路基软基换填设计施工方法浅析

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摘要：目前，在随着我国市场经济不断的蓬勃发展，市场经济逐渐的深化，与此同时，对于公路建设的规划也在日益的不断扩大,施工难度也继而在提高,因此，在公路的建设过程当中对软土路基的处理要求也在日益有所提高。在公路工程当中，换填设计的施工方法作为一种较为常用的地基浅层处理法，它的主要适用范围和工艺、作用原理、设计计算、以及检验等进行总结，同时，对换填材料在压实特性方面可进行深入的研究，并起到了一定的良好作用。

关键词：软基 换填设计 作用

在公路建设过程当中，对于处理软土地基的问题时，其质量的好坏会直接影响路基基础的承载能力，同时也作为保障公路的高效运营状态与通行安全的关键因素。在处理软土地基方法有很多，但是，在对其处理的主要目的就是为了增加其稳定性，以降低出现不均匀的下陷问题。所以，在施工过程中应用换填的设计方法，它所具有施工简便、质量可靠、较快的速度以及良好的技术指标等特点，在随着不断实践工程的增加，在施工方法和工艺方面也在不断的进行总结和完善。

一、对于软基的主要问题特征

一般软土地基指的就是由淤泥、亚粘土、淤泥质的粘土以及亚砂土等组成的地基。在我国的分布较为广泛，其它的压缩性较强、有较大的含水量并且抗剪强度很低，一般都是天然成型的。在公路进行施工当中一旦遇到此类的地基，它的承载力是不会达到构造物基本要求的承载能力，虽然在工程施工时可以一般的要求，然而在以后的使用当中会因为地基自身的因素或者是其它原因，同样会导致地基失去稳定性，使构造物出现不均匀的沉降问题或者是出现过大的沉降问题，甚至会彻底的破坏建筑物的结构。因此，在公路的施工过程当中，为保障建设结构的质量控制与安全因素，就必须对软土地基进行相应的处理。所以，在公路的建设过程当中，如果对软基没有做到完善的处理，就会造成一定的影响：（1）如果地基没有足够的剪切强度就难以承受路面和路堤的外荷载，因此，地基就会发生一定程度的破坏，从而造成路堤失稳和塌方以及破坏。（2）如果地基在上部荷载以及在外载的作用下会产生沉降的变形，从而影响道路的使用。当路面出现开裂破坏时，也会促使构造物和路堤的衔接位置出现差异引起沉降，出现桥头跳车的现象，使通道发生凹陷、出现沉降缝拉宽引发漏水，在路面的横坡积水和变缓等问题。

二、应用换土垫层的设计方法

（一）、应用换土垫层法指的就是把地基浅层深度的软土层进行挖除，再通过具有较大的回填强度、丰富的材料、较小的压缩性并且经济低廉并没有腐蚀的碎石、砂、石渣、灰土、素土和矿渣等相对性能较稳定的材料，进行分层的夯实处理以达到一定的干密度的持力层，从而提高承载力、降低地基的沉降量为主要目的。一般换土垫层的方法主要适用在淤泥或者是淤泥质土、杂填土的地基以及在暗塘、暗沟中的浅层等处理。其主要作用体现在：

（1）、通常在地基的中浅层部分它的沉降量会占到总沉降量较大的比重，因此，在进行换填后可以降低部分的沉降。此外，因在换填材料对应力的扩散作用下，从而促使在下卧层的压力可以降低，以减少沉降。

（2）、由于承载力和地基土层的抗剪力强度存在一定的关系，所以，碎石、砂等材料在抗剪强度上会高于较软弱的土层，所以也可以增强地基的承载能力。

（3）、由于透水性较差或者是不易透水的路堤在直接和软土层接触时，经荷载的作用下，软土层会很不易固结，从而促使形成很大孔隙的水压力，导致因地基强度的降低从而引发塑性的破坏的问题，然而由于通过砂石材料等进行垫层，其具有良好的排水性、透水性较大，可以快速的消散孔隙水的压力，提高在其软土层的强度和固结。

（4）、因粗颗粒垫层的孔隙率会较大，不容易出现毛细管的现象，所以可以防止在寒冷地区的地基土出现冻胀的现象，因此，应用砂垫层的方法可以满足寒冷工区冻结深度的有关要求。

（二）、在进行垫层设计时须尽量满足因建筑物对地基的强度、变形和稳定性等方面的有关要求，还要具备一定的经济性。在垫层设计中它的内容主要就是确定垫层断面的宽度以及厚度，还应有足够的厚度可以换填因被剪破的软土层；具备足够的宽度是可以预防垫层有可能向两侧挤出的问题。在排水垫层要求必须形成排水面，从而可以促进软土层的固结。所以通过实践表明，由不同的换填材料在沉降以及承载力上基本是相同的，也可通过近似砂垫层的方法设计加以计算。

（1）、在确定垫层的厚度时应以垫层的底面处的自重压力在同附加压力之和，不能超出同一标高处的软土层地基的承载力所要求的设计值标准。

（2）、在确定垫层宽度时必须要满足应力扩散的标准，在垫层的顶面每边所超过基础底边不能小于300mm，在垫层底面的两侧向上进行放坡，在确定整片垫层的宽度时可以根据施工时的具体要求做适当的放宽处理。

（3）、由于换垫材料各不相同，所以垫层一般分为砂、素土垫层、砂石垫层、以及碎石等材料。因此在选择时，应选择级配较好以及质地较坚硬的的材料，以中、粗砂为好，也可以掺入一定量的碎石等，且分布要均匀。

三、换填设计的施工方法

（一）、在进行垫层的施工时，其关键条件就是通过砂加密到设计要求的密实度，一般的加密方法主要包括有碾压的方法和振动的方法等。在施工当中应进行分层铺砂，并逐层的密实，在经检验下层的密实度合格以后再对上一层进行施工，分层的厚度一般是15cm和20cm，分层的最大厚度以及良好的含水量则可以根据施工的具体方法而定。

（二）、在进行铺筑之前必须要先验槽，以确保基槽是否稳定。在开挖基坑和在铺设垫层时，尽量避免扰动对软土层表面，避免坑底土受到破坏，使降低其强度，否则在荷载的作用下会发生沉降现象。所以，在开挖后必须要及时进行回填，以避免践踏坑底。

（三）、在砂石垫层的底面的铺设必须要在统一的标高上，如果深度不同，要做好搭接的准备，同时要捣实搭接的位置，在进行施工时必须要按照先深后浅的施工顺序。如果是人工级配的砂石垫层时，必须要拌和均匀再进行铺填捣实。

（四）、在换填结束以后，必须要根据工程的具体要求进行工程质量的验收工作。主要可以通过荷载的试验进行测定承载力。

结论：

总之，在公路的建设过程中，软土路基是具有一定的危害性,一旦没有得到及时的处理或者处理不够妥当, 便会影响地基造成地基出现失稳状况,从而促使构造物出现过大的沉降或者是出现不均匀的沉降等问题,造成一定程度的危害。所以，在公路建设过程中进行路基工程施工时必须要按照严格的规定和技术要求进行，并且要以不同的路基工程施工应用不同的技术方法要求进行施工，同时必须要加强提高质量控制，以达到良好的目标效果。

参考文献：

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