丁素杰滦县交通局质量监督站，河北唐山 063700

浅谈软基毛碴换填处治机理及质量控制

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针对我地区公路地质条件、地势及季节情况采用了毛碴换填方法处理软基。实践证明取得了较好的效果。

软基；换填；处治机理；质量控制

近年来，我地区公路建设的重点已由新建转向改建、扩建。在公路改、扩建中，由于地势、土质及季节的不同，经常遇到软基，尤其在下挖路段。通常对小范围软基的处理包括加入石灰、水泥等结合料处置或换填硬料（毛砟、砂粒等）。考虑到我地地质资源及工期的限制，最直接、最有效、最快的方法是换填硬料。但是，随着公路的竣工运营，发现很多换填过的路段出现了程度不同的病害。主要表现为路面断裂、唧浆、坑槽，路基变形、沉陷等。究其原因主要有：

1）超载车辆的碾压（外因）；

2）换填填料稳定性不足或遭到破坏（内因）。

超载车辆碾压是路政管理问题，今天我们只分析造成填料稳定性破坏因素。

1 毛砟换填处治软基的机理

毛砟换填软基就是将软基处软土挖除，选用带有一定级配的毛砟硬料填筑。填筑后的硬料形成一个坚固、稳定的骨架支撑层（其结构如图所示）。

换填层结构示意图

可见，毛砟填筑层是由固态物质（毛砟）、液态物质（水：自由水和毛细水）、气态物质（空气）组成一个稳定的三相体。在此结构中相互咬合的固态毛砟起到稳定、支撑和抵抗外力的作用，是填筑层的核心结构。自由水在毛砟缝隙中能够自由流动，毛细水依靠表面张力吸附在毛砟颗粒周围，和毛砟形成一体，不能够自由运动。空气填满毛砟和水之外的所有空间。

2 毛砟换填处路基变形、失稳的原因分析

被水冲刷后结构示意图

根据以上机理分析，现将毛砟换填处路基变形、失稳的原因分析总结如下：

路基变形、失稳，究其根源是由于骨架结构被破坏，石料重新排列组合，从初始的咬合稳定结构演变为新的自由稳定结构（如图所示）。毛砟填筑层结构的变化就造成了路基的变形、沉陷等病害，进而导致路面断裂、唧浆、坑槽等破坏。

为了防治换填路基变形、失稳，就要找到造成毛砟填筑层破坏的因素。现在我们从填筑层结构示意图入手进行分析：

理想填料结构示意图

3 毛砟换填处路基变形、失稳的防治

在三相体填筑层中，固态毛砟、毛细水处于稳定状态，而自由水和空气处于流态。随着自然环境（如行车、气温、季节）的变化，流态物质尤其是自由水将非常活跃，它会在固态物质的孔隙中膨胀、收缩、流动，对固态物质产生冲刷、压挤。这种冲刷、压挤的日积月累将会使固态物质的排列重新组合，甚至会使固态颗粒本身破碎、变形。固态物质的重新排列、固态颗粒的破碎、变形就造成了毛砟填筑层的变形失稳。

通过上述分析，我们找到了毛砟填筑层变形、失稳的内因，查找原因是为了解决问题。

毛砟填筑层变形、失稳主要是水的运动造成的，所以防治失稳就要从控制减少填筑层内的自由水入手。

1）原材选用质地坚硬的毛砟，严禁使用不耐水侵蚀的风化岩；

2）严格控制每层填筑厚度和填料粒径，第一层填筑小于50cm，粒径小于30cm，之后每层填筑厚度小于30cm，粒径小于20cm；

3）每层填筑完成后，用细料填缝，将容易被自由水占据的孔隙降到最低；

4）用振动压路机（振动力大于50t）高振碾压，遍数大于6遍。碾压过程中专人检查低洼和凸起处，及时平整处理，对出现的缝隙、孔洞及时填筑，保证碾压式每一点均匀受力，以确保填筑层的整体性；

5）检测用轮迹观察和压沉值控制，一直碾压到无轮迹，且最后两遍压实压沉值小于3mm；

6）碾压完成后检查弯沉值，控制在允许范围内；

7）完善排水设施，保证路基水及时排出路基范围。

U41

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1674-6708（2011）37-0145-01