市政道路设计中土基工程质量问题研究

张睿

（六盘水市规划设计研究院有限责任公司，贵州六盘水 553000）

0 引言

随着各个城市交通流量提高，城市之间往来频繁，市政道路工程建设必须要跟上时代发展步伐，土基工程作为市政道路施工的重要环节，其质量高低是决定在一市政道路寿命和质量的前提条件。市政道路在投入使用过程中会受到周围恶劣天气侵蚀、负载过重地面塌陷等因素的影响，不利于市政道路安全，甚至会威胁到人们出行时的生命财产安全。鉴于此，保障市政道路中的土基工程质量就显得尤为重要，一旦土基施工出现质量问题，市政道路也就跟着出现裂痕、翻浆等各种安全隐患[1]。为从根源上解决土基质量不佳问题，在市政道路施工中，相关施工单位应给予充分重视，做好土基工程设计，在施工环节中做好碾压、平整与排水等多项工作，不断提升土基工程质量，进而避免市政道路出现安全隐患，为城市出行安全保驾护航。

1 市政道路工程建设原则

现代道路工程的建设项目在市场上不断涌现，市政道路工程项目不仅是企业和单位的盈利项目，更是关乎民生福祉的基础设施，因此，不得不受到各界的重视和关注。相关单位要想进一步确保市政道路工程施工的整体质量以及安全性，其要重视其建设准则。

1.1 整体结构要稳定

市政道路工程建设需要注重其整体结构的稳定性。整体结构的稳定性要求相关施工单位在开展具体施工活动时，将道路路面荷载的程度进行分析与校对，尤其要注意路面的实际荷载能力与其路基的实际承受能力是否合理，如果超出一定的承受范围，市政道路土基工程整体结构性不稳定，进而会对道路施工质量造成严重的影响。另外，除了要对路面、路基承载能力进行分析外，还要注意到，市政道路地面荷载具有不可控性，容易发生意外情况。鉴于此，相关单位应当建立风险防御机制，针对这类问题提前制定出相应的加固以及补救措施，进一步保证市政道路工程建设的整体结构稳定性，为其后续施工活动打下坚实的基础。

1.2 土基工程整体强度要符合实际需要

市政道路工程建设需要注重其土基工程的整体强度。道路施工工程竣工以及投入使用的过程并不是一劳永逸的，经过长时间使用后，由于车辆等重量负载以及外部环境对其会造成影响，那么道路路面和路基的部分材料就非常容易出现变形，究其原因是土基工程自身的强度未能达到标准造成的，土基强度应当满足道路工程路面负载的实际需求，否则，不仅会出现材料变形的问题，还会引发路面沉降、断裂等现象，道路地基整体结构稳定性遭到破坏，城市交通出现滞塞，人们的出行安全没有保障，整个城市的交通陷入瘫痪，影响居民的正常生活。

1.3 水温控制要稳定

市政道路工程建设需要注重其水温整体的稳定性。受到降雨、降温、大风等天气的影响，雨水会冲刷路面，地下水浸泡道路内部结构，这些现象的出现是不可避免的，在一定程度上，会影响到市政道路工程路面的整体强度[2]。鉴于此，市政相关部门必须要开展水温控制工作，在执行过程中避免路段出现翻浆、冻胀等问题，并全面落实水温控制工作，以期能够达到有效提升道路路面整体强度的目标。

2 市政道路设计中影响土基工程质量的因素以及问题

2.1 不重视土基工程施工，安全事故频发

土基的设计与加固，受地理环境、土质结构和气候环境等的影响，如果设计或施工不当，会造成路面沉降变形、承载力降低，进而引发严重的交通事故。长期以来，施工单位和企业在市政道路建设上一味追求里程与辐射面积，更有甚者认为只要保证道路工程质量就能一劳永逸，养护管理观念跟不上市政道路建设事业的发展。由于市政道路日常交通流量非常大，如果不重视土基工程施工，很容易发生交通事故，且交通事故追究机制建设、惩罚力度都不够到位。另外，许多建设单位未能做到“防患于未然”，平时缺乏对土基工程的检查和养护，对市政道路土基工程施工的监护工作不够重视。

土基工程施工和管理工作人员专业素质不达标也是当前市政道路建设工程中不重视土基质量的表现。产生这一问题的根本原因在于他们缺乏现代化的土基工程施工养护机制，相关工作人员的专业技术不高，工作随意性较强，在岗位上未能尽职尽责，缺乏现代化养护管理意识。除此之外，相关工作人员的养护工作和管理中做的方式方法比较落后，未能利用好信息科学技术优化交通运输网络[3]。

2.2 不重视土基土壤压缩工作，出现弹簧土

土基周围的土层弹起，产生一种有气孔，硬度、强度等各方面都不合符土基工程施工标准的土基土壤，整体可塑性较差，这就是弹簧土。研究发现，如果土基土壤实际含水量相对较大，或搅拌不均匀，会使得土壤空隙较大，密实度不足，就会出现弹簧土问题。给市政道路路基设计带来一定的困难，因此，在设计路基前，要对土壤的分布范围、厚度等做出准确判断。为防止弹簧土的出现，相关施工单位需对土基土壤进行压缩，把土层中的水分、空气彻底挤压出来，防止路基失稳[4]，进一步确保土基施工活动顺利开展。市政道路工程施工单位一定要及时发现弹簧土且有效处理，否则弹簧土土壤定型后，土基密实度就难以进行有效提升，造成施工返修的难度，不仅严重影响土基工程施工进度，还使得市政道路的整体质量受到重大影响。

2.3 软土路基失稳，材料性能导致路面硬化

软土含水率一般在30%～80%，土质非常松软，容易失稳；孔隙在软土颗粒中所占体积比例较大，软土孔洞较多意味着高孔隙率会造成土壤易于压缩且抗剪强度低，软土抗剪强度低会导致道路路基缺乏抵御气候变化、上部荷载的能力。对道路路基施工带来的直接影响就是路基失稳。软土层会在新旧路基结合的接触面，在荷载作用下，出现滑动，危及邻近建筑物。在道路负载过往车辆的过程中，软土被挤压变形，路基失稳继而危及人民的生命财产安全。另外，软土地基因软土所具有的高压缩性，难以负荷外荷载时，会导致路基沉降过大[5]，或者是沉降不均匀，造成持续固结沉降的后果，严重影响了道路路基的正常使用。道路施工常用的材料包括沥青和混凝土，但是其稳定性相对较差。比如说，混凝土会随温度的变化开裂；沥青会随温度的升高熔化，如果这些材料用在软土地基上，会在一定程度上加剧材料性能的变化，容易造成路面硬化问题。

3 提升市政道路中土基工程质量的策略分析

在市政道路中土基建设过程中，相关施工单位和技术团队要提前勘测好土层中的各项指标与参数，因地制宜、选择合适的施工技术，不能违背自然规律，可以科学地将几种施工技术联合使用；要制定项目工程方案、做好施工准备工作，包括设备采购、人员配备、资金预算、造价管理、质量检测等[6]；还要保障施工材料的质量，不能为了赶工期、获取经济利益就偷工减料，威胁国民安全。

3.1 提高土基土壤密度，去除“弹簧”病害

弹簧土又叫橡皮土，土壤密度小，进而影响路基的强度和承载力。结合实际施工情况来看，要想解决土基工程施工活动中的弹簧土问题，就需要施工人员在前期就对路基土壤成分做好弹簧土成因的分析工作，并通过取样试验等及时制定出合理的应对措施。比如说，在工程整体施工周期较为紧张的情况下，施工人员面对较为严重的弹簧土问题时，可采用挖除充填的方式，去除弹簧土后填补新的密度较大的土壤，从基础上改善弹簧土问题。在工程整体施工周期较为宽裕的情况下，施工人员把弹簧土挖除后，将其进行晾晒，或按照一定的比例与石灰搅拌，以此确保弹簧土的整体干燥程度，再进行重新填入。除此之外，对于一些弹簧土问题相对较轻的区域，施工人员可以针对弹簧土孔隙率大、易于变形的特点，将土工织物或是土工栅格等植入地基弹簧土中，可以有效填补软土孔隙，增大压力扩散角，加强地基土的抗压和承受能力，减少或者降低地基降沉的危害。

3.2 修缮道路损害，改善沥青铺设方式

市政道路建设工程的重要性不言而喻，设计人员首先要拟定对现有道路的结构铺设方案，侧重于损害偏大的部分，以确保恢复市政道路的各类作用。将路面修缮好以后再开始铺设沥青，在铺设过程中要保证道路的平整程度符合相关施工要求和标准。施工前，相关施工人员要对路基坑槽以及缝隙展开全面处理，处理过程中要应用双层罩面对道路进行铣刨[7]。铺设沥青路面时，要注意观察路基内部的土层是否足够牢固，尤其是软弱层的出现，一旦出现软弱层，首先就要进行铣刨处理，在铣刨过程中会出现路面损伤，要及时对路面损伤进行修缮；等到道路沥青路面损伤处置完成后，再开展清洁作业。在清洁的过程中要设置功能层，之后才可以铺设沥青路面。如果是铺设双层的市政道路路面，下层路面要使用粗粒式以及中粒式沥青，将厚度控制在6～8cm；上层路面就要应用细粒式沥青同时装配混合料，喷洒适度黏层油。因此，铺设的沥青厚度应由实际的计算结果决定。

3.3 根据路基表面裂纹的变化制定修复策略

市政道路路面或路基斜坡表层出现裂缝时，意味着道路安全隐患已经暴露出来且亟待解决。施工人员和检测企业应该及时发现裂纹，并尽快对裂缝展开分析调查，根据裂缝的产生周期以及变化规则来进一步分析和计算道路总体的损害情况，这样才可以设计出科学完善的修复方案。另外，新老路基的拼接因基底材料刚度差异大，出现沉降不一致的现象，进而会导致错台、桥头跳车等极其危险的现象，还会导致路面开裂。因此，监测工作人员要借助测量数据，进一步探究路基坡面中关键结构中裂纹的几何变化，或是各个边坡施工中所出现的水平位移，同时，将分析结果进行公布，给予不合格的路基工程相应的警示。

3.4 加固土层结构，提高平整度

为加固土层结构，确保土层整体平整度，施工单位首先要将排水环节的相关内容重视起来。施工人员可以利用袋装沙井法。这是一种易于操作，成本低廉但能取得事半功倍效果的土层改造方式。在道路路基中设置若干沙井，铺上砂垫层，再在砂垫层上铺设土工布（提高其稳定性，使之不会沿滑动面滑动）[8]，增加排水速度和缩短排水距离，以此达到降低软土含水量提高道路路基密实程度，进而提高其基承载能力。还可以利用排水固结法。这一方式与沙井的原理如出一辙，排水固结法常与轻质路堤、加筋路堤、反压护道等其他处理措施配合使用，利用事先在地基中设置的排水系统，加速土壤中的水分流失，减少对地表水的吸附能力以及周围地基土中的含水量，加速土体的固结进而增强公路路基的抗剪能力。但是该法施工周期较长，工序流程管控较为严格，出于工期和经济条件，一般预压6个月左右是比较合适的。再次，施工单位在开展碾压施工活动时，还可以利用夯实加固处理法，利用重物对土层进行高强度和高力度的间断冲击，增加地基密度，加快水分的蒸发减少降沉，提高地基承载能力，进一步提升土基土层结构的稳定性。

4 结语

总而言之，路基工程质量是保障市政道路整体质量的前提，如果路基失稳，对道路路面及其周围的建筑建设都是有危害的，相关施工单位要注重土基土壤质量的把控，利用现代施工技术和工艺来建立土壤与路基建设的联系。通过上述对弹簧土、软土等土壤的特点及其对我国道路路基建筑产生的影响，施工单位要引起足够的重视，结合市政道路建设地区的地形、气候、水文等气候情况，对道路路基和地基进行设计上的创新，同时要保证施工建材材料的性能与工程的质量安全。