路床填料及软基回填料施工质量及工艺控制研究

路床填料及软基回填料施工质量及工艺控制研究

零建威

关键词：路床填料；软基回填料；施工质量工艺

一、地质条件

在这个工程中，本文主要是对路基进行阐述，就需要对路基的地质条件进行分析。这条公路沿线地貌类型以剥蚀丘陵为主，局部为河流冲积阶地地貌。工程区属西江流域郁江水系，区内水系较发育，沟壑纵横。从地层岩性层面分析，其包括地层与岩性，地层为第四系（Q）、白垩系（K）、泥盆系（D）、寒武系（∈）及印支期（γ），存在“两头新、中间老”的分布特点；岩性为花岗岩、砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、变质砂岩等。公路中沿线还有褶皱与断层，沿线褶皱较发育，主要有蒲塘—木梓背斜、浦北复式背斜等；沿线断层较发育，构造线总体以北东—南西向为主，主要断裂有蒙圩—木梓多字型构造、灵山褶断带、灵山区域性大断层、寨圩大断层、浦北大断层等。从工程分析地质条件是必须的，为工程实施提供帮助。

二、施工工艺控制的要求

2.1路床填料技术要求：

根据《公路路基施工技术规范》（JTGF10-2006）规定，路基路床填料应符合下列规定：

（1）含草皮、生活垃圾、树根、腐殖质的土严禁作为填料。

（2）泥炭、淤泥、冻土、强膨胀土、有机质土及易溶盐超过允许含量的土，不得直接用于填筑路基；确需使用时，必须采取技术措施进行处理，经检验滿足设计要求后方可使用。

（3）液限大于50%、塑性指数大于26、含水量不适宜直接压实的细粒土，不得直接作为路堤填料；需要使用时，必须采取技术措施进行处理，经检验滿足设计要求后方可使用。

（4）粉质土不宜直接填筑于路床，不得直接填筑于冰冻地区的路床及浸水部分的路堤。

（5）路床填料宜选用透水性良好的砂类土及砾类土，应满足上述技术指标要求，除此之外，根据设计文件要求，上路床0~30cm范围内填土技术要求为：砂类土；液限＜42%；塑限＜12；最小干密度＞1.9；0.075mm以上含量＞75%；小于0.002mm粘粒含量＜10%

（6）当路基填土高度小于路面和路床总厚度时，应进行超挖换填80ｃｍ处理，原地面超挖回填土技术要求：CBR≥8%，压实≥96%；路床换填及桥头换填砂土技术要求：粒径为2~0.075mm颗粒含量＞85%；小于0.002mm颗粒含量＜5%；塑性指数IP＞2；液限WL：16~28；

（7）台背回填料技术要求：宜选用透水性材料如砂砾、碎石、矿渣、碎石土等，最大粒径≤50mm；松铺不超15ｃｍ，压实度96%。

（8）当“两高土”及膨胀土为挖方时应作弃方处理，当为路床内应作换填处理，换填厚度为≥80ｃｍ的透水性材料。对于低填路基，原地面填土：CBR≥4%，压实94%；对于浅挖路基：原地面超挖回填土：CBR≥8%，压实96%。

2.2软基回填料技术要求

根据《公路路基设计规范》（JTGD30-2004）、《公路路基施工技术规范》（JTGF10-2006）、《公路工程地质勘察规范》（JTGC20-2011）等规定，结合本项目实际情况，软土地基处治及填料应符合下列规定：

（1）在施工过程中应采用荷兰式轻型动力触探仪与标准轻型动力触探仪作为软土地基触探的基本的试验工具。采用荷兰式轻型动力触探仪作为不适宜土的判别及其范围和深度的调查，标准轻型动力触探仪作为不适宜土清除后的地基承载力验算。

（2）高速公路软土一般采用荷兰轻型触探仪贯入土中20cm所需的锤击数进行判别。当采用此方法施工时，应取样进行含水量和孔隙比试验，同时符合天然含水量大于或等于液限和天然孔隙比大于或等于1.0时，应判别为软土（不适宜地基土）。不适宜地基土地基处理过程中，应做好基地排水工作，不适宜地基土清除后进行回填之前，应进行填前碾压，一般情况下，其碾压后的压实度必须大于90%，且无明显轮迹。

（3）软土地基换填料应符合下列规定：应选用水稳性或透水性好的材料，如砂类土、砾类土、碎（卵）石等；回填应分层填筑、压实；如为抛石挤淤，应选用不易风化的片石，片石厚度或直径不宜小于300mm。

三、软基回填施工控制

3.1渗水少，基槽内积水易排干

（1）完善排水设施，设置基底盲沟及基坑周边截水沟，把基底表面积水排除干净，同时降低水位至低于基底以下。

（2）直接回填土，按路基施工规范要求进行填筑。

（3）填筑采用反推法施工，避免重车直接走在基底

3.2地下水丰富，基槽内积水不易排干

基槽底部（施工降水后水位以下）采用质地坚硬的片石+碎石回填，片石不能采用泥质岩，回填片石上设30cm厚的调平层（碎石、砂砾。

3.3其他注意事项

（1）软基换填宜全断面开挖回填，同一处理段不宜人为分段。

（2）基坑边坡放坡坡度要保证边坡稳定，有必要时作临时支护。

（3）回填宽度为坡脚线外不小于软基换填深度，基坑底宽度宜大于回填宽度不小于50cm且预留临时排水沟位置。

四、质量控制

4.1压实质量控制

采用填土时，压实度应达到填土路基相应压实度的要求，一般不低于90%；采用填石时，应控制压缩沉降率，一般为6～10%；采用砂砾回填时，应通过试验确定控制压缩率，试验所用的压实设备和压实遍数应达到重型压实标准的要求。

4.2软质岩石压实质量评价：

软质岩石填筑前应测定软岩填料的毛体积密度、强度、含水率等指标，确定压实标准。岩块强度小于15时，应解小过筛，进行填料的承载比试验和最大干密度试验。当岩块填料的强度大于15时，按硬岩的质量管理方法进行压实质量管理，否则应按软岩的压实特性进行管理。

（1）沉降量法

填料摊铺好后，软岩填料部分初始骨架结构的承载能力并不是很高，在大功率的碾压机械作用下，部分填料常常在1～2遍的就能达到相当的压实密度。由于压实度很容易达到95%以上，但达到压实度时，路基强度和稳定性并没有达到最佳，固应采用更高的压实标准。

（2）固向体积率法

（2）固向体积率法当含石量为30%～70%时，应通过不同含石量试验建立标准干密度与含石量的关系曲线。当含石量超过70%时，可按照填石路基的质量管理方法进行压实质量管理，但压缩变形率应实测确定，含石为软岩时应实测固相体积率。

（2）固向体积率法五、高速公路软基处理设计方案

（2）固向体积率法5.1软基处理设计思路

（2）固向体积率法项目区软（弱）土很发育，分布范围广，合计路段长，超过总路线的50%，主要以饱和粘性土和淤泥质粘土为主，局部含少量细砂～砾砂，一般呈软塑～流塑状，厚度一般为2～6m，局部达8m，软土地基普遍力学强度较低，为中～高压缩性土，灵敏度高，易软化，未经处理不能直接作为路基持力层。

软基处治主要根据软土厚度、分布范围、地下水条件、土层性质参数和填土高度，结合已建公路的软基处理成功经验，综合确定处治方法。

NO1～NO5标采用的软土处治方法主要有换填法、水泥搅拌桩法2种。

5.2软基换填法处理

适用于沟槽型或厚度小于3.5m的软土，台阶宽宜大于2m，台阶内倾坡角4％。

换填材料应优先选用级配较好、颗粒强度高的角砾土、砂性土等粗粒土（采用JTGE40-2007定名）和片石、碎石等。对地下水丰富地段，应于基槽底部（施工降水后水位线以下）采用质地坚硬的片石+碎石作为回填料。

持力层承载力要求：填高小于6m时，一般应大于120KPa；填高在6～8m时，一般大于135KPa；填土高度在8m及其以上时，应大于150KPa，高填方（≥20m）路基持力层承载力按规范要求另作考虑，承载力由现场轻型触探和现场勘察等方法确定。

要求施工期间按施工图设计文件及规范进行沉降与稳定监测。

5.3水泥搅拌桩法处理

适用于软土范围和厚度较大路段，桩长应穿过软土层并嵌入持力层0.5～1m。施工辅助垫层不宜太厚，满足施工机械行走即可，待铺垫砂砾垫层前需清平整场地。

水泥浆水灰比为0.45～0.55，水泥掺入比为16～25%（天然原状土），必要时可增加外掺剂，掺入比据试验取值。

施工前采集土样进行室内配合比试验，确定最佳的桩距、桩径、粉剂量及施工工艺，要求必须进行现场试桩，并形成总结。

检测要求：开挖桩头、轻型触探（3天内）、28天后抽芯、现场荷载试验等。

要求施工期间按施工图设计文件及规范进行沉降与稳定监测。

5.4软基沉降与稳定监测（控制标准）

（1）二级及二级路以上必须进行施工沉降与稳定观测。

（2）路堤中心沉降速率每昼夜不大于10-15mm，坡脚水平位移速率每昼夜不大于5mm。

（3）路面铺筑时间待沉降稳定后进行，采用双控制指标：①工后沉降小于设计值；②连续2个月观测沉降不大于5mm/月。

六、结束语

从上述分析来看，为保障路基工程施工质量与工程成本的相关因素考虑，结合软基回填施工要求，路床填料应对地质条件进行分析，进行路床填料，利用软基换填法与水泥搅拌桩法等多种方法进行处理，根据不同的地质条件进行选取。

参考文献：

[1]公路路基施工技术规范JTGF10-2006

[2]公路软土地基路堤设计于施工规范JTJ017-96

[3]基础工程设计原理.同济大学出版社2000

[4]土力学与基础工程.北京：中国建筑工业出版社1990