摘要：现有软土地基处理方法可分为浅层处理和深层处理，根据不同地址条件及施工要求，浅层软土地基处理一般有土工织物法、表层排水法、换填法等，深层软土处理有高压旋喷桩法、挤密砂桩法及真空预压法等，其中换填法及土工织物法由于其施工条件要求低及施工效果明显等优点，近年来广泛应用于浅层软土地基处理工程中。因此，本文以某高速公路软土地基试验段施工为背景，通过研究软土地基换填后的施工质量，总结软土地基换填及土工格栅铺设施工工序，以期为软土地基施工提供建议。
关键词：路基工程；路基换填；土工格栅；施工技术
一、工程概况
某高速公路路基修建工程中，受到当地地形与岩土特性的影响，设计路线通过成片软土区域。该区域软土分布具有沉积厚度大及性质不均匀等特点。由于前期该区域软土地基道路施工完成后，出现路基沉陷、开裂及坍塌等病害，造成重大经济损失。根据路线通过区域软土分布及工程特性，对软土地基处理方案进行技术论证，最终确定对该区域部分软土地基采用换填方式进行处理。
二、换填处置技术
1、软基开挖
软土地基换填开挖前由项目测量员按照地面实际高程及设计高程，采用渐进开挖法进行开挖边线，然后按照路堑开挖边线确定坡顶截水沟位置，并确保在开挖路堑前完成坡顶截水沟施工，以防止降雨时发生坡面冲刷及路堑积水。开挖前，详细检查、核对设计图表，如有疑问及时复测更改，并根据设计图纸确定出路线中桩、桩界及弃土堆等位置。开挖位置确定后进行边坡放样，每挖一段距离确定出中线桩，并测定其标高及宽度，以控制路堑开挖面。软基开挖时应保持开挖边坡稳定，不得对周边建筑物或构造物产生影响，同时需时刻注意路堑边坡的稳定性，如遇到险情应及时报告并处理。
2、填料回填
当开挖软土地基至预定深度时，研究人员即可对开挖面开展现场试验，如果现场试验结果不满足路基填筑要求，应及时上报并确定处理方案，直至处理结果符合填料回填要求。填料回填前可在开挖底部及边坡位铺设防水层及排水措施，预防地下水及坡面径流影响回填路基的稳定性及安全性。开挖路堑回填时，应根据实际情况在保证工程质量的基础上确保填料的经济性。
3、下层土工格栅铺设
在回填至一定深度后，为保证回填路基整体性及安全性，应开始在回填碾压面上布设土工格栅。在铺设工作前，首先按照规范要求应对铺设的土工格栅进行质量检验，如果检查结果不符合相关标准，应当采取适当手段对土工格栅处理，碾压面铺设土工格栅施工参数如表1所示；其次，由于碾压路基面宽度大于土工格栅出厂宽度，因此为减少土工格栅搭接宽度，应优先选择宽幅土工格栅，最大限度保证土工格栅与路基轴线之间垂直分布，控制不同宽度土工格栅的搭接宽度在8～13cm之间，同时保证土工格栅铺设时的平整度和连接性，使得铺设土工格栅最大限度发挥与路基的共同作用。此外，由于土工格栅搭接处在土基沉降过程中容易发生不均匀沉降而滑落，因此对于个别路段应该对土工格栅进行绑扎固定。
4、中层土工格栅铺设及填土压实
路基换填深度较大时，为保证填筑路基稳定性及压实质量，应对其进行分层填筑。待下路基填筑并铺设土工格栅施工完成后，开始对填筑体及时进行压实处理，在进行压实作业时候应注意对埋设柔性位移传感器的保护，以防止后期变形监控数据出现偏差。填筑体下层施工完成后，即可开展中层填筑及土工格栅的铺设。填土施工时应该注意填筑土层的平整性及均匀性，以保证土工格栅与土基均匀变形。
表1 铺设加筋土工格栅的施工参数
5、上层土工格栅铺设及填土碾压
土工格栅铺设完成后即可开展上层填土填筑工作，由于上层填筑体对于整体变形及压实度要求更高，因此在该层施工时应注意对填料粒径及均匀性的要求。在施工过程中为提高施工效率，在保证若条件下可将换填土直接卸于路基层表面。但考虑到新筑路基稳定性及安全性，应对堆土高度及范围进行进行严格控制，以免引起垮塌等现象。卸土以后可进行最终压实作业。
6、施工检测
路基分层填筑及各层土工格栅铺设完成后，即可开展对换填路基开展验收检测工作。可利用灌砂法、灌水法或核子密度检测等方法对路基压实度进行检测，同时利用三米直尺检测路基填筑平整度。
三、施工质量控制
1、压实度
软土路基土质特殊性及施工工序复杂性，对试验段软土地基填筑完成后，仅从路基表面难以检测路基下部是否满足规定压实度要求，因此采用灌砂法或者灌水法对软土换填路基进行检测。为对下层填筑体压实度进行检测，待采用灌砂法将上路堤压实度检测完成后，在原有点位继续向下挖深，检测下路堤压实度，从而在一定程度上减小对路基整体性破坏。路基上路堤及下路堤压实度检测结果如表2所示。
由表2可知，软土地基换填上路堤压实度平均值为95.2%，下路堤压实度平均值为94.4%，均符合规范要求。由于下路堤填筑厚度比较厚，且下路提对于压实度要求较低，因此下路堤压实度小于上路堤压实度，但满足规范要求值。
2、平整度
路基顶面平整度对面层尤其是沥青路面的厚度及平整度有重要影响。
采用三米直尺检测路基顶层平整度，检测结果如表3所示。
表2 压实度检测结果
表3 路基顶面平整度检测结果
由表3可知，换填路基顶面平整度均值为10mm，完全能够满足设计要求。
3、土工格栅应变
为检测试验段路基土工格栅加筋效果，研究人员在试验路段两个断面铺设柔性位移传感器以观测土工格栅应变随时间变化的情况，观测值如表4所示。
由表4对土工格栅应变观测数据可知，两个桩号检测断面处底层及顶层土工格栅应变在100d检测时，土工格栅应变增长较快，占整个工后总应变的60%以上。由于路基换填施工完成初期，换填土体仍未处于稳定状态，尤其软弱地基换填处土体差异沉降尤为严重，换填土体没有充分固结，其中应变与施工影响有关。随着工后时间的延长，路基土体沉降变化趋于稳定，格栅应变趋于平缓，逐步达到最大值。
结束语
软土地基具有特殊的物理力学性质，在水温等因素作用下常常出现路基承载力下降、不均匀沉降及路基垮塌等问题。诸多工程实践表明，软土地基换填技术并配合实使用土工格栅可保证软土地基区路基承载力及稳定性。本文以某高速公路软土路基试验段施工为背景，通过研究软土区域换填路基施工质量，提出软地基换填及土工格栅加铺施工技术，以期为我国软土路基施工提供施工建议。
参考文献：
[1]文华，杨涛，曹兴，等.基于土工合成材料立体加筋法的软土路基施工工艺研究[J].公路，2018（3）：20-24.
[2]赵东远.近海滩涂区域围海造田地基处理技术及沉降效果研究[D].重庆：重庆交通大学，2017.
论文作者:张秋凤
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/8/26
标签：土工论文; 路基论文; 格栅论文; 路堤论文; 压实论文; 土地论文; 应变论文; 《基层建设》2019年第16期论文;