市政道路設(shè)計(jì)中土基工程質(zhì)量問題研究

張睿

（六盤水市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，貴州六盤水 553000）

0 引言

隨著各個城市交通流量提高，城市之間往來頻繁，市政道路工程建設(shè)必須要跟上時代發(fā)展步伐，土基工程作為市政道路施工的重要環(huán)節(jié)，其質(zhì)量高低是決定在一市政道路壽命和質(zhì)量的前提條件。市政道路在投入使用過程中會受到周圍惡劣天氣侵蝕、負(fù)載過重地面塌陷等因素的影響，不利于市政道路安全，甚至?xí){到人們出行時的生命財產(chǎn)安全。鑒于此，保障市政道路中的土基工程質(zhì)量就顯得尤為重要，一旦土基施工出現(xiàn)質(zhì)量問題，市政道路也就跟著出現(xiàn)裂痕、翻漿等各種安全隱患[1]。為從根源上解決土基質(zhì)量不佳問題，在市政道路施工中，相關(guān)施工單位應(yīng)給予充分重視，做好土基工程設(shè)計(jì)，在施工環(huán)節(jié)中做好碾壓、平整與排水等多項(xiàng)工作，不斷提升土基工程質(zhì)量，進(jìn)而避免市政道路出現(xiàn)安全隱患，為城市出行安全保駕護(hù)航。

1 市政道路工程建設(shè)原則

現(xiàn)代道路工程的建設(shè)項(xiàng)目在市場上不斷涌現(xiàn)，市政道路工程項(xiàng)目不僅是企業(yè)和單位的盈利項(xiàng)目，更是關(guān)乎民生福祉的基礎(chǔ)設(shè)施，因此，不得不受到各界的重視和關(guān)注。相關(guān)單位要想進(jìn)一步確保市政道路工程施工的整體質(zhì)量以及安全性，其要重視其建設(shè)準(zhǔn)則。

1.1 整體結(jié)構(gòu)要穩(wěn)定

市政道路工程建設(shè)需要注重其整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性要求相關(guān)施工單位在開展具體施工活動時，將道路路面荷載的程度進(jìn)行分析與校對，尤其要注意路面的實(shí)際荷載能力與其路基的實(shí)際承受能力是否合理，如果超出一定的承受范圍，市政道路土基工程整體結(jié)構(gòu)性不穩(wěn)定，進(jìn)而會對道路施工質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響。另外，除了要對路面、路基承載能力進(jìn)行分析外，還要注意到，市政道路地面荷載具有不可控性，容易發(fā)生意外情況。鑒于此，相關(guān)單位應(yīng)當(dāng)建立風(fēng)險防御機(jī)制，針對這類問題提前制定出相應(yīng)的加固以及補(bǔ)救措施，進(jìn)一步保證市政道路工程建設(shè)的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，為其后續(xù)施工活動打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1.2 土基工程整體強(qiáng)度要符合實(shí)際需要

市政道路工程建設(shè)需要注重其土基工程的整體強(qiáng)度。道路施工工程竣工以及投入使用的過程并不是一勞永逸的，經(jīng)過長時間使用后，由于車輛等重量負(fù)載以及外部環(huán)境對其會造成影響，那么道路路面和路基的部分材料就非常容易出現(xiàn)變形，究其原因是土基工程自身的強(qiáng)度未能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)造成的，土基強(qiáng)度應(yīng)當(dāng)滿足道路工程路面負(fù)載的實(shí)際需求，否則，不僅會出現(xiàn)材料變形的問題，還會引發(fā)路面沉降、斷裂等現(xiàn)象，道路地基整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性遭到破壞，城市交通出現(xiàn)滯塞，人們的出行安全沒有保障，整個城市的交通陷入癱瘓，影響居民的正常生活。

1.3 水溫控制要穩(wěn)定

市政道路工程建設(shè)需要注重其水溫整體的穩(wěn)定性。受到降雨、降溫、大風(fēng)等天氣的影響，雨水會沖刷路面，地下水浸泡道路內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這些現(xiàn)象的出現(xiàn)是不可避免的，在一定程度上，會影響到市政道路工程路面的整體強(qiáng)度[2]。鑒于此，市政相關(guān)部門必須要開展水溫控制工作，在執(zhí)行過程中避免路段出現(xiàn)翻漿、凍脹等問題，并全面落實(shí)水溫控制工作，以期能夠達(dá)到有效提升道路路面整體強(qiáng)度的目標(biāo)。

2 市政道路設(shè)計(jì)中影響土基工程質(zhì)量的因素以及問題

2.1 不重視土基工程施工，安全事故頻發(fā)

土基的設(shè)計(jì)與加固，受地理環(huán)境、土質(zhì)結(jié)構(gòu)和氣候環(huán)境等的影響，如果設(shè)計(jì)或施工不當(dāng)，會造成路面沉降變形、承載力降低，進(jìn)而引發(fā)嚴(yán)重的交通事故。長期以來，施工單位和企業(yè)在市政道路建設(shè)上一味追求里程與輻射面積，更有甚者認(rèn)為只要保證道路工程質(zhì)量就能一勞永逸，養(yǎng)護(hù)管理觀念跟不上市政道路建設(shè)事業(yè)的發(fā)展。由于市政道路日常交通流量非常大，如果不重視土基工程施工，很容易發(fā)生交通事故，且交通事故追究機(jī)制建設(shè)、懲罰力度都不夠到位。另外，許多建設(shè)單位未能做到“防患于未然”，平時缺乏對土基工程的檢查和養(yǎng)護(hù)，對市政道路土基工程施工的監(jiān)護(hù)工作不夠重視。

土基工程施工和管理工作人員專業(yè)素質(zhì)不達(dá)標(biāo)也是當(dāng)前市政道路建設(shè)工程中不重視土基質(zhì)量的表現(xiàn)。產(chǎn)生這一問題的根本原因在于他們?nèi)狈ΜF(xiàn)代化的土基工程施工養(yǎng)護(hù)機(jī)制，相關(guān)工作人員的專業(yè)技術(shù)不高，工作隨意性較強(qiáng)，在崗位上未能盡職盡責(zé)，缺乏現(xiàn)代化養(yǎng)護(hù)管理意識。除此之外，相關(guān)工作人員的養(yǎng)護(hù)工作和管理中做的方式方法比較落后，未能利用好信息科學(xué)技術(shù)優(yōu)化交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)[3]。

2.2 不重視土基土壤壓縮工作，出現(xiàn)彈簧土

土基周圍的土層彈起，產(chǎn)生一種有氣孔，硬度、強(qiáng)度等各方面都不合符土基工程施工標(biāo)準(zhǔn)的土基土壤，整體可塑性較差，這就是彈簧土。研究發(fā)現(xiàn)，如果土基土壤實(shí)際含水量相對較大，或攪拌不均勻，會使得土壤空隙較大，密實(shí)度不足，就會出現(xiàn)彈簧土問題。給市政道路路基設(shè)計(jì)帶來一定的困難，因此，在設(shè)計(jì)路基前，要對土壤的分布范圍、厚度等做出準(zhǔn)確判斷。為防止彈簧土的出現(xiàn)，相關(guān)施工單位需對土基土壤進(jìn)行壓縮，把土層中的水分、空氣徹底擠壓出來，防止路基失穩(wěn)[4]，進(jìn)一步確保土基施工活動順利開展。市政道路工程施工單位一定要及時發(fā)現(xiàn)彈簧土且有效處理，否則彈簧土土壤定型后，土基密實(shí)度就難以進(jìn)行有效提升，造成施工返修的難度，不僅嚴(yán)重影響土基工程施工進(jìn)度，還使得市政道路的整體質(zhì)量受到重大影響。

2.3 軟土路基失穩(wěn)，材料性能導(dǎo)致路面硬化

軟土含水率一般在30%～80%，土質(zhì)非常松軟，容易失穩(wěn)；孔隙在軟土顆粒中所占體積比例較大，軟土孔洞較多意味著高孔隙率會造成土壤易于壓縮且抗剪強(qiáng)度低，軟土抗剪強(qiáng)度低會導(dǎo)致道路路基缺乏抵御氣候變化、上部荷載的能力。對道路路基施工帶來的直接影響就是路基失穩(wěn)。軟土層會在新舊路基結(jié)合的接觸面，在荷載作用下，出現(xiàn)滑動，危及鄰近建筑物。在道路負(fù)載過往車輛的過程中，軟土被擠壓變形，路基失穩(wěn)繼而危及人民的生命財產(chǎn)安全。另外，軟土地基因軟土所具有的高壓縮性，難以負(fù)荷外荷載時，會導(dǎo)致路基沉降過大[5]，或者是沉降不均勻，造成持續(xù)固結(jié)沉降的后果，嚴(yán)重影響了道路路基的正常使用。道路施工常用的材料包括瀝青和混凝土，但是其穩(wěn)定性相對較差。比如說，混凝土?xí)S溫度的變化開裂；瀝青會隨溫度的升高熔化，如果這些材料用在軟土地基上，會在一定程度上加劇材料性能的變化，容易造成路面硬化問題。

3 提升市政道路中土基工程質(zhì)量的策略分析

在市政道路中土基建設(shè)過程中，相關(guān)施工單位和技術(shù)團(tuán)隊(duì)要提前勘測好土層中的各項(xiàng)指標(biāo)與參數(shù)，因地制宜、選擇合適的施工技術(shù)，不能違背自然規(guī)律，可以科學(xué)地將幾種施工技術(shù)聯(lián)合使用；要制定項(xiàng)目工程方案、做好施工準(zhǔn)備工作，包括設(shè)備采購、人員配備、資金預(yù)算、造價管理、質(zhì)量檢測等[6]；還要保障施工材料的質(zhì)量，不能為了趕工期、獲取經(jīng)濟(jì)利益就偷工減料，威脅國民安全。

3.1 提高土基土壤密度，去除“彈簧”病害

彈簧土又叫橡皮土，土壤密度小，進(jìn)而影響路基的強(qiáng)度和承載力。結(jié)合實(shí)際施工情況來看，要想解決土基工程施工活動中的彈簧土問題，就需要施工人員在前期就對路基土壤成分做好彈簧土成因的分析工作，并通過取樣試驗(yàn)等及時制定出合理的應(yīng)對措施。比如說，在工程整體施工周期較為緊張的情況下，施工人員面對較為嚴(yán)重的彈簧土問題時，可采用挖除充填的方式，去除彈簧土后填補(bǔ)新的密度較大的土壤，從基礎(chǔ)上改善彈簧土問題。在工程整體施工周期較為寬裕的情況下，施工人員把彈簧土挖除后，將其進(jìn)行晾曬，或按照一定的比例與石灰攪拌，以此確保彈簧土的整體干燥程度，再進(jìn)行重新填入。除此之外，對于一些彈簧土問題相對較輕的區(qū)域，施工人員可以針對彈簧土孔隙率大、易于變形的特點(diǎn)，將土工織物或是土工柵格等植入地基彈簧土中，可以有效填補(bǔ)軟土孔隙，增大壓力擴(kuò)散角，加強(qiáng)地基土的抗壓和承受能力，減少或者降低地基降沉的危害。

3.2 修繕道路損害，改善瀝青鋪設(shè)方式

市政道路建設(shè)工程的重要性不言而喻，設(shè)計(jì)人員首先要擬定對現(xiàn)有道路的結(jié)構(gòu)鋪設(shè)方案，側(cè)重于損害偏大的部分，以確?；謴?fù)市政道路的各類作用。將路面修繕好以后再開始鋪設(shè)瀝青，在鋪設(shè)過程中要保證道路的平整程度符合相關(guān)施工要求和標(biāo)準(zhǔn)。施工前，相關(guān)施工人員要對路基坑槽以及縫隙展開全面處理，處理過程中要應(yīng)用雙層罩面對道路進(jìn)行銑刨[7]。鋪設(shè)瀝青路面時，要注意觀察路基內(nèi)部的土層是否足夠牢固，尤其是軟弱層的出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)軟弱層，首先就要進(jìn)行銑刨處理，在銑刨過程中會出現(xiàn)路面損傷，要及時對路面損傷進(jìn)行修繕；等到道路瀝青路面損傷處置完成后，再開展清潔作業(yè)。在清潔的過程中要設(shè)置功能層，之后才可以鋪設(shè)瀝青路面。如果是鋪設(shè)雙層的市政道路路面，下層路面要使用粗粒式以及中粒式瀝青，將厚度控制在6～8cm；上層路面就要應(yīng)用細(xì)粒式瀝青同時裝配混合料，噴灑適度黏層油。因此，鋪設(shè)的瀝青厚度應(yīng)由實(shí)際的計(jì)算結(jié)果決定。

3.3 根據(jù)路基表面裂紋的變化制定修復(fù)策略

市政道路路面或路基斜坡表層出現(xiàn)裂縫時，意味著道路安全隱患已經(jīng)暴露出來且亟待解決。施工人員和檢測企業(yè)應(yīng)該及時發(fā)現(xiàn)裂紋，并盡快對裂縫展開分析調(diào)查，根據(jù)裂縫的產(chǎn)生周期以及變化規(guī)則來進(jìn)一步分析和計(jì)算道路總體的損害情況，這樣才可以設(shè)計(jì)出科學(xué)完善的修復(fù)方案。另外，新老路基的拼接因基底材料剛度差異大，出現(xiàn)沉降不一致的現(xiàn)象，進(jìn)而會導(dǎo)致錯臺、橋頭跳車等極其危險的現(xiàn)象，還會導(dǎo)致路面開裂。因此，監(jiān)測工作人員要借助測量數(shù)據(jù)，進(jìn)一步探究路基坡面中關(guān)鍵結(jié)構(gòu)中裂紋的幾何變化，或是各個邊坡施工中所出現(xiàn)的水平位移，同時，將分析結(jié)果進(jìn)行公布，給予不合格的路基工程相應(yīng)的警示。

3.4 加固土層結(jié)構(gòu)，提高平整度

為加固土層結(jié)構(gòu)，確保土層整體平整度，施工單位首先要將排水環(huán)節(jié)的相關(guān)內(nèi)容重視起來。施工人員可以利用袋裝沙井法。這是一種易于操作，成本低廉但能取得事半功倍效果的土層改造方式。在道路路基中設(shè)置若干沙井，鋪上砂墊層，再在砂墊層上鋪設(shè)土工布（提高其穩(wěn)定性，使之不會沿滑動面滑動）[8]，增加排水速度和縮短排水距離，以此達(dá)到降低軟土含水量提高道路路基密實(shí)程度，進(jìn)而提高其基承載能力。還可以利用排水固結(jié)法。這一方式與沙井的原理如出一轍，排水固結(jié)法常與輕質(zhì)路堤、加筋路堤、反壓護(hù)道等其他處理措施配合使用，利用事先在地基中設(shè)置的排水系統(tǒng)，加速土壤中的水分流失，減少對地表水的吸附能力以及周圍地基土中的含水量，加速土體的固結(jié)進(jìn)而增強(qiáng)公路路基的抗剪能力。但是該法施工周期較長，工序流程管控較為嚴(yán)格，出于工期和經(jīng)濟(jì)條件，一般預(yù)壓6個月左右是比較合適的。再次，施工單位在開展碾壓施工活動時，還可以利用夯實(shí)加固處理法，利用重物對土層進(jìn)行高強(qiáng)度和高力度的間斷沖擊，增加地基密度，加快水分的蒸發(fā)減少降沉，提高地基承載能力，進(jìn)一步提升土基土層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

4 結(jié)語

總而言之，路基工程質(zhì)量是保障市政道路整體質(zhì)量的前提，如果路基失穩(wěn)，對道路路面及其周圍的建筑建設(shè)都是有危害的，相關(guān)施工單位要注重土基土壤質(zhì)量的把控，利用現(xiàn)代施工技術(shù)和工藝來建立土壤與路基建設(shè)的聯(lián)系。通過上述對彈簧土、軟土等土壤的特點(diǎn)及其對我國道路路基建筑產(chǎn)生的影響，施工單位要引起足夠的重視，結(jié)合市政道路建設(shè)地區(qū)的地形、氣候、水文等氣候情況，對道路路基和地基進(jìn)行設(shè)計(jì)上的創(chuàng)新，同時要保證施工建材材料的性能與工程的質(zhì)量安全。