董明虎
(蘭州路友公路勘察設計有限公司,甘肅 蘭州 730030)
土基工程質量直接影響道路結構承載力和穩定性,如果土基工程存在質量問題,會引起市政道路工程出現結構坍塌、路面裂縫以及翻漿等問題。因此,應明確影響土基工程質量的關鍵因素,并制定相應的質量控制方案,以全面提升土基施工質量。
為了保證施工質量,土基施工必須按照相應的原則開展。首先,土基施工需要確保市政道路整體結構穩定性,所以在施工前需要做好路面荷載力的分析對比工作,確保承載力和負荷計算準確,如果荷載超過土基的承載力范圍,將會導致土基受到嚴重的影響,導致土基出現坍塌、開裂等問題,所以需要按照結構整體穩定性優先的原則,在土基施工前對荷載和承載力進行驗算,通常情況下土基計算公式為:fa=fak+ηby(b-3)+ηdγm(d-0.5),其中f a表示經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表示經過修正后的土基寬度;ηd表示經過修正后的土基埋藏深度;γ表示基礎底面以下土體重量;b表示土基底面寬度;γm表示土基底面以上土的加權平均重量;d表示土基埋藏深度。通過采用該公式,能夠準確計算出土基的承載力,從而確定施工方案。其次,必須保證土基工程整體強度,因為土基結構在經過一段時間的使用后,受到外部荷載的影響,出現一定的變形問題,如果變形程度過大,在土基變形的影響下會對道路整體質量造成很大影響,所以必須采用科學的處理方法,強化土基強度[1-2]。
(1)相比于其他施工項目,土基工程施工環境更加復雜,主要是由于土基工程施工環境為道路底層結構,在施工過程中會受到地下環境的影響,比如地下埋設的燃氣管道、電力線纜等,都會與土基施工發生一定沖突,外加部分施工現場周圍車流量較大,增加土基施工難度;
(2)部分土基施工活動缺乏完善的制度管理,導致土基施工現場較為隨意,無法有效保障施工質量。需要做好統籌規劃施工活動,才能保證整體施工質量;
(3)土基施工環境基本處于地下,所以會受到地質情況、土壤情況以及地下水等多種因素,所以在土基施工設計時,需要充分考慮到多項影響因素,才能夠保證土基施工質量。
根據以上原則,通過采用以下幾項技術措施,能夠有效提高土基整體質量。
設置縱向反坡是一種能夠有效避免市政道路土基出現病害的方式,縱向反坡能夠直接影響到市政道路土基的沉降量。因此,在設置縱向反坡之前,要對市政道路土基沉降量進行精確計算,以沉降量的數據為基礎,設置適宜的縱向反坡,從而降低沉降不均勻對市政道路土基質量的影響。
在市政道路土基施工中,按照設計方案對土基進行挖方,可能會出現超挖等問題,導致土基的平整度和結構受到破壞,從而嚴重影響市政道路其他結構的施工質量,出現較為嚴重的土基病害問題。在采用銑刨修復技術時,需要做好土基清潔處理工作,同時根據病害程度確定銑刨深度,進而達到良好的養護效果,提高土基綜合施工質量。
排水是市政道路土基施工中的關鍵技術,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,應設置邊溝進行排水,并且在出水口處進行分段設計,從而保證施工質量。根據施工環境不同,應提出不同的施工辦法。在對平曲線段邊溝進行施工的過程中,應重視溝底縱坡的平順銜接;在采用截水溝施工技術時,需要對截水溝的間距進行確認,根據邊緣部分和開挖土基坡頂土質情況,確定截水溝的距離長度,水溝橫坡一般坡度設置為3%;在采用明溝排水技術時,根據施工區域的地質情況制定施工方案,如果土質結構均勻,且地下水位低于槽溝底標高,開挖深度需要能夠達到工程所需標準。
在土基工程建設過程中,溝槽覆土容易產生的質量問題包括:溝槽填充物質量較差。部分市政道路需要在含水率較高的土壤中進行施工,從而會導致覆土含水量增加,不僅難以達到夯實標準,還會降低土基結構穩定性;部分工程為了節省施工成本,溝槽覆土會采用淤泥、石塊等,從而會導致覆土存在較大縫隙,無法有效夯實;部分施工人員在覆土施工中沒有嚴格按照施工程序,出現覆土施工操作失誤,從而導致覆土夯實度不足。當出現溝槽覆土質量問題時,會增加溝槽覆土含水率,引起土基沉陷、裂縫等多項問題[1]。
土基為市政道路的下層結構,如果土基平整度存在問題,會導致路面平整度較差。所以為了保證路面平整度,需要做好平整施工處理,根據工程平整度整體設計規范,確保土基平整度與路面平整度處于同一水平,從而避免平整度質量問題出現。
如果土基填料含水率較高,壓實層下部分的混合不夠均勻,或存在軟弱層問題,就會出現彈簧土質量問題。彈簧土質量問題是指周圍土壤出現反彈現象,呈現出軟塑狀態,嚴重影響土基壓實處理效果,無法形成密實的土基結構,從而導致土基支撐力、承載力等性能下降。
壓實砌平是市政道路土基施工的主要工序,對于土壤性質、含水量有直接影響,需要采用科學的壓實方法和壓實工具,才能夠保證土基壓實效果。在土基被充分壓實的狀態下,土基含水率會處于最佳狀態,土基顆粒度密度最高,所以需要按照對壓實效果的分析,明確土壤基本含水率對整體壓實施工的影響。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,按照相關標準對土壤含水率進行控制。同時,土基壓實平整度和基礎性質在不同土基中含水率會有很大差異,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量工作,對于土壤含水率把握不夠充分,從而導致所采用的壓實方法不夠科學,無法有效控制土基土壤的含水率和密度,從而嚴重影響土基工程質量。
在市政道路土基建設中,翻漿是一項常見的質量問題,且發生頻率較高,如果不及時處理,會導致土基整體質量受到很大影響。翻漿問題的出現,主要是因為前期地質勘察工作沒有落實,沒有獲取完善的地質資料,從而導致土基施工不符合地質情況的基本要求,出現土基坍塌等嚴重問題。
土基施工準備需要做好地質勘察、技術交底、施工資料以及設計方案規劃等,但是一些施工單位對于前期準備工作重視程度不足,沒有在前期獲取完善的地質勘察資料,所設計的施工方案不夠合理,與市政道路土基實際情況不符,從而無法有效強化土基質量,在施工過程中引起多項質量問題發生。
H市某市政道路工程道路全長36.25km,路面寬度為14m,土基寬度為13m,為了提高土基施工質量,采用了多項控制措施。
溝槽覆土施工需要認真篩選填土,確保覆土土壤質量合格,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,否則會嚴重影響覆土施工質量。同時,必須對覆土土壤厚度進行控制,一般控制在30cm以內,通過夯實施工強化土基質量。在確定覆土所使用的土壤后,需要嚴格按照施工方案設計流程,采用分層或階段覆土方法,保證覆土后土層強度,提高土基覆土施工質量。
為了保證土基平整度,需要嚴格按照國家標準規定對土基進行壓實處理,如果土基土壤為濕土類型,壓實度需要控制在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量,使濕土的粘結性處于可塑狀態與流動狀態之間。為了保證壓實施工效果,可以在壓實過程中加入適當的生石灰,能夠有效改善土基土壤性能,使其平整度得到提高。
軟土土基是市政道路土基施工中的一項常見問題。通常情況下,市政道路軟土土基可以采用強夯加固方法。強夯土基處理技術的原理是用強夯法對細顆粒物的飽和土壤進行夯實,通過具有一定重量的重錘,利用其強大的勢能對軟土土基進行沖擊,從而使軟土土基的原有結構破壞,在其內部會產生對外的空隙,從而將土基中的孔隙水排除,軟土土基在重錘的勢能下會發生固結硬化的變化,從而使土基的承載力和強度發生變化,具有良好的應用效果。施工現場需根據實際情況采用不同噸位的重錘對軟土土基進行夯實,使軟土土基的密度得到提升,從而提高其強度。
土基壓實施工是影響土基結構質量的最主要因素,如果壓實處理出現問題,會導致土基結構穩定性和強度無法滿足要求,所以需要結合市政工程的土壤情況進行科學的壓實施工,表1為黃土的基本性質。

表1 黃土基本物理性質
通過表1可以看出,黃土土基的含水量較大,所以在土基壓實施工前,必須結合黃土的基本特性進行處理,使其能夠滿足土基壓實施工基本需求。首先,需要對黃土的土質情況進行檢測,并根據檢測結果進行處理,如果檢測結果顯示黃土含水率較高,則需要在土基壓實施工前采用吸水材料對其進行吸水,主要采用固結、疏導以及擴散等多種方法,使黃土含水率能夠達到施工要求。其次,黃土土基需要適當增加壓實次數,一般壓實次數需要控制在20次左右,才能夠保證黃土壓實密度,能夠有效解決彈簧土等問題發生。
針對翻漿問題,最為有效的方法是按照地質勘察情況,選擇合理的施工材料并對其含水率進行控制,如果材料中含水率較低,水潤滑的作用就會相應降低,土壤顆粒的阻力會變大,采用壓實設備進行碾壓時受到的阻力就會提高,土壤顆粒之間的空間就會隨之縮小,材料密度就會提高,在土基施工過程中,壓實機械產生的壓力難以抵消材料顆粒之間的抗力動能,從而使得土基材料能夠長期保持固定,進而提高壓實質量,有效解決翻漿問題,強化土基施工質量。為了提高土基翻漿問題處理效果,需要準確把握翻漿出土基的整體強度,開展彎沉檢測。在本次工程中,彎沉檢測點位布置每30m一處,根據國家規定標準進行計算,表2為本次市政道路土基翻漿處理彎沉計算結果。

表2 土基翻漿處理彎沉計算具體結果
根據表2數據,對本次市政道路土基工程翻漿進行處理,取得良好的施工效果,土基施工質量得到全面強化。
為了達到市政道路工程施工周期要求,土基工程施工準備時間較短,所以要在有限的時間確保準備工作充分,防止在施工過程中出現物料短缺等問題,從而能夠有效提高土基施工質量。
本文全面闡述市政道路工程土基施工中存在的多項質量問題,對土基施工難點以及施工基礎原則進行分析,并結合實際案例提出多項有效的土基施工優化措施,希望能夠對我國市政道路施工建設起到一定的借鑒和幫助作用,全面提高市政道路工程建設質量,解決土基施工存在的質量問題。