市政道路土基施工常见质量问题及解决措施

2022-02-25董明虎

四川水泥 2022年2期

关键词：覆土平整度含水率

董明虎

(兰州路友公路勘察设计有限公司，甘肃兰州 730030)

0 引言

土基工程质量直接影响道路结构承载力和稳定性，如果土基工程存在质量问题，会引起市政道路工程出现结构坍塌、路面裂缝以及翻浆等问题。因此，应明确影响土基工程质量的关键因素，并制定相应的质量控制方案，以全面提升土基施工质量。

1 市政道路土基工程施工原则及难点分析

1.1 土基施工基本原则

为了保证施工质量，土基施工必须按照相应的原则开展。首先，土基施工需要确保市政道路整体结构稳定性，所以在施工前需要做好路面荷载力的分析对比工作，确保承载力和负荷计算准确，如果荷载超过土基的承载力范围，将会导致土基受到严重的影响，导致土基出现坍塌、开裂等问题，所以需要按照结构整体稳定性优先的原则，在土基施工前对荷载和承载力进行验算，通常情况下土基计算公式为：fa=fak+ηby(b-3)+ηdγm(d-0.5)，其中f a表示经过修正后的土基承载力特征值；fak表示地土基承载力特征值；ηb表示经过修正后的土基宽度；ηd表示经过修正后的土基埋藏深度；γ表示基础底面以下土体重量；b表示土基底面宽度；γm表示土基底面以上土的加权平均重量；d表示土基埋藏深度。通过采用该公式，能够准确计算出土基的承载力，从而确定施工方案。其次，必须保证土基工程整体强度，因为土基结构在经过一段时间的使用后，受到外部荷载的影响，出现一定的变形问题，如果变形程度过大，在土基变形的影响下会对道路整体质量造成很大影响，所以必须采用科学的处理方法，强化土基强度[1-2]。

1.2 土基工程施工难点

（1）相比于其他施工项目，土基工程施工环境更加复杂，主要是由于土基工程施工环境为道路底层结构，在施工过程中会受到地下环境的影响，比如地下埋设的燃气管道、电力线缆等，都会与土基施工发生一定冲突，外加部分施工现场周围车流量较大，增加土基施工难度；

（2）部分土基施工活动缺乏完善的制度管理，导致土基施工现场较为随意，无法有效保障施工质量。需要做好统筹规划施工活动，才能保证整体施工质量；

（3）土基施工环境基本处于地下，所以会受到地质情况、土壤情况以及地下水等多种因素，所以在土基施工设计时，需要充分考虑到多项影响因素，才能够保证土基施工质量。

2 市政道路土基工程常见施工技术

根据以上原则，通过采用以下几项技术措施，能够有效提高土基整体质量。

2.1 纵向反坡施工技术

设置纵向反坡是一种能够有效避免市政道路土基出现病害的方式，纵向反坡能够直接影响到市政道路土基的沉降量。因此，在设置纵向反坡之前，要对市政道路土基沉降量进行精确计算，以沉降量的数据为基础，设置适宜的纵向反坡，从而降低沉降不均匀对市政道路土基质量的影响。

2.2 铣刨土基养护技术

在市政道路土基施工中，按照设计方案对土基进行挖方，可能会出现超挖等问题，导致土基的平整度和结构受到破坏，从而严重影响市政道路其他结构的施工质量，出现较为严重的土基病害问题。在采用铣刨修复技术时，需要做好土基清洁处理工作，同时根据病害程度确定铣刨深度，进而达到良好的养护效果，提高土基综合施工质量。

2.3 土基排水施工技术

排水是市政道路土基施工中的关键技术，在市政道路土基的挖方地段和填土高度小于边沟深度的填方地段，为防止冲刷问题，应设置边沟进行排水，并且在出水口处进行分段设计，从而保证施工质量。根据施工环境不同，应提出不同的施工办法。在对平曲线段边沟进行施工的过程中，应重视沟底纵坡的平顺衔接；在采用截水沟施工技术时，需要对截水沟的间距进行确认，根据边缘部分和开挖土基坡顶土质情况，确定截水沟的距离长度，水沟横坡一般坡度设置为3%；在采用明沟排水技术时，根据施工区域的地质情况制定施工方案，如果土质结构均匀，且地下水位低于槽沟底标高，开挖深度需要能够达到工程所需标准。

3 土基工程存在的主要质量问题

3.1 沟槽覆土质量问题

在土基工程建设过程中，沟槽覆土容易产生的质量问题包括：沟槽填充物质量较差。部分市政道路需要在含水率较高的土壤中进行施工，从而会导致覆土含水量增加，不仅难以达到夯实标准，还会降低土基结构稳定性；部分工程为了节省施工成本，沟槽覆土会采用淤泥、石块等，从而会导致覆土存在较大缝隙，无法有效夯实；部分施工人员在覆土施工中没有严格按照施工程序，出现覆土施工操作失误，从而导致覆土夯实度不足。当出现沟槽覆土质量问题时，会增加沟槽覆土含水率，引起土基沉陷、裂缝等多项问题[1]。

3.2 平整度质量问题

土基为市政道路的下层结构，如果土基平整度存在问题，会导致路面平整度较差。所以为了保证路面平整度，需要做好平整施工处理，根据工程平整度整体设计规范，确保土基平整度与路面平整度处于同一水平，从而避免平整度质量问题出现。

3.3 弹簧土质量问题

如果土基填料含水率较高，压实层下部分的混合不够均匀，或存在软弱层问题，就会出现弹簧土质量问题。弹簧土质量问题是指周围土壤出现反弹现象，呈现出软塑状态，严重影响土基压实处理效果，无法形成密实的土基结构，从而导致土基支撑力、承载力等性能下降。

3.4 压实砌平质量问题

压实砌平是市政道路土基施工的主要工序，对于土壤性质、含水量有直接影响，需要采用科学的压实方法和压实工具，才能够保证土基压实效果。在土基被充分压实的状态下，土基含水率会处于最佳状态，土基颗粒度密度最高，所以需要按照对压实效果的分析，明确土壤基本含水率对整体压实施工的影响。在市政道路土基施工过程中，施工人员需要确保土壤含水率程度，按照相关标准对土壤含水率进行控制。同时，土基压实平整度和基础性质在不同土基中含水率会有很大差异，但是部分市政道路工程中，施工人员没有开展前期的土壤含水率测量工作，对于土壤含水率把握不够充分，从而导致所采用的压实方法不够科学，无法有效控制土基土壤的含水率和密度，从而严重影响土基工程质量。

3.5 翻浆质量问题

在市政道路土基建设中，翻浆是一项常见的质量问题，且发生频率较高，如果不及时处理，会导致土基整体质量受到很大影响。翻浆问题的出现，主要是因为前期地质勘察工作没有落实，没有获取完善的地质资料，从而导致土基施工不符合地质情况的基本要求，出现土基坍塌等严重问题。

3.6 施工准备不足问题

土基施工准备需要做好地质勘察、技术交底、施工资料以及设计方案规划等，但是一些施工单位对于前期准备工作重视程度不足，没有在前期获取完善的地质勘察资料，所设计的施工方案不够合理，与市政道路土基实际情况不符，从而无法有效强化土基质量，在施工过程中引起多项质量问题发生。

4 市政道路土基施工质量问题的解决措施

H市某市政道路工程道路全长36.25km，路面宽度为14m，土基宽度为13m，为了提高土基施工质量，采用了多项控制措施。

4.1 沟槽覆土控制措施

沟槽覆土施工需要认真筛选填土，确保覆土土壤质量合格，通常情况下要选择含水量较低的土壤，且覆土中不能带有较大的石块、淤泥以及杂物，否则会严重影响覆土施工质量。同时，必须对覆土土壤厚度进行控制，一般控制在30cm以内，通过夯实施工强化土基质量。在确定覆土所使用的土壤后，需要严格按照施工方案设计流程，采用分层或阶段覆土方法，保证覆土后土层强度，提高土基覆土施工质量。

4.2 平整度施工处理

为了保证土基平整度，需要严格按照国家标准规定对土基进行压实处理，如果土基土壤为湿土类型，压实度需要控制在2%左右，并将湿土的粘稠度控制在1.1以下，才能够保证湿土岩石质量，使湿土的粘结性处于可塑状态与流动状态之间。为了保证压实施工效果，可以在压实过程中加入适当的生石灰，能够有效改善土基土壤性能，使其平整度得到提高。

4.3 软土土基处理技术

软土土基是市政道路土基施工中的一项常见问题。通常情况下，市政道路软土土基可以采用强夯加固方法。强夯土基处理技术的原理是用强夯法对细颗粒物的饱和土壤进行夯实，通过具有一定重量的重锤，利用其强大的势能对软土土基进行冲击，从而使软土土基的原有结构破坏，在其内部会产生对外的空隙，从而将土基中的孔隙水排除，软土土基在重锤的势能下会发生固结硬化的变化，从而使土基的承载力和强度发生变化，具有良好的应用效果。施工现场需根据实际情况采用不同吨位的重锤对软土土基进行夯实，使软土土基的密度得到提升，从而提高其强度。

4.4 强化土基压实施工

土基压实施工是影响土基结构质量的最主要因素，如果压实处理出现问题，会导致土基结构稳定性和强度无法满足要求，所以需要结合市政工程的土壤情况进行科学的压实施工，表1为黄土的基本性质。

表1 黄土基本物理性质

通过表1可以看出，黄土土基的含水量较大，所以在土基压实施工前，必须结合黄土的基本特性进行处理，使其能够满足土基压实施工基本需求。首先，需要对黄土的土质情况进行检测，并根据检测结果进行处理，如果检测结果显示黄土含水率较高，则需要在土基压实施工前采用吸水材料对其进行吸水，主要采用固结、疏导以及扩散等多种方法，使黄土含水率能够达到施工要求。其次，黄土土基需要适当增加压实次数，一般压实次数需要控制在20次左右，才能够保证黄土压实密度，能够有效解决弹簧土等问题发生。

4.5 翻浆问题的处理措施

针对翻浆问题，最为有效的方法是按照地质勘察情况，选择合理的施工材料并对其含水率进行控制，如果材料中含水率较低，水润滑的作用就会相应降低，土壤颗粒的阻力会变大，采用压实设备进行碾压时受到的阻力就会提高，土壤颗粒之间的空间就会随之缩小，材料密度就会提高，在土基施工过程中，压实机械产生的压力难以抵消材料颗粒之间的抗力动能，从而使得土基材料能够长期保持固定，进而提高压实质量，有效解决翻浆问题，强化土基施工质量。为了提高土基翻浆问题处理效果，需要准确把握翻浆出土基的整体强度，开展弯沉检测。在本次工程中，弯沉检测点位布置每30m一处，根据国家规定标准进行计算，表2为本次市政道路土基翻浆处理弯沉计算结果。