(shí)際換填施工時(shí)，由于壓實(shí)施工影響因素比較多，加上壓實(shí)操作規(guī)范需要控制的因素相對(duì)復(fù)雜，使得換填施工難度與壓力比較大。所以，在實(shí)際對(duì)道路工程建設(shè)中路基換填施工進(jìn)行分析時(shí)，可以基于上述分析，通過(guò)圍繞路基換填壓實(shí)操作設(shè)計(jì)，在強(qiáng)化換填施工效率和效果的同時(shí)，為后續(xù)道路工程建設(shè)提供有效基礎(chǔ)。

比如，在設(shè)計(jì)路基換填壓實(shí)施工時(shí)，首先要強(qiáng)化對(duì)換填土材料狀態(tài)的把控。在把控時(shí)，換填土材料含水量應(yīng)控制在最佳含水量的±2%范圍以內(nèi)，確保壓實(shí)期間回填土材料含水量均勻，當(dāng)回填土材料無(wú)法滿足含水量需求時(shí)，需搭配晾曬或?yàn)⑺僮鳎Y(jié)合前后施工單元交叉作業(yè)，為壓實(shí)質(zhì)量提供基礎(chǔ)。

其次，壓實(shí)機(jī)械的規(guī)劃設(shè)計(jì)選擇。設(shè)計(jì)選擇時(shí)，主要以碾壓質(zhì)量為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選擇，包括壓實(shí)機(jī)械型號(hào)、噸位、壓實(shí)遍數(shù)以及后續(xù)壓實(shí)方法的設(shè)計(jì)規(guī)劃，應(yīng)該盡量選擇重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)與較高壓實(shí)系數(shù)，以此達(dá)到最好的壓實(shí)效果。利用合適型號(hào)系數(shù)的壓路機(jī)、推土機(jī)、羊足碾在換填后對(duì)地基土進(jìn)行壓實(shí)，同時(shí)合理控制碾壓速度，平碾碾壓速度應(yīng)≤2km/h、羊足碾碾壓速度應(yīng)≤3km/h、振動(dòng)碾碾壓速度應(yīng)≤2km/h 等標(biāo)準(zhǔn)下運(yùn)行，結(jié)合施工含水量控制，從而在防止地基因水處理不當(dāng)而發(fā)生破壞的同時(shí)，有效強(qiáng)化換填壓實(shí)效果與質(zhì)量。

再次，路基換填壓實(shí)中影響因素控制措施設(shè)計(jì)，包括回填路基材料、實(shí)際含水量、無(wú)法壓實(shí)位置等規(guī)劃設(shè)計(jì)。回填壓實(shí)材料以回填料為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)，壓實(shí)方式與回填材料相適應(yīng)，以此確保壓實(shí)效果。而無(wú)法壓實(shí)位置規(guī)劃設(shè)計(jì)，主要針對(duì)施工交界處與輔助設(shè)施位置壓路機(jī)無(wú)法壓實(shí)到的部位。在實(shí)際壓實(shí)設(shè)計(jì)時(shí)，通過(guò)利用小型設(shè)備進(jìn)行壓實(shí)，如平板振動(dòng)夯實(shí)機(jī)、蛙式打夯機(jī)等，這些位置的回填厚度、填料含水率與壓實(shí)系數(shù)要與上述壓實(shí)相適應(yīng)，以此確保實(shí)際壓實(shí)效率與效果。

最后，壓實(shí)質(zhì)量控制方面。土方路堤壓實(shí)質(zhì)量控制，主要是在每層填料時(shí)做一次土壤擊實(shí)試驗(yàn)，在準(zhǔn)確控制最佳含水量的同時(shí)，針對(duì)較干填料灑水處理、較濕則翻曬處理，結(jié)合土方松鋪厚度控制與整平，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行先靜壓后振動(dòng)碾壓，再利用灌砂法檢測(cè)壓實(shí)度，以此強(qiáng)化路基換填壓實(shí)施工質(zhì)量與效果。而石方與土石混填路堤的壓實(shí)和質(zhì)量控制，則是通過(guò)嚴(yán)格控制石料最大粒徑與松鋪厚度，并利用推土機(jī)和平地機(jī)對(duì)混合料混合均勻進(jìn)行的。在此基礎(chǔ)上用碎石及石屑回填嚴(yán)實(shí)。并且，壓實(shí)碾壓時(shí)，可以同步結(jié)合石料、石屑、土等材料填補(bǔ)空隙，直至壓路機(jī)壓實(shí)到石料不出現(xiàn)松動(dòng)、表面均勻平整為止，這樣可以有效強(qiáng)化道路工程建設(shè)路基換填施工質(zhì)量與效果。

3 結(jié)語(yǔ)

在進(jìn)行道路工程建設(shè)中路基換填施工分析時(shí)，不僅要強(qiáng)化對(duì)路基換填施工的詳細(xì)分析，還需要針對(duì)道路工程實(shí)際情況，在深度剖析道路工程路基不同土質(zhì)問(wèn)題下對(duì)應(yīng)其換填施工技術(shù)，在強(qiáng)化實(shí)際應(yīng)用效果的同時(shí)，為道路工程建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)的路基基礎(chǔ)，提升道路工程建設(shè)的使用性能和使用效果。