多雨地区软基换填施工质量控制要点分析

王永强，冯 茂

(中国水利水电第五工程局有限公司第五分局，四川 双流，610225)

多雨地区软基换填施工质量控制要点分析

王永强，冯 茂

(中国水利水电第五工程局有限公司第五分局，四川 双流，610225)

软基换填的施工进度直接制约国道321线纳溪至泸县一级公路改建工程路基的回填施工，同时本项目所在地降雨频繁，对软基施工影响大，在雨季来临前将软基施工完成是本项目部的内部节点之一。提高软基换填施工质量，避免返工，将是本节点能否实现的关键，本文重点对该工程软基施工及质量控制要点进行了分析，以期对类似工程施工提供技术借鉴。

软基换填 质量控制 施工过程 多雨地区

1 工程概况

国道321线纳溪至泸县一级公路改建工程云龙机场(K1834+095.186)至泸县(K1858+796.801)段，起于云龙机场航站楼前的平面交叉，向西前行与现状国道321平交，在进入双加场镇前设置桥梁跨越国道321线后，路线沿土桥水库与双加场镇之间的走廊通过，与友谊街十字交叉，在松滩桥水库上游设置桥梁跨越松滩桥水库，路线继续往北与XE10平交后，从大水坝小学东侧经过，在得胜镇以东约1.8km与Y223平交后，经过黄金村，设置桥梁跨越马溪河，设置玉蟾山隧道穿越玉蟾山，设置濑溪河大桥跨越濑溪河，然后往西跨越九曲河后与现状国道321平交。

本工程部分段落位于低矮丘陵及沟谷，软弱地基主要分布于江河沿岸及坳沟水田地段，这些土体成因类型为第四系残、坡积、冲洪积，含水量较大，力学指标较差，厚度变化大。路堤填筑过高时会产生较大沉降以及需要较长的固结时间，同时造成路堤失稳。

2 施工特点

(1)本工程段软基换填是将软土淤泥部分挖除，换填透水性材料。换填时应分层铺筑，逐层压实，使之达到规定的压实度。当路堤位于或靠近水塘位置或对于长期浸水的路堤，必要时采取放水、设围堰、抽水等方法；

(2)施工现场内有大量稻田、鱼塘、水塘，属于常年积水的洼地，排水困难，路基处理困难；

(3)换填石料最大粒径不宜大于30cm，含泥量不大于10%，石料强度不宜小于20Mpa，换填材料需要外购；

(4)软基换填的施工进度直接制约路基的回填施工，同时本项目所在地降雨频繁，对软基施工影响大。

3 施工过程

软基换填一般适用水田、沟谷地区的浅层软土，当软土层较浅(H<3.0m)或只有局部少量软基，并且无硬壳层或硬壳层比较薄时，采用全部挖除。施工工艺流程为：施工准备→测量放线→挖除淤泥→基底检查→分层铺筑换填透水性材料→逐层压实→质量验收。

3.1 施工准备

3.1.1 机械准备

针对本合同段确定的施工方法、施工程序及施工进度计划，选定施工所需机械的种类、规格、数量，并确定所需机械的进场退场时间。对所有用于施工的机械设备进行维修及保养，根据计划施工强度配置并有一定富余，从而确保施工过程中的连续作业。施工机械配置见表1。

表1 施工机械配置表

序号机械名称型号或功率单位数量1挖掘机神钢225台72红岩运输车辆73压路机SEM8222辆74铲车柳工装载机台75推土机台76水泵台147夯实机台78全站仪套79水准仪套7

3.1.2 材料准备

针对本合同段的施工内容，在开工之前对工程所需各种材料进行详细计算，并提出详细的进场计划，严格执行验收与检测程序，确保原材料的质量。在软基换填施工时提前备好合格的换填材料。

3.1.3 技术准备

(1)施工前研究和熟悉本标段设计文件并进行现场核实；

(2)进行测绘交桩；

(3)严格按照既定的方案及机械组合进行各级技术交底。

3.1.4 施工时段选择

本工程所在区域降雨频繁，因此，软基换填施工尽可能避免在雨季施工。如无法避免在雨季施工时，要集中施工力量，分段铺筑，随铺、随压，并向两侧做好2%～4%的横坡整平碾压密实，路基大致成型后，做好路拱和路基两侧排水系统，保证路面不积水。并用塑料彩条布及时覆盖，以保持填层面密实、无积水现象，边沟及时疏通，搞好施工段的排水系统，防止雨水长期浸泡，雨季时指派专人巡视，发现积水或阻塞的地方及时疏通排水。

3.2 测量放线

根据控制点，用全站仪准确定位路基的线路，测量回填高度、淤顶高程、淤泥厚度、断面尺寸。测绘出相应的平面图和断面图，平面图中应标明路基中心线、边线、断面桩号等内容。横断面布设间距为20m，纵向地形变化复杂时应加设横断面。

3.3 挖出淤泥

清淤采用长臂挖机挖除，自卸车运输弃至指定位置。在挖除过程中先将淤泥挖除干净，并将底部平整；若软土底部起伏较大，可设置台阶或缓坡。软土底部的开挖宽度不得小于路堤宽度和放坡宽度，并宽出路基边角不小于50cm。当挖除距设计换填50cm～60cm处时进行基底承载力试验，如承载力与设计相符合，一次性挖到设计标高。对开挖基底每20m一横断面测量，报监理验收，达到要求后，进行下道工序。

3.4 基底检查

基底处理视开挖整平后的基底情况而定。若基底含水量不大，应进行碾压；若基底含水量过大，或者地下水位较低，则继续排水，使基底尽量保持干燥，用压路机进行碾压，基底压实度达到90%，然后回填透水性填料(未筛分碎石、片石、砂砾石等)，禁止浸泡填料。待回填料碾压稳定后方可停止排水。

3.5 分层换填

换填材料采用外购的透水性材料。填筑材料对基底进行封底，封底厚度约为30cm～50cm，封底后的压实度达到90%，然后进行第一层填筑施工。在第一层填筑试验以前，进行放样，中边线拉出松铺厚度，用石灰标出测试点位置，做好记录，并测出各点高程以备使用。

取料运输采用自卸汽车配合挖掘机进行填料运输。填筑路基时，应平整每层填料，且自中线向两边设置2%的横向坡度，及时碾压，雨季施工时更要注意。用白灰撒线，划方格，每方格内倒土一车。路基填筑采用水平分层法填筑施工，半幅半幅填筑，每层摊铺厚度为30cm。

摊铺及整平：换填部分采用人工配合，推土机推开，在换填后正常填筑时，采用推土机初平，再用平地机进行精确找平，在找平过程中确保路基排水横坡控制在2%。经监理工程师认可后进行恢复测试点，测其高程并记录，并计算出各点的松铺厚度。然后用振动压路机碾平。

3.6 逐层压实

碾平时沿路线纵向，直线段由两边到中间，曲线段由内侧向外侧，由低到高、先慢后快的进退式碾压。先静压一遍，速度控制3.0km/h～3.5km/h，接着弱振一遍，速度2.0km/h～2.5km/h，然后强振三遍，速度1.5km/h～1.8km/h，碾压时，派专人计时和观察控制碾压时速、走线，轮迹处重叠40cm～50cm。自第三遍(先静压一遍，接着弱振一遍)起每压一遍检测一次压实度和测试点高程，并记录、计算该遍的压实度和松铺系数，松铺系数计算时应除去个别不合理数据后再平均。为保证试验所需的各项指标符合要求，拟对填料采取如下处理措施：当填料含水量偏低时，则可在取土场洒水浇湿；当填料含水量接近最佳含水量时，应迅速运土摊铺并碾压密实；当填料含水量偏大时，应先行凉晒至适宜含水量时再进行碾压。摊铺宽度按路基设计宽度每侧加宽0.3m控制，直至压实度达到规范要求为止。

3.7 质量验收

按换填石方路基允许偏差进行质量验收(见表2)。

表2 填石方路基允许偏差

项 目允许偏差检验频率范围(m)点数检验方法路床纵断高程(mm)+10,-20201用水准仪测量路床中线偏位(mm)≤301002用经纬仪、钢尺量取最大值路床平整度(mm)≤2020路宽(m)<919～152>153用3m直尺和塞尺连续量两次,取较大值路床宽度(mm)不小于设计值+B401用钢尺路床横坡(%)±0.3%且不反坡20路宽(m)<929～154>156用水准仪测量边坡不陡于设计值202用坡度尺量,每侧1点

4 质量控制措施

4.1 软基换填前的排水

在淤泥挖除前，首先清除表层植被并在路基两侧开挖排水沟，以保证路基施工期间排水畅通，并结合地形在水田路段开挖纵横向排水沟，对个别排水不利的地段，则采用集水坑抽水的方式排除路基范围内的水，为后续的软基处理施工创造有利条件。水量比较大时采取水泵抽水，将水泵放入基坑中，注意水泵悬空，不能直接放到基底，以免造成淤泥堵塞泵口，待整个软基段积水大致抽完以后，在基坑内地势低洼处挖两个集水井，使水汇集到积水井内，尽可能的将积水全部抽出。对于地势低洼易于积水的段落，还应在路堤基底下设置横向排水盲沟，排水沟下设置纵向碎石盲沟，以排除或降低地下水位。

4.2 软土清理情况检查

(1)采用全站仪对该段软基的处治范围进行复核，并对边线撒白灰；

(2)在软基歘来范围的出水口方向开挖深度1m，长宽各1m的集水坑，以便外来水、降雨、基底表层水等及时进行排除；

(3)严格按照设计处置深度进行软土清除，对清理完成后的基底进行测量检查，确保边角部位、死角部位等清理彻底；

(4)检查清理完成后的基底土质。

软土清理施工过程中，指派专人在施工过程中进行检查，尤其是软基处理边缘较难施工的部位。并从清理的分区分段到降排水等施工方面，严格执行三检制度，对清理不到位、降排水处理不及时等影响软基处理质量问题的点，逐个进行检查和过程监控。在施工过程中落实质量责任追究制度，强化现场质量管理和施工过程监控，达到预定目标，确保每一环节的施工质量。

4.3 基底碾压及检查

软土清理完成后，按照基底检查工序的要求，及时做好基底碾压和检查。

(1)杂土清淤要干净彻底，把所有的淤泥、腐殖土、垃圾清理干净，岸坡挖成台阶。在回填料性时，有积水时及时进行抽水，降低地下水位，防止地下水渗透到填料中，使得回填料含水量大而不成型；

(2)对投入现场压实度检测的仪器进行检查，对不符合要求的检测仪器进行更换；

(3)在基底碾压完成后，对局部有反弹的部位进行挖除，采用砂卵石按照30cm的松铺厚度进行换填，并用夯实机分层夯实；

(4)采用灌砂法对基底进行压实度检测。

4.4 雨季施工质量要求

(1)换填应选择无雨季节时开挖换填，确实无法避开时，换填土应及时整平及时碾压，保证无积水现象，以减少路基内含水量；

(2)做好软基施工地段的排水系统，防止雨水浸泡，下雨时应指派专人巡视，发现积水或阻塞的地方及时疏通或抽水。填上层土时应检查下层有无软弹现象，若发现软弹现象应立即全部挖出，重新摊开晾晒后再进行回填；

(3)保证填料在最佳含水量±2%范围内碾压，随时检查土的含水量，含水量过大时应翻开晾晒后再进行压实。

4.5 多雨地区软基换填压实注意事项

(1)软基换填在施工期间的稳定和路面在运营期间处于稳定状态是必不可少的，因为这有利于各结构层的碾压成果。但是当雨季施工或路基土壤相对湿度超过50%时，有的工程就采取不压实软基换填，而代之以加厚砂石结构厚度或抛石的办法来满足施工期间路基稳定的要求。这种做法既影响道路的质量，又不经济，其原因为：①软基换填不经压实，对路面整体强度影响极坏。如有一路段处于低洼水田处，由于忽视处理松软路基和压实填土，忽略路基在使用期的稳定问题，以致在路面施工后产生不均匀沉降；②软基换填不经压实，会使路面整体稳定性大大减弱，特别是处于多雨地区的气候下，对使用时期的稳定会造成影响；③软基换填不经压实，会给路面整体温度稳定性带来不利影响。未经压实的路基，土壤中的水分在温差作用下向上层转移，冬季产生冻胀时，会使路基中的含水量加大，导致路基强度下降。

(2)用小功能压实路基对施工和使用均不利。影响压实的因素之一是压实功能，然而，当遇到大面积的湿软路基尚可托住轻型压路机时，施工时一般会采用轻碾压实，以求得在压实过程中不出现翻浆现象，但却因密实度不足和土基中依然存在较高的含水量，以致施工结构层潜伏着不稳定因素，在面层施工中仍然可能继续发生塑性变形，造成面层大量出现鱼鳞状微裂，影响使用年限。由此可见，小功能压实路基，对施工和使用均不利，是不可取的。

(3)路基压实中含水量偏低或偏高同样不利。软基换填分层压实过程中，土壤含水量偏低则不可能达到最大密度，这样的路基在水文不利的季节饱和水量大增，就会与湿软路基(含水量偏高)一样产生不利后果，所不同的只是施工期间能获得暂时稳定而已。因此，在软基换填分层压实施工中，恰当地掌握好碾压时的含水量是非常重要的。

(4)路面边缘的压实不能忽视。软基换填边缘基土位于路面整体结构与土路肩相接之处，它们在外力及水文作用下各自的内在抗力差异很大，这一点在压实过程中我们往往注意不到。由于压实方法及机械类型等原因，在路边缘区域给予的压实功较路中间少，给道路在使用期留下了不稳定因素。

5 结语

软基换填对工程质量有直接而重大的影响，其施工质量不仅关系着路基的稳定，更关系着整个路面的正常运营，高质量的软基换填施工不但能给施工过程带来便捷和利益，更能起到提高企业技术实力的目的。要提高软基换填的施工质量，就必须要有好的施工工艺和施工技术，并使其不断完善。国道321线纳泸一级公路改建工程所完成的软基换填施工，施工质量符合公路软土地基施工技术规范要求，软基治理彻底，未留后患，避免了因路基反弹而导致的返工处理费用，确保了工程施工质量，达到了预期效果，受到了泸州市建管中心、中电建泸州投资发展有限公司、工程总监办的一致好评。本工程软基换填施工提高了中水五局在泸州市场的良好信誉，并积累了诸多施工技术和经验，为以后类似工程施工奠定了基础。

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U416.1

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2095-1809(2017)02-0050-04