探析公路施工路基换填技术应用范文

摘要：以具体公路工程为例，分别从试验段施工、换填施工准备、测量放样、路堑开挖、填料准备、填筑碾压等方面论述了路基换填施工技术要点。结果表明，路基是公路施工质量控制的关键性环节，对于软弱路基必须采用恰当的换填技术，以提升公路软土地基稳定性；路基换填施工必须紧密结合施工环境，规范施工过程控制，保证换填加固施工效果。

关键词：公路工程；路基换填；施工技术

1 工程概况

某公路 LJ3 合同段路基工程起讫桩号 K22+000—K28+451，线路长 6.451km，其 K22+000—K22+850段为鱼塘，属于半填半挖式路基，换填厚度 1.0m。根据工程实际，应借助换填技术达到提升公路地基稳定性的目的，采用挖掘机配合人工的施工方式，开挖至设计标高后由自卸车运输换填料，并按照后倾法卸料，配合推土机和平地机摊铺整平处理，压路机碾压并分层填筑，直至设计标高。

2 试验段施工

为获取真实的填筑层厚度、碾压机具组合、碾压施工工序、压实系数、填料类别等路基换填施工工艺参数，在路基填方施工前 28d，选择桩号 K22+000—K22+250 段为试验段，试验段长度 850m，路基换填处理厚度为 80cm，松铺厚度为 30cm，桥涵、挡墙台后等区域每层虚方厚度应在20cm 以内；在采用轻碾压技术的同时加大碾压力度，并按照由小到大、由轻到重的原则控制碾压速度与力量，从路基两侧向中间逐步碾压。先静压 1 遍，再强振压实 1 遍，强震压实速度应控制在 2.0～2.5km/h范围内，碾压过程应匀速进行。通过压路机进行二遍碾压时必须实时检测压实度，同时使其余非施工机械均处于关闭的非工作状态，以确保检测结果不受施工机械运行的干扰。压实度检测点应按照1.0m的间隔设置，并在压实度达93%时停止检测。

3 路基换填施工

3.1 施工准备

本公路路基换填所需要的施工机具主要包括推土机、挖掘机、凿岩机等，型号及数量详见表 1所示。将原地面基底表层植被、杂物彻底清除，挖除树根，设置临时排水，并保证基底平整密实，路拱横坡达到设计要求，对于原地面坡度大于1∶5的情况必须由上至下开挖台阶[1]。水田、沟塘及地表过于潮湿的地段应在路堤两侧坡道外按纵向开挖排水沟，排出积水的同时切断地下水。在护坡道外侧的排水沟以外填筑截水土埂，避免积水流向路基，并在路基以内设置横向排水沟以回填性能良好的砂砾渗料，达到切断地下水位的目的。总之，本公路路基应采取临时与永久相结合的排水措施。确定出原地面换填处理范围后还应在施工开始前复查换填范围和换填深度，换填深度原则上必须到达地层下部强风化黄岗岩等较好地层，并结合地基以下地层实际及填料从坡脚处道换填深度向外进行换填。在施工准备阶段还应在取土场取代表性强的土样，按照 《公路路基设计规范》（JTG D30—2015） 的相关要求进行填料液塑限、颗粒粒径、含水量、土体承载比、易溶盐含量及有机质含量等的试验[2]。在填料进场前必须先进行实际含水量的测定，并随土方一起进场整平处理，如果实际含水量不符合设计要求，则应洒水或晾晒。如果使用的是透水性不良甚至不透水的填料，则应按最佳含水量的±2% 控制实际含水量[3]。压实施工过程中必须保证填料含水量均匀，填料补洒水或晾晒的同时可进行前后交叉作业。

3.2 测量放样

在路基换填施工开始前必须根据相关施工设计图纸，将图纸数据和施工现场实际情况进行比较和现场勘查，对于施工设计图纸与现场不符的情况必须立即采取处理措施，并会同部门负责人协商改进。确保设计图纸具备可行性后再依据图纸测量放样，完成测放后进行各项工作的质量检验，以确保测放过程及结果的准确性。

3.3 路堑开挖沿本公路

W8线道路纵向开挖出一条通道，再向通道两侧拓宽，并一直开挖至挖方路基设计顶面标高，预留通道用于机械通行、土方运输等流水作业。本公路路基土石方开挖机械施工均属于流水性作业，为保证施工工效、施工质量及工程进度，必须加强作业面设置的合理性，即每个土方机械作业班所设置的作业面为 2～3 个，土方完工量保持在 1000～2000m3/d；土方运输距离小于 100m 时应选用推土机，当土方运输距离在 500m 及以上时应使用自卸车。为提升施工机械工效，必须保证机械组合并列化，即将主要设备至少配备 2台，以多开工作面，如遇机械故障时不致停工。相同流程中各种机械应联合作业相互匹配，对于路堑开挖而言，应按照推土开挖、推土装车运输、弃土场弃置的流程，如果其中任何环节出现机械不匹配等问题，便会导致自卸车辆数量不足、待装车辆过多等资源闲置浪费现象。

3.4 路基填筑

3.4.1 填料选择，对于回填集料中的大石块，应先按 50cm 的层厚逐层水平填筑，且石块粒径应控制在碾压厚度的 2/3 以内，且大面向下放置，在缝隙内填小石块。同时通过硬质石料按至少1.0m 的厚度砌筑边坡，并将最大粒径在 10cm 以内的设计级配砂石料填铺在路床顶面以下 50cm 以内。通过振动压路机将填料分层洒水碾压，碾压过程中同时用小块石填缝，直至顶面平整稳定、石块紧密。路基填筑材料性能要求详见表2。3.4.2 路基填筑，施工本公路采用纵向分层、横断面全宽的路基填筑施工方式。通过挖掘机配合自卸车辆进行填料运输，推土机和平地机摊铺，并按设计层厚分层填筑，振动压路机振压。施工工序的安排按照“四区段、八流程”进行，保证开挖、装填、运输卸料、碾压等工序紧密衔接、连续作业。路基填土标高结合路基平行线分层控制，并分层平行摊铺，确保路基压实度；各层填料两侧摊铺宽度均为路堤设计宽度+30cm，以确保路基边坡修整后路堤边缘压实度符合设计要求。进行不同土质填料分层填筑厚度至少为 50cm，填筑至路床顶面后最上层压实厚度至少10cm。在填土达到设计压实度后还应进行路面振动压实处理，振动压路机碾压速度按照 3.0～4.0km/h执行，并逐渐增大碾压力度，稳压后以振压方式向高程处碾压，并按设计要保证相邻断重叠宽度。对于零填及路基填土厚度不足 80cm 的情况，应将挖除后的土质基地清理后将表面 30cm 以内翻松处理并整平压实。对于路基填土厚度超出 80cm 的情况，应整平处理路堤基底并碾压压实后填筑。对于陡于 1∶5 的地面自然横纵坡应开挖出宽度至少 1.0m 的台阶状，并采用小型夯机夯实，同时还应在台阶顶部增设 2% 的内倾斜坡。本公路路基填筑分若干作业段进行，相邻作业段衔接处若不能同时填筑，则应按 1∶1 的坡度在先填筑段预留台阶，若能同时填筑，则应分层并按至少 2.0m 的长度交叉搭接。向路基填土洒水至最佳含水量后进行碾压施工，并严格检测和控制路基填土土质，对不符合 CBR 要求的土必须换填处理。

3.5 土方挖方

土方开挖方式主要根据路堑尺寸、地形地质、土方调配、开挖条件等情况确定，对于较浅路堑，应进行单层横向全宽开挖，而较深路堑，应按横向划分数个台阶开挖；对于既长又深的路堑，则应按照纵向分段分层开挖。对于风化破碎岩体，则应按照阶梯式开挖方式增设平台，阶梯式开挖。土方开挖必须严格按照设计要求由上至下进行，避免超挖欠挖，且不得采用爆破开挖等破坏性开挖方式。根据压实可能产生的沉降并结合试验结果确定土方路床顶面标高，路床顶面以下 30cm 的压实度应至少达到 96%，并通过重型击实试验进行检测。

3.6 路基整形

待完成路基土石方施工后进行路床顶面标高和中心线、路基宽度和边坡坡度的检测，检测完成后便进行路基整形。保证路基表面平整密实，边线顺直，坡面平稳无亏坡，曲线圆滑，整齐，路基边坡无险石和松石，路基表面密实。

4 结语

综上所述，公路建设过程中常遇软土路基等较差的地质条件，在处理方法方面常采用换填技术，通过换填处理，能有效控制路基沉降，提升路基顶面承载力，并能通过填料的选用较好地排出进入路基中的自由水，并阻隔地下毛细水上升，加快基底土固结并形成强度。填料土通常选择来源广泛的天然砂砾，其强度高，承载力强，且平整度容易控制，是公路路基换填开挖施工较好的填料选择。

参考文献：

[1] 王振远 . 填石路基施工技术在公路工程中的应用[J]. 住宅与房地产，2020（21）：212.

[2] 中交第二公路勘查设计研究院有限公司 . 公路路基设计规范：JTG D30—2015[S]. 北京：人民交通出版社股份有限公司，2015.

[3] 杜伟 . 路基换填技术在公路工程中的应用研究[J]. 工程技术研究，2020（19）：62-63.110

作者：刘荣 张春晖 单位：江西省交通工程集团有限公司