安春华
山西长城路桥建设开发有限公司，山西太原030006
摘要：随着我国经济水平的飞速发展，城市化建设的规模也越来越大，公路工程的施工建设数量也逐渐增加。在这当中，路基是十分重要的，其属于路面的承重层，与路面的平整度有着巨大联系。所以，路基需要有优秀的扩散能力，进而能够把承载力扩散到基层与垫层。不过在实际施工过程中，总是会遭遇软土路基，一旦无法对其进行有效处理，就会造成路基强度下降、路基下沉等情况，对道路后期的使用效果产生巨大影响。置换法在浅层软土路基处治施工中已得到了广泛应用。
关键词：置换法；软土路基
引言
在进行道路工程的施工过程中，遇到软土路基的情况非常普遍。软土路基有着含水量高、压缩性差、透水能力弱等特点，主要出现在河流、沿海与湖泊区域。本文以软土路基置换处治技术为研究对象，就置换法的施工原理及施工工艺进行了深入分析，并对某软土处治施工标段的工后变形进行持续观测，观测结果论证了置换法在软土路基处治施工中的可行性。
1软土路基的特点
1.1结构不均匀
各个地区的软土路基在土质上有所不同，因此不同地块的软土路基的硬度、密度、强度都有一定的差异。在相同条件下，不同土质组成的软土路基会使部分路基的密度与强度相对较小，另一部分的路基密度与强度相对较大，因此在进行道路施工过程中，由于不同程度的外力作用，会使软土路基受到外力影响造成结构不均匀的情况。这样的话不仅会对施工质量产生影响，还会提高施工单位的工作量。
1.2稳定性较差
由于软土路基的孔隙多、含水量高，使其的稳定性受到了很大影响。软土路基的稳定性不高，强度也很低，所以软土路基不仅是中间部分会发生陷落问题，软土路基的边缘也会出现由于大雨的冲刷而造成的坍塌，进而对道路工程的使用情况造成极大影响，同时这些问题也是公路病害最为普遍的问题。因此在道路工程建设过程中，对软土路基进行处时，一定要对公路边缘工程的加固工作予以重视，进而防止公路遭到损坏，使公路的使用寿命受到影响。
1.3耐受力低
由于软土路基具有高含水性特点，因此，软土路基孔隙较多，大的空隙和高含水性使公路潮湿并且有车辆驶过时压缩软土路基的情况容易发生。所以这个时候就会导致软土路基承载耐受力小，使得公路容易出现不同程度的变形或者损坏，便会大大降低公路的使用寿命。同时这些情况对公路安全性和稳定性形成很大的挑战。
2软土地基施工影响因素
2.1环境因素对软土地基施工的影响
施工区域的地理位置、水文环境以及环境温度等因素，对于软土地基的施工成效有着最为直接的影响。例如当施工区域在降水量较大的情况下，由于软土自身的透水性较差，大量的水体渗入到软土地基之中，无法快速排除，导致软土中的水分含量的持续增加，这种情况的出现使得软土的性状发生了深刻的变化，软土区域难以快速固结，进而诱发沉降问题的发生。
2.2施工要求对软土地基施工的影响
公路项目施工条件的不同，对于软土地基的处理要求也有着明显的差异。例如普通等级的公路由于车辆通行量较少，使得对软土地基的处理要求相对较低，因此在施工技术的选用过程中，施工企业以及技术人员，可以简化软土地基处理流程，有针对性地进行软土地基处理。而对于高等级的公路，考虑到车辆通行较多，因此在软土地基处理环节，在施工技术选择方面，需要优化软土地基处理流程，强化地基处理效能，避免软土滑坡、沉降等问题的出现。
2.3公路形状对软土地基施工的影响
软土地基施工处理过程中，施工企业以及技术人员，应当综合考量公路基本形状，选择恰当的软土地基处理方案，实现处理成效与处理成本的兼顾。例如对于路堤宽度较大的公路，在进行软土地基处理环节，如果仍旧沿用传统的换填施工技术方案，由于公路自重较大，荷载控制难度较高，使得路基施工过程中，发生沉降的机率相对较高。
3置换法处治软土路基施工技术分析
3.1置换法处治原理
置换法适用于软土覆盖深度较小的浅层软土路基段，是公路工程中最常用的一种软土路基处治技术，主要处治原理是将路基以下一定深度内的软土彻底挖除并置换为强度达标的新填土，常用填料主要有:级配碎石、二灰土、废渣土及砂性土等化学性质稳定的无机材料，具体的填筑深度及填筑层数应以软土置换深度为准。对于软土覆盖深度较小的路段，采用地基置换法能够从根本上解决软土路基承载力和抗变形刚度不足的问题，在路基路面自重及车辆荷载的长期作用下，地基土层中的剪切应力始终处于较高水平，软弱土层在剪切应力作用下出现较大变形，进而诱发路基路面不均匀沉陷;使用高强度填料置换软土层，能够显著提升地基层的抗剪强度和抗变形刚度，从而控制路基路面在荷载条件下的变形量;此外，依靠密实度更高的置换土层代替原有的软弱土层，强化了地基土的应力扩散作用，传递至地基下卧层的应力明显下降，对应的沉降值也将显著降低。
3.2置换法施工工艺分析
（1）技术要求。结合地质勘察报告和设计图纸确定软土层换填开挖深度，软土开挖清运完毕后，应及时压实地基表面，地基置换应分层回填并压实，单层摊铺对应的松铺厚度不应大于300mm，摊铺实际宽度应超出原路基边缘至少500mm;回填土压实应遵循“先静后动”“由两侧向中线”的基本原则，前后压实轮迹重合宽度不应低于轮宽的1/3，压实机械行进速率宜控制在0.5～1m/s，单次压实作业应连续进行，禁止中途停机或折返。（2）工艺流程。路基置换施工采用机械化施工方法，路基开挖清运、换填分层摊铺、换填分层压实及路基防排水处治等流程应一次性完成，尽可能缩短地基面的暴露时长;使用挖掘机和渣土运输车完成软土层的开挖和清运，确定分层摊铺厚度及松铺系数，使用平地机整平分层换填面，确保摊铺面平整度满足压实施工作业条件，分层压实应遵循“先静后动”“由慢至快”的基本原则，以确保置换层表面压实度指标满足设计要求。（3）质控措施。在公路软土路基置换工程中，常用级配碎石作为主要置换材料，或以粗砂和级配碎石混合料作为换填材料，为了保证换填层的结构强度，混合料中的含泥量不能大于3%，软土路基换填施工应在天气良好的条件下完成，避开连续降雨时间段，防止降雨因素对路基置换填料含水率造成的不利影响
3.3土体置换后的路基变形分析
软土路基置换施工完成后，为了明确置换后路基结构层的沉降变形特点，应在施工标段内布置填方路堤变形监测传感器，以实时获取填方路堤对应位置的横向及纵向变形情况;选取软土路基置换处治施工标段进行研究，标段内提前布置变形传感器，取标段内所有变形传感器采集的变形数据均值作为分析参数，数据采集周期为7d。经软土置换处治施工后，路基承载能力及抗变形刚度有了显著提升;此外，随着时间的推移，填方路堤的纵向及横向变形速率均稳步降低，路堤结构整体的变形趋势也趋于稳定。
结束语
置换法凭借良好的工程适应性及较高的工程经济性广泛应用于软土路基的处治施工实践中;本文在系统分析软土地基工程特性的基础上，详细阐述了置换法的施工原理及施工工艺，并对某处治标段的工后变形进行持续观测，观测结果论证了置换法在浅层软土路基处治施工中的可行性和适用性。
参考文献
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