市政道路土基施工常見質(zhì)量問題及解決措施

董明虎

(蘭州路友公路勘察設(shè)計(jì)有限公司，甘肅 蘭州 730030)

0 引言

土基工程質(zhì)量直接影響道路結(jié)構(gòu)承載力和穩(wěn)定性，如果土基工程存在質(zhì)量問題，會(huì)引起市政道路工程出現(xiàn)結(jié)構(gòu)坍塌、路面裂縫以及翻漿等問題。因此，應(yīng)明確影響土基工程質(zhì)量的關(guān)鍵因素，并制定相應(yīng)的質(zhì)量控制方案，以全面提升土基施工質(zhì)量。

1 市政道路土基工程施工原則及難點(diǎn)分析

1.1 土基施工基本原則

為了保證施工質(zhì)量，土基施工必須按照相應(yīng)的原則開展。首先，土基施工需要確保市政道路整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，所以在施工前需要做好路面荷載力的分析對(duì)比工作，確保承載力和負(fù)荷計(jì)算準(zhǔn)確，如果荷載超過土基的承載力范圍，將會(huì)導(dǎo)致土基受到嚴(yán)重的影響，導(dǎo)致土基出現(xiàn)坍塌、開裂等問題，所以需要按照結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性優(yōu)先的原則，在土基施工前對(duì)荷載和承載力進(jìn)行驗(yàn)算，通常情況下土基計(jì)算公式為：fa=fak+ηby(b-3)+ηdγm(d-0.5)，其中f a表示經(jīng)過修正后的土基承載力特征值；fak表示地土基承載力特征值；ηb表示經(jīng)過修正后的土基寬度；ηd表示經(jīng)過修正后的土基埋藏深度；γ表示基礎(chǔ)底面以下土體重量；b表示土基底面寬度；γm表示土基底面以上土的加權(quán)平均重量；d表示土基埋藏深度。通過采用該公式，能夠準(zhǔn)確計(jì)算出土基的承載力，從而確定施工方案。其次，必須保證土基工程整體強(qiáng)度，因?yàn)橥粱Y(jié)構(gòu)在經(jīng)過一段時(shí)間的使用后，受到外部荷載的影響，出現(xiàn)一定的變形問題，如果變形程度過大，在土基變形的影響下會(huì)對(duì)道路整體質(zhì)量造成很大影響，所以必須采用科學(xué)的處理方法，強(qiáng)化土基強(qiáng)度[1-2]。

1.2 土基工程施工難點(diǎn)

（1）相比于其他施工項(xiàng)目，土基工程施工環(huán)境更加復(fù)雜，主要是由于土基工程施工環(huán)境為道路底層結(jié)構(gòu)，在施工過程中會(huì)受到地下環(huán)境的影響，比如地下埋設(shè)的燃?xì)夤艿?、電力線纜等，都會(huì)與土基施工發(fā)生一定沖突，外加部分施工現(xiàn)場(chǎng)周圍車流量較大，增加土基施工難度；

（2）部分土基施工活動(dòng)缺乏完善的制度管理，導(dǎo)致土基施工現(xiàn)場(chǎng)較為隨意，無法有效保障施工質(zhì)量。需要做好統(tǒng)籌規(guī)劃施工活動(dòng)，才能保證整體施工質(zhì)量；

（3）土基施工環(huán)境基本處于地下，所以會(huì)受到地質(zhì)情況、土壤情況以及地下水等多種因素，所以在土基施工設(shè)計(jì)時(shí)，需要充分考慮到多項(xiàng)影響因素，才能夠保證土基施工質(zhì)量。

2 市政道路土基工程常見施工技術(shù)

根據(jù)以上原則，通過采用以下幾項(xiàng)技術(shù)措施，能夠有效提高土基整體質(zhì)量。

2.1 縱向反坡施工技術(shù)

設(shè)置縱向反坡是一種能夠有效避免市政道路土基出現(xiàn)病害的方式，縱向反坡能夠直接影響到市政道路土基的沉降量。因此，在設(shè)置縱向反坡之前，要對(duì)市政道路土基沉降量進(jìn)行精確計(jì)算，以沉降量的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，設(shè)置適宜的縱向反坡，從而降低沉降不均勻?qū)κ姓缆吠粱|(zhì)量的影響。

2.2 銑刨土基養(yǎng)護(hù)技術(shù)

在市政道路土基施工中，按照設(shè)計(jì)方案對(duì)土基進(jìn)行挖方，可能會(huì)出現(xiàn)超挖等問題，導(dǎo)致土基的平整度和結(jié)構(gòu)受到破壞，從而嚴(yán)重影響市政道路其他結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，出現(xiàn)較為嚴(yán)重的土基病害問題。在采用銑刨修復(fù)技術(shù)時(shí)，需要做好土基清潔處理工作，同時(shí)根據(jù)病害程度確定銑刨深度，進(jìn)而達(dá)到良好的養(yǎng)護(hù)效果，提高土基綜合施工質(zhì)量。

2.3 土基排水施工技術(shù)

排水是市政道路土基施工中的關(guān)鍵技術(shù)，在市政道路土基的挖方地段和填土高度小于邊溝深度的填方地段，為防止沖刷問題，應(yīng)設(shè)置邊溝進(jìn)行排水，并且在出水口處進(jìn)行分段設(shè)計(jì)，從而保證施工質(zhì)量。根據(jù)施工環(huán)境不同，應(yīng)提出不同的施工辦法。在對(duì)平曲線段邊溝進(jìn)行施工的過程中，應(yīng)重視溝底縱坡的平順銜接；在采用截水溝施工技術(shù)時(shí)，需要對(duì)截水溝的間距進(jìn)行確認(rèn)，根據(jù)邊緣部分和開挖土基坡頂土質(zhì)情況，確定截水溝的距離長(zhǎng)度，水溝橫坡一般坡度設(shè)置為3%；在采用明溝排水技術(shù)時(shí)，根據(jù)施工區(qū)域的地質(zhì)情況制定施工方案，如果土質(zhì)結(jié)構(gòu)均勻，且地下水位低于槽溝底標(biāo)高，開挖深度需要能夠達(dá)到工程所需標(biāo)準(zhǔn)。

3 土基工程存在的主要質(zhì)量問題

3.1 溝槽覆土質(zhì)量問題

在土基工程建設(shè)過程中，溝槽覆土容易產(chǎn)生的質(zhì)量問題包括：溝槽填充物質(zhì)量較差。部分市政道路需要在含水率較高的土壤中進(jìn)行施工，從而會(huì)導(dǎo)致覆土含水量增加，不僅難以達(dá)到夯實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，還會(huì)降低土基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；部分工程為了節(jié)省施工成本，溝槽覆土?xí)捎糜倌?、石塊等，從而會(huì)導(dǎo)致覆土存在較大縫隙，無法有效夯實(shí)；部分施工人員在覆土施工中沒有嚴(yán)格按照施工程序，出現(xiàn)覆土施工操作失誤，從而導(dǎo)致覆土夯實(shí)度不足。當(dāng)出現(xiàn)溝槽覆土質(zhì)量問題時(shí)，會(huì)增加溝槽覆土含水率，引起土基沉陷、裂縫等多項(xiàng)問題[1]。

3.2 平整度質(zhì)量問題

土基為市政道路的下層結(jié)構(gòu)，如果土基平整度存在問題，會(huì)導(dǎo)致路面平整度較差。所以為了保證路面平整度，需要做好平整施工處理，根據(jù)工程平整度整體設(shè)計(jì)規(guī)范，確保土基平整度與路面平整度處于同一水平，從而避免平整度質(zhì)量問題出現(xiàn)。

3.3 彈簧土質(zhì)量問題

如果土基填料含水率較高，壓實(shí)層下部分的混合不夠均勻，或存在軟弱層問題，就會(huì)出現(xiàn)彈簧土質(zhì)量問題。彈簧土質(zhì)量問題是指周圍土壤出現(xiàn)反彈現(xiàn)象，呈現(xiàn)出軟塑狀態(tài)，嚴(yán)重影響土基壓實(shí)處理效果，無法形成密實(shí)的土基結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致土基支撐力、承載力等性能下降。

3.4 壓實(shí)砌平質(zhì)量問題

壓實(shí)砌平是市政道路土基施工的主要工序，對(duì)于土壤性質(zhì)、含水量有直接影響，需要采用科學(xué)的壓實(shí)方法和壓實(shí)工具，才能夠保證土基壓實(shí)效果。在土基被充分壓實(shí)的狀態(tài)下，土基含水率會(huì)處于最佳狀態(tài)，土基顆粒度密度最高，所以需要按照對(duì)壓實(shí)效果的分析，明確土壤基本含水率對(duì)整體壓實(shí)施工的影響。在市政道路土基施工過程中，施工人員需要確保土壤含水率程度，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)土壤含水率進(jìn)行控制。同時(shí)，土基壓實(shí)平整度和基礎(chǔ)性質(zhì)在不同土基中含水率會(huì)有很大差異，但是部分市政道路工程中，施工人員沒有開展前期的土壤含水率測(cè)量工作，對(duì)于土壤含水率把握不夠充分，從而導(dǎo)致所采用的壓實(shí)方法不夠科學(xué)，無法有效控制土基土壤的含水率和密度，從而嚴(yán)重影響土基工程質(zhì)量。

3.5 翻漿質(zhì)量問題

在市政道路土基建設(shè)中，翻漿是一項(xiàng)常見的質(zhì)量問題，且發(fā)生頻率較高，如果不及時(shí)處理，會(huì)導(dǎo)致土基整體質(zhì)量受到很大影響。翻漿問題的出現(xiàn)，主要是因?yàn)榍捌诘刭|(zhì)勘察工作沒有落實(shí)，沒有獲取完善的地質(zhì)資料，從而導(dǎo)致土基施工不符合地質(zhì)情況的基本要求，出現(xiàn)土基坍塌等嚴(yán)重問題。

3.6 施工準(zhǔn)備不足問題

土基施工準(zhǔn)備需要做好地質(zhì)勘察、技術(shù)交底、施工資料以及設(shè)計(jì)方案規(guī)劃等，但是一些施工單位對(duì)于前期準(zhǔn)備工作重視程度不足，沒有在前期獲取完善的地質(zhì)勘察資料，所設(shè)計(jì)的施工方案不夠合理，與市政道路土基實(shí)際情況不符，從而無法有效強(qiáng)化土基質(zhì)量，在施工過程中引起多項(xiàng)質(zhì)量問題發(fā)生。

4 市政道路土基施工質(zhì)量問題的解決措施

H市某市政道路工程道路全長(zhǎng)36.25km，路面寬度為14m，土基寬度為13m，為了提高土基施工質(zhì)量，采用了多項(xiàng)控制措施。

4.1 溝槽覆土控制措施

溝槽覆土施工需要認(rèn)真篩選填土，確保覆土土壤質(zhì)量合格，通常情況下要選擇含水量較低的土壤，且覆土中不能帶有較大的石塊、淤泥以及雜物，否則會(huì)嚴(yán)重影響覆土施工質(zhì)量。同時(shí)，必須對(duì)覆土土壤厚度進(jìn)行控制，一般控制在30cm以內(nèi)，通過夯實(shí)施工強(qiáng)化土基質(zhì)量。在確定覆土所使用的土壤后，需要嚴(yán)格按照施工方案設(shè)計(jì)流程，采用分層或階段覆土方法，保證覆土后土層強(qiáng)度，提高土基覆土施工質(zhì)量。

4.2 平整度施工處理

為了保證土基平整度，需要嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對(duì)土基進(jìn)行壓實(shí)處理，如果土基土壤為濕土類型，壓實(shí)度需要控制在2%左右，并將濕土的粘稠度控制在1.1以下，才能夠保證濕土巖石質(zhì)量，使?jié)裢恋恼辰Y(jié)性處于可塑狀態(tài)與流動(dòng)狀態(tài)之間。為了保證壓實(shí)施工效果，可以在壓實(shí)過程中加入適當(dāng)?shù)纳?，能夠有效改善土基土壤性能，使其平整度得到提高?/p>

4.3 軟土土基處理技術(shù)

軟土土基是市政道路土基施工中的一項(xiàng)常見問題。通常情況下，市政道路軟土土基可以采用強(qiáng)夯加固方法。強(qiáng)夯土基處理技術(shù)的原理是用強(qiáng)夯法對(duì)細(xì)顆粒物的飽和土壤進(jìn)行夯實(shí)，通過具有一定重量的重錘，利用其強(qiáng)大的勢(shì)能對(duì)軟土土基進(jìn)行沖擊，從而使軟土土基的原有結(jié)構(gòu)破壞，在其內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生對(duì)外的空隙，從而將土基中的孔隙水排除，軟土土基在重錘的勢(shì)能下會(huì)發(fā)生固結(jié)硬化的變化，從而使土基的承載力和強(qiáng)度發(fā)生變化，具有良好的應(yīng)用效果。施工現(xiàn)場(chǎng)需根據(jù)實(shí)際情況采用不同噸位的重錘對(duì)軟土土基進(jìn)行夯實(shí)，使軟土土基的密度得到提升，從而提高其強(qiáng)度。

4.4 強(qiáng)化土基壓實(shí)施工

土基壓實(shí)施工是影響土基結(jié)構(gòu)質(zhì)量的最主要因素，如果壓實(shí)處理出現(xiàn)問題，會(huì)導(dǎo)致土基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和強(qiáng)度無法滿足要求，所以需要結(jié)合市政工程的土壤情況進(jìn)行科學(xué)的壓實(shí)施工，表1為黃土的基本性質(zhì)。

表1 黃土基本物理性質(zhì)

通過表1可以看出，黃土土基的含水量較大，所以在土基壓實(shí)施工前，必須結(jié)合黃土的基本特性進(jìn)行處理，使其能夠滿足土基壓實(shí)施工基本需求。首先，需要對(duì)黃土的土質(zhì)情況進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行處理，如果檢測(cè)結(jié)果顯示黃土含水率較高，則需要在土基壓實(shí)施工前采用吸水材料對(duì)其進(jìn)行吸水，主要采用固結(jié)、疏導(dǎo)以及擴(kuò)散等多種方法，使黃土含水率能夠達(dá)到施工要求。其次，黃土土基需要適當(dāng)增加壓實(shí)次數(shù)，一般壓實(shí)次數(shù)需要控制在20次左右，才能夠保證黃土壓實(shí)密度，能夠有效解決彈簧土等問題發(fā)生。

4.5 翻漿問題的處理措施

針對(duì)翻漿問題，最為有效的方法是按照地質(zhì)勘察情況，選擇合理的施工材料并對(duì)其含水率進(jìn)行控制，如果材料中含水率較低，水潤(rùn)滑的作用就會(huì)相應(yīng)降低，土壤顆粒的阻力會(huì)變大，采用壓實(shí)設(shè)備進(jìn)行碾壓時(shí)受到的阻力就會(huì)提高，土壤顆粒之間的空間就會(huì)隨之縮小，材料密度就會(huì)提高，在土基施工過程中，壓實(shí)機(jī)械產(chǎn)生的壓力難以抵消材料顆粒之間的抗力動(dòng)能，從而使得土基材料能夠長(zhǎng)期保持固定，進(jìn)而提高壓實(shí)質(zhì)量，有效解決翻漿問題，強(qiáng)化土基施工質(zhì)量。為了提高土基翻漿問題處理效果，需要準(zhǔn)確把握翻漿出土基的整體強(qiáng)度，開展彎沉檢測(cè)。在本次工程中，彎沉檢測(cè)點(diǎn)位布置每30m一處，根據(jù)國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算，表2為本次市政道路土基翻漿處理彎沉計(jì)算結(jié)果。

表2 土基翻漿處理彎沉計(jì)算具體結(jié)果

根據(jù)表2數(shù)據(jù)，對(duì)本次市政道路土基工程翻漿進(jìn)行處理，取得良好的施工效果，土基施工質(zhì)量得到全面強(qiáng)化。

4.6 強(qiáng)化施工準(zhǔn)備工作

為了達(dá)到市政道路工程施工周期要求，土基工程施工準(zhǔn)備時(shí)間較短，所以要在有限的時(shí)間確保準(zhǔn)備工作充分，防止在施工過程中出現(xiàn)物料短缺等問題，從而能夠有效提高土基施工質(zhì)量。

5 結(jié)束語

本文全面闡述市政道路工程土基施工中存在的多項(xiàng)質(zhì)量問題，對(duì)土基施工難點(diǎn)以及施工基礎(chǔ)原則進(jìn)行分析，并結(jié)合實(shí)際案例提出多項(xiàng)有效的土基施工優(yōu)化措施，希望能夠?qū)ξ覈?guó)市政道路施工建設(shè)起到一定的借鑒和幫助作用，全面提高市政道路工程建設(shè)質(zhì)量，解決土基施工存在的質(zhì)量問題。