市政道路設計中土基工程質量問題研究

張睿

（六盤水市規劃設計研究院有限責任公司，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，市政道路工程建設必須要跟上時代發展步伐，土基工程作為市政道路施工的重要環節，其質量高低是決定在一市政道路壽命和質量的前提條件。市政道路在投入使用過程中會受到周圍惡劣天氣侵蝕、負載過重地面塌陷等因素的影響，不利于市政道路安全，甚至會威脅到人們出行時的生命財產安全。鑒于此，保障市政道路中的土基工程質量就顯得尤為重要，一旦土基施工出現質量問題，市政道路也就跟著出現裂痕、翻漿等各種安全隱患[1]。為從根源上解決土基質量不佳問題，在市政道路施工中，相關施工單位應給予充分重視，做好土基工程設計，在施工環節中做好碾壓、平整與排水等多項工作，不斷提升土基工程質量，進而避免市政道路出現安全隱患，為城市出行安全保駕護航。

1 市政道路工程建設原則

現代道路工程的建設項目在市場上不斷涌現，市政道路工程項目不僅是企業和單位的盈利項目，更是關乎民生福祉的基礎設施，因此，不得不受到各界的重視和關注。相關單位要想進一步確保市政道路工程施工的整體質量以及安全性，其要重視其建設準則。

1.1 整體結構要穩定

市政道路工程建設需要注重其整體結構的穩定性。整體結構的穩定性要求相關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行分析與校對，尤其要注意路面的實際荷載能力與其路基的實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構性不穩定，進而會對道路施工質量造成嚴重的影響。另外，除了要對路面、路基承載能力進行分析外，還要注意到，市政道路地面荷載具有不可控性，容易發生意外情況。鑒于此，相關單位應當建立風險防御機制，針對這類問題提前制定出相應的加固以及補救措施，進一步保證市政道路工程建設的整體結構穩定性，為其后續施工活動打下堅實的基礎。

1.2 土基工程整體強度要符合實際需要

市政道路工程建設需要注重其土基工程的整體強度。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，經過長時間使用后，由于車輛等重量負載以及外部環境對其會造成影響，那么道路路面和路基的部分材料就非常容易出現變形，究其原因是土基工程自身的強度未能達到標準造成的，土基強度應當滿足道路工程路面負載的實際需求，否則，不僅會出現材料變形的問題，還會引發路面沉降、斷裂等現象，道路地基整體結構穩定性遭到破壞，城市交通出現滯塞，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 水溫控制要穩定

市政道路工程建設需要注重其水溫整體的穩定性。受到降雨、降溫、大風等天氣的影響，雨水會沖刷路面，地下水浸泡道路內部結構，這些現象的出現是不可避免的，在一定程度上，會影響到市政道路工程路面的整體強度[2]。鑒于此，市政相關部門必須要開展水溫控制工作，在執行過程中避免路段出現翻漿、凍脹等問題，并全面落實水溫控制工作，以期能夠達到有效提升道路路面整體強度的目標。

2 市政道路設計中影響土基工程質量的因素以及問題

2.1 不重視土基工程施工，安全事故頻發

土基的設計與加固，受地理環境、土質結構和氣候環境等的影響，如果設計或施工不當，會造成路面沉降變形、承載力降低，進而引發嚴重的交通事故。長期以來，施工單位和企業在市政道路建設上一味追求里程與輻射面積，更有甚者認為只要保證道路工程質量就能一勞永逸，養護管理觀念跟不上市政道路建設事業的發展。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，很容易發生交通事故，且交通事故追究機制建設、懲罰力度都不夠到位。另外，許多建設單位未能做到“防患于未然”，平時缺乏對土基工程的檢查和養護，對市政道路土基工程施工的監護工作不夠重視。

土基工程施工和管理工作人員專業素質不達標也是當前市政道路建設工程中不重視土基質量的表現。產生這一問題的根本原因在于他們缺乏現代化的土基工程施工養護機制，相關工作人員的專業技術不高，工作隨意性較強，在崗位上未能盡職盡責，缺乏現代化養護管理意識。除此之外，相關工作人員的養護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技術優化交通運輸網絡[3]。

2.2 不重視土基土壤壓縮工作，出現彈簧土

土基周圍的土層彈起，產生一種有氣孔，硬度、強度等各方面都不合符土基工程施工標準的土基土壤，整體可塑性較差，這就是彈簧土。研究發現，如果土基土壤實際含水量相對較大，或攪拌不均勻，會使得土壤空隙較大，密實度不足，就會出現彈簧土問題。給市政道路路基設計帶來一定的困難，因此，在設計路基前，要對土壤的分布范圍、厚度等做出準確判斷。為防止彈簧土的出現，相關施工單位需對土基土壤進行壓縮，把土層中的水分、空氣徹底擠壓出來，防止路基失穩[4]，進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現彈簧土且有效處理，否則彈簧土土壤定型后，土基密實度就難以進行有效提升，造成施工返修的難度，不僅嚴重影響土基工程施工進度，還使得市政道路的整體質量受到重大影響。

2.3 軟土路基失穩，材料性能導致路面硬化

軟土含水率一般在30%～80%，土質非常松軟，容易失穩；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度低，軟土抗剪強度低會導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。軟土層會在新舊路基結合的接觸面，在荷載作用下，出現滑動，危及鄰近建筑物。在道路負載過往車輛的過程中，軟土被擠壓變形，路基失穩繼而危及人民的生命財產安全。另外，軟土地基因軟土所具有的高壓縮性，難以負荷外荷載時，會導致路基沉降過大[5]，或者是沉降不均勻，造成持續固結沉降的后果，嚴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，但是其穩定性相對較差。比如說，混凝土會隨溫度的變化開裂；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量的策略分析

在市政道路中土基建設過程中，相關施工單位和技術團隊要提前勘測好土層中的各項指標與參數，因地制宜、選擇合適的施工技術，不能違背自然規律，可以科學地將幾種施工技術聯合使用；要制定項目工程方案、做好施工準備工作，包括設備采購、人員配備、資金預算、造價管理、質量檢測等[6]；還要保障施工材料的質量，不能為了趕工期、獲取經濟利益就偷工減料，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，進而影響路基的強度和承載力。結合實際施工情況來看，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，并通過取樣試驗等及時制定出合理的應對措施。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，去除彈簧土后填補新的密度較大的土壤，從基礎上改善彈簧土問題。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，再進行重新填入。除此之外，對于一些彈簧土問題相對較輕的區域，施工人員可以針對彈簧土孔隙率大、易于變形的特點，將土工織物或是土工柵格等植入地基彈簧土中，可以有效填補軟土孔隙，增大壓力擴散角，加強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，改善瀝青鋪設方式

市政道路建設工程的重要性不言而喻，設計人員首先要擬定對現有道路的結構鋪設方案，側重于損害偏大的部分，以確保恢復市政道路的各類作用。將路面修繕好以后再開始鋪設瀝青，在鋪設過程中要保證道路的平整程度符合相關施工要求和標準。施工前，相關施工人員要對路基坑槽以及縫隙展開全面處理，處理過程中要應用雙層罩面對道路進行銑刨[7]。鋪設瀝青路面時，要注意觀察路基內部的土層是否足夠牢固，尤其是軟弱層的出現，一旦出現軟弱層，首先就要進行銑刨處理，在銑刨過程中會出現路面損傷，要及時對路面損傷進行修繕；等到道路瀝青路面損傷處置完成后，再開展清潔作業。在清潔的過程中要設置功能層，之后才可以鋪設瀝青路面。如果是鋪設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；上層路面就要應用細粒式瀝青同時裝配混合料，噴灑適度黏層油。因此，鋪設的瀝青厚度應由實際的計算結果決定。

3.3 根據路基表面裂紋的變化制定修復策略

市政道路路面或路基斜坡表層出現裂縫時，意味著道路安全隱患已經暴露出來且亟待解決。施工人員和檢測企業應該及時發現裂紋，并盡快對裂縫展開分析調查，根據裂縫的產生周期以及變化規則來進一步分析和計算道路總體的損害情況，這樣才可以設計出科學完善的修復方案。另外，新老路基的拼接因基底材料剛度差異大，出現沉降不一致的現象，進而會導致錯臺、橋頭跳車等極其危險的現象，還會導致路面開裂。因此，監測工作人員要借助測量數據，進一步探究路基坡面中關鍵結構中裂紋的幾何變化，或是各個邊坡施工中所出現的水平位移，同時，將分析結果進行公布，給予不合格的路基工程相應的警示。

3.4 加固土層結構，提高平整度

為加固土層結構，確保土層整體平整度，施工單位首先要將排水環節的相關內容重視起來。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。在道路路基中設置若干沙井，鋪上砂墊層，再在砂墊層上鋪設土工布（提高其穩定性，使之不會沿滑動面滑動）[8]，增加排水速度和縮短排水距離，以此達到降低軟土含水量提高道路路基密實程度，進而提高其基承載能力。還可以利用排水固結法。這一方式與沙井的原理如出一轍，排水固結法常與輕質路堤、加筋路堤、反壓護道等其他處理措施配合使用，利用事先在地基中設置的排水系統，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，加速土體的固結進而增強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格，出于工期和經濟條件，一般預壓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，還可以利用夯實加固處理法，利用重物對土層進行高強度和高力度的間斷沖擊，增加地基密度，加快水分的蒸發減少降沉，提高地基承載能力，進一步提升土基土層結構的穩定性。

4 結語

總而言之，路基工程質量是保障市政道路整體質量的前提，如果路基失穩，對道路路面及其周圍的建筑建設都是有危害的，相關施工單位要注重土基土壤質量的把控，利用現代施工技術和工藝來建立土壤與路基建設的聯系。通過上述對彈簧土、軟土等土壤的特點及其對我國道路路基建筑產生的影響，施工單位要引起足夠的重視，結合市政道路建設地區的地形、氣候、水文等氣候情況，對道路路基和地基進行設計上的創新，同時要保證施工建材材料的性能與工程的質量安全。