浅析道路工程软土地基施工中的技术应用

　　摘要：本文结合理论与实际，对软土路基填方施工中的基底处理、分层填筑、摊铺整平、洒水晾晒、碾压夯实这五个流程，根据实际，要利用施工机械不足的情况下，如何施工，并确保质量，进行了阐述!

　　关键词：软土路基,施工技术与应用

　　前　言

　　路基的强度和稳定性，不仅要通过设计予以保证，而且还要通过施工得以实现。路基既是公路的重要组成部分，又是路面的基础，因此，它的质量好坏，直接关系到整个公路。路基施工质量低劣，会导致路基的各种病害产生，关系到养护维修费用是否增加，甚至影响交通运输的畅通与安全，因此，对路基施工要充分重视。而在软土路基填方施工中，影响其质量的关键是地基处理和压实效果的好坏。

　　首先了解土方压实原理

　　土基压实的意义

　　土是三相体，其中土颗粒为骨架，颗粒之间的空隙由水分和气体占有，碾压时在外力作用下，使土颗粒重新组合，彼此挤紧，缩小空隙，土体便形成密实的整体。未经压实的土质路基，在自然因素和行车作用下，必然要产生大量的变形和破坏，在暴雨或季节性冰冻地区尤其严重，会出现大规模的水毁，甚至整段路基被冲垮、流失和翻浆。与此相反，密实的土基则不但可以避免大规模的破坏，而且还可以使变形显著减小。经压实的路堤状态有如下变化。

　　(1)、土体的强度大大增加。通过压实的土体空隙变小，有效面积增大，强度提高。

　　(2)、压实使土基的塑性变形明显减小。

　　(3)、压实使土的透水性降低，毛细水上升高度减少。

　　因此，路堤压实是填方路基填筑中最重要的工序，对路基的质量起着决定性的影响。

　　土质对压实的影响

　　土的性质不同，其干密度和含水量就不相同，室内标准击实试验表明，不同土质的最佳含水量和最大干密度不相同。

　　(1)、土中的粉粒、粘粒含量越多，土的塑性指数越大，土的最佳含水量越大，同时最大干密度越小。因此，一般情况下，砂性土的最佳含水量小于粘性土的最佳含水量，而砂性土的最大干密度大于粘性土的最大干密度。

　　(2)、各种土的最佳含水量和最大干密度虽不同，但击实曲线相类似。

　　(3)、亚砂土和亚粘土的压实性能较好，是理想的筑路用土。

　　3、压实功对压实的影响

　　同一种土的最佳含水量随压实功的增加而减少，最大干密度随压实功能的增大而增大。此外，在相同含水量情况下，压实功越高，干密度越大。根据这一特性，在施工中，如土中的含水量低于最佳含水量，加水较因难时，可采用增加实功的方法，提高土的压实度，即采用重碾或增加碾压次数。然而用增加压实功的办法来提高土的密实度是有限度的，当压实功增加到一定程度时，土的密实度增加缓慢;如压实功过大，反而会破坏土基结构。

　　4、碾压时的温度对压实的影响

　　在路基碾压过程中，温度升高可使被压土中的水粘滞度降低，从而在土粒间起润滑作用，易于压实。但气温过高时，又会由于水分蒸发太快而不利于压实。温度低于0℃时，因部分水结冰，产生的阻力更大，起润滑作用的水更少，因而也得不到理想的压实效果。同一种土壤的最佳含水量随温度不同而有所变化。

　　5、碾压机具和方法对压实的影响

　　碾压机具和方法对压实的影响反映在以下三个方面。

　　(1)、压实机具不同，压力传布的有效深度不同。夯击式机具压力传布最深，振动式次之，碾压式最浅，根据这一特性即可确定各种机具的最佳压实度。

　　(2)、压实机具的质量较小时，碾压遍数越多(时间越长)，土的密实度越高，但密实度的增长速度随碾压遍数的增加而减小，并且，密实度的增长有一定限度，达到这个限度后，继续以原来的压实机具对土体增加压实遍数，则只能引起弹性变形，而不能进一步提高密实度。从工程实践表明，一般碾压遍数在6遍以前，密实度增加明显，6～10遍增加较慢，10遍以上稍有增长，20遍后基本不增长。压实机具较重时，土的密实度随碾压遍数增加而增加，但超过某一极限后，土的变形即急剧增加而达到破坏，机具过重以至超过土的强度极限时，将立即引起土体破坏。

　　(3)、碾压速度越高，压实效果越差。碾压速度越高，变形量越小，土的粘性越大，影响就越显著。因此，为了提高压实效果，必须正确规定碾压的行驶速度。

　　根据压实的原理，正确运用压实特性，按照不同的要求，选择适应不同土质的压实机具，确定最佳压实厚度、碾压遍数和速度，准确地控制最佳含水量，以指导压实的施工工作。

　　软土路基填方施工

　　根据土方压实原理、工程项目所处的地理、地质、水文情况、路基填方施工工序及结合本单位现有的土方施工机械，为了既能充分利用本单位机械，提高机械使用率，又能确保满足该项目工程质量和进度，达到设计各项技术要求，因此，对该项目采取了以下技术措施施工。

　　一)、路基填方施工工序

　　在施工中，严格按以工序管理为中心、以工序质量保工程质量、工作质量保工序质量的全面质量管理方法进行。其工艺流程见如下路基填筑压实工艺流程图

　　根据施工有关要求，各区段或流程内只允许进行该段和该流程的作业，不允许几种作业交叉进行。每个区段的长度应根据使用机械的能力、台车数量确定。为了保证机械有足够的安全作业场地，每区段长度最短不得少于40M。长度不够或因桥涵隔断不连续时，也应按四个区段程序安排施工。见路基填筑压实工艺流程图

　　二)、路基基底处理

　　基底是指路堤填料与原地面的接触部分。为使在天然地基上人为构筑的路堤土体与基底结合紧密，避免路堤沿基底发生滑动和防止因草皮、树根腐烂而引起路堤沉陷，保证路堤具有足够的强度和稳定性，必须视基底的土质、水文、坡度和植被情况及填筑高度等情况，在路基用地范围内，认真清除地表植被、杂物、积水、淤泥和表土，处理坑塘，并对基底进行认真处理和压实，达到设计要求的密实度。

　　三)、路基分层填筑

　　通过以上进行基底处理后，确保了地基或下承层有足够的强度，避免对路基填方压实的不良影响，为提高路基填方的压实度，使其达到设计压实度的要求95%，打下了可靠的基础。

　　为保证填方路基土被压实机械充分压实，又考虑到自身压实机械的压实效率(吨位较小)、填料(土夹石)及填土厚度对压实的影响，采取如下措施。

　　1、将其采取水平分层填筑法

　　填筑时按照横断面全宽分成水平层次，逐层向上填筑(见车行道横断面如下)，如路槽下承层顶面不平，从最低处分层填起，每填一层经过压实符合规定要求后再填另一层。

　　2、路基填料的控制

　　路堤填料的质量直接关系到路堤的强度和稳定性，填方路基应优先选用级配较好的砾类土、砂类土等粗粒土作为填料，填料最大粒径应小于150MM。在此项目中，并注意了如下事项并严格控制。

　　(1)填料不得使用淤泥、冻土、有机土，不得使用含草皮土、生活垃圾、树根和含有腐殖质的土，不得使用有机质含量大于5%的土。在石料场取料装车时严格控制，尤其是混有盖山土及杂草树根的土夹石不得装车，在回填时，路槽边坡坍塌的有害土予以清除。

　　(2)浸水路堤应选用渗水性良好的材料填筑。由于此项目用土夹石回填符合要求，但严格控制土的含量不超过5%。

　　(3)在路堤填料中，石块最大料径应小于层厚的2/3，路床顶面以下50CM厚度内不得采用石块填筑。采用透水较好的砾石调形。

　　(4)桥涵台背和挡土墙墙背应优先选用渗水性良好的填料。

　　四)、填料摊铺整平

　　路堤填筑是把填料用一定方式运送至堤上进行摊铺整平、碾压密实的过程。在分层摊铺整平时注意了如下事项并严格控制。

　　(1)填筑区段完成一层卸土后，用装载机初平，再用人工配合小挖机终平，做到填铺面在纵向和横向平顺均匀，控制层面无显著的局部凹凸，保证压路机压轮表面能基本均匀地接触地面进行碾压，达到碾压效果。

　　(2)为节省摊铺平整时间，在运送填料时，要控制倒土密度，用自卸车倒土时，根据车容量计算堆土间距，在本次施工中，采用了6~12方自卸车，由现场施工技术员，指定倒土间距，间距为4~8米，以便平整时控制各层厚度均匀。

　　(3)严格控制松铺厚度，初平时应用水平仪控制每层的松铺厚度。松铺厚度为20CM，压路机行走速度为4KM/H，碾压遍数15遍。填筑至路床顶面最后一层的最小压实厚度，不小于8CM。

　　(4)严格控制路堤几何尺寸和坡度。路堤填土宽度每侧比设计宽度宽出30CM，压实宽度不小于设计宽度。

　　(5)对于渗水填料，平整面做成向两侧4%的横向排水坡。

　　(6)若填方分几个作业段施工，两段交接处不在同一时间填筑，则先填地段，按1:1坡度分层留台阶。若两个地段同时填，则分层相互交叠衔接，其搭接长度不得小于2M。

　　五)、填料洒水晾晒

　　碾压时土的含水量直接影响碾压后土堤的质量，只有在最佳含水量时碾压才能得到最大密实度，才能获得最大强度和最好稳定性。因此，在碾压前和碾压时必须严格控制碾压最佳含水量。

　　(1)由于填料堆放路槽时，未及时摊铺碾压，产生风干时，洒水，应控制其含水量在最佳含水量±2%之内。

　　(2)由于在基底处理后的第一层上填筑，通过毛细水上升，使填料过湿反弹，降低地下水位翻晒或重换填料。

　　六)、填料碾压夯实

　　碾压夯实是填方路堤质量好坏的关键，要使路堤达到要求的压实度，具体做法如下。

　　(1)必须分层摊铺、分层碾压，分层检测压实度。

　　(2)每一层的碾压，必须采用正确的压实方法。压实先边后中，以便形成路拱;先轻后重，以适应逐渐增长的土基强度;先慢后快，先静压后振动压，以免松土被机械推动。同时在碾压前，先行整平，可自路中线向路堤两边整成2%～4%的横坡。在弯道部分碾压时，由低的一侧边缘向高的一侧边缘碾压，以便形成单向超高横坡。前后两次轮迹需重叠15～20CM。

　　(3)压实应特别注意控制均匀压实，以免引起不均匀沉陷。

　　(4)碾压前向压路机驾驶员进行技术交底，碾压起点、压实遍数及速度等。

　　(5)由于此路基回填采取水平分层填筑法，考虑到压路机压实功能，控制好每层运土车辆自行碾压，达到再次压实。

　　六、结束语

　　当然，在重大或规模较大的工程项目施工中，应有与生产能力和质量保证能力相适应的施工机械，从而更好地保证工期和质量，达到更好的经济效益。

《浅析道路工程软土地基施工中的技术应用》

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