韩国恒
（甘肃省白银公路管理局白银公路管理段，甘肃 白银 730900）
【摘 要】随着公路工程建设的发展，路基换填技术被广泛应用，并且效果明显。我国天祝至青海互助公路工程路基第四合同段就应用了路基换填技术，结合成工程实际，分析了片石换填技术的特点以及施工方法，并且提出了片石换填技术施工时质量以及安全控制措施，希望在今后的公路工程建设施工中，能够为业内人士提供参考。
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关键词 片石换填；路基换填技术；施工方法；质量控制
1 工程概况
天祝至青海互助公路工程路基第四合同段施工里程为K50+100～K63+000，主要工程内容为路基、桥涵、隧道、防排水等工程。按二级公路技术标准修建，路线总长12.9Km，主要工程量有路基填筑63万m3，挖方50万m3，路基防护工程6.4万m3；涵洞共804.98m/45道，其中钢波纹管涵722.47m/39道，盖板涵25.51m/3道，圆管涵57m/3道；特殊路基3处；小桥2座（K56+784.6钢波纹管小桥，长11.5m，采用钢波纹管；K60+977小桥，长26m，采用1-16m预应力砼后张空心板），立体交叉1座（K50+308.5炭山岭立体交叉桥，长66m，采用3-20m简支箱梁）；隧道1座（石节子隧道起讫桩号：K53+699-K54+456，全长757米，为一座单洞双向行驶单车隧道；2014年4月开工至2015年12月竣工，总工期20个月。在施工过程中需要利用路基换填技术确保路基的稳固性，在该路段的实际施工时采取的是将开挖隧道时取出的片石进行填筑。
2 片石换填技术的特点
2.1 节约成本，取材方便
在公路工程施工过程中，不可避免的会需要开凿隧道，所以就会有许多开凿出来的碎石，而片石换填技术中所用的原材料片石就是开挖隧道时的碎石，就地取材，非常方便，并且这样也大大地节省了施工成本。
2.2 工艺简单，施工期较短
片石换填法在公路工程建设施工中应用得非常广泛，其施工工艺已经比较成熟，并且有了一系列的施工方法，能够很好的完成施工任务。
2.3 增强路基稳固性效果明显
片石换填方法能够使浅层路基更加稳定，提高地基的承重能力，在进行路基的碾压过程中能够缩小路基的沉降量。其次，片石换填法采用的换填材料都有助于排水，能够使路基土壤结构中的水全部排出，避免由于土壤含水量过多而导致的地基结构破坏，甚至出现湿陷或者路基部门下沉的现象。
3 片石换填法的施工工艺原理
在实施片石换填法时，需要注意以下几点：
（1）要将换填路段的软弱土层全部清理干净，并且在路基最底层的基础上还应该向下延伸一定的深度，也要将这部分的土壤全部清理干净，确保结构松散的土壤全部被挖除，避免由于替换不彻底而导致换填效果不明显。
（2）换填时所用的片石应该要进行筛选，不同级配的片石材料应该分类进行堆放，并且要按照相应的要求，分层进行填筑，确保用片石填筑的路基结构具有一定的稳定性。
（3）片石换填施工时要进行分层碾压，将所有片石压实，提高路基的承重能力。
4 片石换填施工设计要点
4.1 片石换填层厚度的确定
在进行片石换填施工时，换填的厚度需要经过准备的计算得出，其厚度既要满足路基施工的要求，同时也要满足路面承载力设计的要求。因此，在片石换填施工之前，相关的技术人员需用利用垫层底面处的加压设计值、片石自重压力标准值以及垫层底面处土壤深度修正后的承载力之间的关系确定片石换填的厚度。其满足的关系如下：
Pz+Pcz≤fz
其中，Pz为垫层底面处的加压力设计值（KPa）；Pcz为垫层底面处片石自重压力标准值（KPa）；fz为垫层底面处土经深度修正后地基承载力设计值（KPa）。
4.2 片石换填层宽度的确定
在片石换填施工时，片石换填层宽度的确定也是施工前主要工序之一，其计算公式如下：
其中，b1代表的是片石换填的宽度（m）；Z代表的是路基底层换填层的厚度（m），Z的取值范围为0.5<Z<3；θ代表的是换填层压力扩散角，当 z/b=0.25时，θ=20°；当z/b≥0.50时，θ=30°。
4.3 片石换填材料级配的确定
片石换填时应该要今天分层填筑，不同级配的片石材料应该分开进行使用，在进行片石的选择时，粒径应该控制在50毫米以内，并且浸水饱和度应该高于25MPa。
5 片石换填施工方法
（1）在进行片石换填施工之前首先要做好充分的准备工作，对公路工程路段的地质条件进行进行勘探，根据具体的情况设计施工方案，再通过测量、放样确定公路的路径，确定好公路的大致方向。
（2）根据测量放样确定的路基位置进行挖掘工作，将所有的淤泥、土方利用挖掘机全部挖除，并且利用装载机、渣土车将挖出来的残渣全部运出施工现场。
（3）对换填路段进行检测，并且向有关部门上报检测结果，在检测报告通过之后，才能进行后续的施工。
（4）当所有准备工作都完成之后，就可以开始对该路段进行片石换填，将不同级配的片石填入指定位置，在进行片石换填时要进行分层摊铺，一般情况下分层摊铺的厚度在5~8米之间，具体的厚度、碾压次数、碾压速度等要根据实际的计算结果进行确定。
（5）根据施工设计图纸以及相关的施工规范进行碾压结果的检测，确保碾压效果达到具体的公路施工建设要求，在检测结果经过工程师的确认之后才能进行接下来的施工工作。
6 质量控制措施
《GB50202-2002建筑地基基础工程施工质量验收规范》对片石换填法地基的质量要求进行了明确的规定，在进行施工时应该严格按照《规范》的要求进行施工。在换填施工时，要控制好片石换填的质量，一般可以采用沉降法和承载力检验法进行控制，为换填效果提供双层保障，可以通过静载荷试验和重型动力触探实验进行换填路基最终承载力的检验，静载荷试验中每一次实验应该选取3组以上的路段作为参考，重型动力触探实验在100平方米之内不少于1个触点，然后通过对承载力的计算，最终确定换填质量是否能够满足公路工程路面承载力的需要。
7 安全控制措施
（1）在进行片石换填施工之前，要对施工现场所有的机械设备、人员安全保护措施、施工工具等进行提前检查，并且要确保所有的机械设备都能够正常的运作，在使用过程中不会出现安全故障。并且在机械设备等使用完之后也要进行检查维护，做好养护工作，保持良好的使用性能。
（2）对现场施工工作人员要进行专业技能的培训，每个施工人员都必须具备专业的施工技能，并且机械操作人员要拥有相关的职业技能证件，持证上岗。其次，要加强对现场工作人员的安全知识宣传，提高他们的安全意识，并且要为他们提供一定的安全保护设施，严格要求所有工作人员在进行施工时要佩戴安全帽等防护工具。
（3）建立健全现场施工管理制度，对于施工现场的安全管理应该安排相应的人员负责，做到权责分明，安全管理人员每天都要做好现场情况登记，及时发现施工现场存在的安全隐患。其次，要加强交接班的管理，上班施工人员应该向接班人员说明施工现场的具体情况，包括机械设备运作的情况、现场施工出现的问题等，都需要进行详细的交接，避免在施工时出现意外。
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参考文献
［1］刘朴芹.高速公路路基换填施工技术探讨[J].中国水运（下半月），2012（07）.
［2］郑建伟.浅谈路基工程施工质量监理[J].公路运输文摘，2004（10）.
［3］张建军.浅谈公路路基换填材料及排水措施[J].价值工程，2011（15）.
［责任编辑：刘展］