路基换填技术在城市道路施工方面的应用

2024-03-19陈明洋

建材发展导向 2024年1期

陈明洋

(盛玖建设集团有限公司，山西太原 030032)

随着城市化的不断推进，城市道路建设变得尤为重要。在城市道路施工中，路基换填技术作为一种有效的施工方法，在解决土方开挖和填筑问题上具有显著的优势。该技术可以最大限度地减少土方运输、节省时间和资源，并提高施工效率。而且，它还能够降低对环境的影响，减少噪音和粉尘污染。因此，在城市道路施工中广泛应用路基换填技术已成为一种趋势。

1 路基换填技术在城市道路施工方面的应用优势

1.1 提高建筑质量

路基换填技术在城市道路施工方面的应用优势之一是可以提高建筑质量。这是因为传统的路基施工过程中使用的设备和工具往往比较简单，而且需要大量的人工操作，容易出现各种人为的错误和不平衡因素，导致道路建筑质量无法得到保证[1]。

路基换填技术使用更现代化的设备和工具，可以更好地掌控施工过程的各个环节，减少人工干预对施工质量的影响，从而提高道路建筑质量。例如，其先进的控制系统可以对施工现场进行实时监测和控制，确保每个位置的填土深度和密度都符合设计要求。

另外，路基换填技术中的填土材料往往已经经过专门处理和筛选，尺寸、质量等方面更具有可控性和稳定性。这使得填土材料不仅更加适合道路建筑，而且也有助于提高施工质量。

1.2 减少施工成本

路基换填技术在城市道路施工方面的应用优势之一是可以减少施工成本。采用传统的施工工艺需要大量的人力、物力和时间，而且施工过程中会面临各种风险，例如人为疏忽、天气变化等因素的不确定性，从而增加了施工的风险和成本。相比之下，路基换填技术可以大大降低施工成本，具体表现在以下几个方面。

1)路基换填技术在施工过程中使用更现代化的设备和工具，而不是传统的人力操作，这减少了人力成本，提高了工作效率和质量。

2)这种技术让施工人员不需要在现场多次移动土方，因而不仅减少了人工干预，还减少了场地使用和运输成本。

3)路基换填技术中使用的填土材料往往已经经过专门的处理和筛选，而且易于储存和运输，这极大地降低了备料成本和运输成本。

2 路基换填技术在城市道路施工方面应用存在的问题

2.1 路基施工不规范

在城市道路工程建设中，路基换填技术的应用虽然能够有效地减少路基的沉降，但是在实际操作中仍然存在着一定的问题，这些问题主要体现在以下几个方面。

1)路基换填技术需要根据具体的施工环境来进行选择，而我国目前很多施工单位在选择路基换填技术时缺乏科学的依据，导致在实际施工中不能够发挥出相应的作用，最终导致道路工程质量不达标。

2)城市道路工程中由于对地基进行了处理，导致了地基承载力不足。在对地基进行处理时如果没有充分考虑到路基的实际情况，就会导致路基出现沉降或者开裂的情况[2]。

3)在城市道路工程建设中，施工单位没有充分考虑到环境因素对路基换填技术应用效果的影响，如果周围存在着大量的地下水资源或者是土壤性质不适合做路基换填技术，就会导致路基出现变形或者塌陷等情况。

2.2 换填施工工艺不完善

在实际的施工过程中，施工工艺不完善是导致城市道路工程施工质量下降的重要因素。在实际的工程建设过程中，因为路基换填技术对施工工艺要求比较高，因此在施工过程中常常会因为没有按照设计方案进行施工而导致道路质量下降。比如在路基换填技术的具体应用中，很多施工单位都没有按照设计方案进行填筑，而是盲目地进行填筑。另外一些工程还会因为路基换填技术的应用而出现了压实度不足的问题，从而导致路面出现了不均匀的沉降，严重影响了路面的使用寿命。

针对这些问题，提出以下几点建议：首先在路基换填技术的应用过程中一定要按照设计方案进行施工；其次在路基换填技术的具体应用中要严格按照施工方案进行操作；最后在路基换填技术的实际应用过程中一定要加强对路基压实技术的管理和控制，从而保证路基工程施工质量[3]。

3 路基换填技术在城市道路施工方面的应用要点

3.1 对地基进行加固处理

1)灰土挤密法，采用灰土挤密桩法对路基进行加固时，应根据当地的实际情况，选择最佳的加固方式，避免出现局部处理不均匀、地基不均匀等现象。首先需要对公路的施工面积进行估算，再对地基处理范围进行划分，然后依据划分结果合理选择灰土材料，并将其按规定比例进行搅拌，确保混合材料的均匀程度。另外，还需要将灰土挤密桩法的施工时间与公路施工时间进行协调。

2)强夯法，在对公路进行加固处理时，为了保证处理效果更加理想，可将强夯法与灰土挤密法结合在一起使用。首先，需要将公路施工面积进行估算。其次，将路基换填施工完成后的沉降问题进行考虑，并根据路面变形情况、路基结构特点等因素选择相应的处理方式。最后，按照公路施工要求确定强夯参数。

3)砂垫层加固法，在对公路进行加固时，应先确定加固范围。在此基础上，选择具有一定强度、稳定性的砂垫层材料对其进行处理。首先需要对路基上方的土层进行清理工作。随后将砂垫层材料填入其中。最后再对砂垫层的厚度以及强度进行确定[4]。

3.2 做好施工前的准备工作

首先，加强对换填区域的勘察工作，针对不良地质地段进行全面勘察，掌握施工地质情况。通过详细勘察，结合工程实际情况制定出科学、合理的施工方案。由于换填技术对于地基具有一定的要求，所以需要对该路段进行全面的地质勘察。在开展勘察工作时，需要对其地质状况进行详细分析，并且还需要结合实际情况进行分析和判断，对工程建设的可行性进行全面考察。其次，加强对换填区域内排水设施的调查工作。在进行换填之前，需要先对其排水设施进行全面调查和分析。首先，要对该路段周边排水系统进行全面了解和分析，明确其排水设施的类型以及分布情况；其次，要根据排水设施的分布情况和设计标准确定出排水设施的位置和具体高度；最后，在完成上述工作后再对换填区域内的地下管道进行全面调查，结合实际情况确定其位置和走向。在完成上述工作后才能开始换填施工。最后，加强对换填施工方案的设计[5]。

3.3 换填施工工艺

在对软土地基进行换填处理时，首先要对挖出的原地面进行清理，然后根据工程需要选取合适的填料，如砂砾、碎石等进行路基换填。同时，在换填施工过程中，要严格按照设计要求对填料进行分层铺设和碾压。每一层填土厚度一般为50cm，铺料厚度应保持在5cm以上，每层填土必须要确保压实。

在对原地面进行清理时，应先将垃圾、淤泥等杂物清除干净，然后采用机械配合人工的方式对原地面进行分层夯实，每层压实厚度不能超过15cm。同时，还应注意避免在原地面上形成过多的坑穴和空洞。在夯实过程中应使用小型夯机进行夯实，严禁使用大型机械进行操作。

换填施工中还应注意控制填料的含水量和铺筑的厚度。在换填施工前应根据现场施工条件对填料的含水量进行适当的控制。对于含水量过高或过低的情况下都不适合在原地面进行换填施工，因此在施工过程中必须严格控制填料的含水量。若含水量超过最佳含水量时则应及时将水分排出，避免发生因潮湿造成路基沉降或坍塌问题。而当填料的含水量小于最佳含水率时则可以正常施工，但也应避免出现因局部积水造成路基塌陷问题。

为避免换填施工过程中出现路基沉陷问题，还应采取有效措施加强原地面排水工作。在对原地面进行排水工作时应采用透水性较强的材料对原地面进行铺筑，以此降低原地面的地下水位。同时还应在换填施工前对原地面进行人工挖出孔洞，并采用机械设备将其补平。

换填施工中还应注意保护好地表植被，尽量避免因换填施工对地表植被造成破坏。同时，还应保证路基两侧及路肩上的施工区域不受换填施工影响，避免出现因换填施工引起的地表沉降问题。同时在换填施工过程中还应做好路床顶的保护工作，避免因路床顶材料被破坏而导致路基沉陷问题出现。

3.4 填料的选择和填筑

在城市道路路基施工过程中，换填技术应用时，要对换填范围内的软土进行处理，并对不同部位的填料进行选择。对于换填范围内的软土，必须将其全部挖除，并将换填的土进行晾晒和处理，以保证施工质量。在对路基进行填筑时，必须严格控制填料质量与填筑厚度，保证其符合工程设计要求。在填料选择时，要确保所选填料具有较高的强度和稳定性，通常情况下采用透水性好的土或砂作为填料。在对城市道路路基进行填筑时，要确保换填范围内的填料能够满足要求。此外，在对道路路基进行填筑时，应确保其压实效果达到设计要求。在实际施工过程中，应采用分层填筑的方式对填料进行处理。

一般情况下采用的是从下而上的分层填筑方式。分层填土时必须保证每层的厚度在30cm以下。对于换填范围内的砂砾料而言，一般情况下不能作为填料使用。在实际施工过程中，可以将砂换填范围内的砂砾料作为填料使用。对于换填范围内的砂砾料而言，其可以按照设计要求进行分层填筑处理。

对于换填范围内的软土而言，必须保证其含水量处于最佳状态。在对软土进行换填时，可利用换填范围内的软土作为填料使用。对于软土而言，其含水量一般在20%以下。如果路基所处地段处于浅层软弱土层中时，可采用砂砾、碎石或天然级配砂石等填料进行填筑处理；如果路基所处地段为深层软弱土层时，则可以利用天然级配砂石、碎石或粘性土等进行填筑处理；如果路基所处地段属于局部软土或软基时则需要采取加固处理措施进行处理。

3.5 填筑压实度的控制

在城市道路路基换填施工中，根据路基的具体情况来确定合理的换填厚度，并选择合适的压实机进行碾压。通常情况下，在进行换填施工时，应尽量选择小型压路机进行碾压。小型压路机可以有效控制施工路面平整度，而且在对换填路段进行压实时能够有效避免由于不均匀碾压所造成的沉降问题，使路基在整体上形成一个密实稳定的状态。但是在进行小型压路机碾压时，需要严格控制碾压的速度和次数，以免因速度过快而导致压实度无法满足设计要求。在施工过程中应尽量选择重型压路机进行碾压施工，并且应尽量避免使用轻型压路机。

根据道路工程建设要求，在换填施工中应选择重型压路机对换填路段进行碾压处理，并且在对换填路段进行碾压时必须保证每层的碾压厚度不能超过40cm。

一般情况下，为了保证路基压实效果达到设计要求，应确保每层的碾压厚度不超过40 cm。在进行换填施工时，应充分考虑换填区域范围内的地下管线和地下障碍物等因素的影响。如果存在地下管线或者障碍物等情况时，应将其及时清出换填区域范围内的施工区域。同时还需要将地下管线进行埋设后再对其进行回填，这样才能有效保证路基压实质量。

在对换填路段进行回填时还需要注意回填材料的选择问题。通常情况下，施工单位都会选择中粗砂、砂砾石以及碎石等材料进行回填，但在回填砂砾石时需要将其控制在其最大粒径的10%以内。如果选择采用普通中粗砂以及普通砂砾石作为回填砂砾石材料时，其最大粒径不能超过15cm。

3.6 检测与验收

1)检测，在检测过程中，首先要对基底进行检测，主要是检测基底的密实度，因为通过换填处理后的路基强度相对较低，为避免路基出现下沉、开裂等问题，必须对路基进行有效的加固处理。其次，还需要对换填层的厚度、宽度和平整度进行检测。通过测量可以确定换填层厚度是否符合要求，换填层宽度是否符合要求，同时还可以判断换填层是否存在分层现象，从而确定换填层的密实度。通过测量可以确定换填层的平整度是否符合要求。

2)验收，通过以上两个方面对路基换填处理技术进行分析和总结后就可以得出结论：在路基换填处理过程中要保证换填材料的质量符合相关要求，同时还要对换填层的厚度、宽度和平整度进行严格控制，从而确保换填处理技术在城市道路施工中的应用效果和质量。