泡沫轻质土在高等级公路特殊路段的应用（论文）.pdf

·112 · 1 泡沫轻质土概述 泡沫轻质土是一种从国外引进的新型材料，具有轻质节 能、抗冲击力较好的特征，被广泛应用到高等级公路和地铁 等基础设施的建设中，可降低高填方段、地铁隧道等回填荷载。 在高等级公路特殊路段中使用泡沫轻质土，可起到降低地基 应力、缩小地基差异性沉降的作用，对解决软土地基路堤桥 头跳车、道路拓宽和高寒地区路堤隔热保温的问题具有显著 效果，而且能保证道路桥梁工程的安全施工，同时还可有效 降低整体工程的成本，减少后期维护成本。 2 泡沫轻质土的优势 和传统的填充材料相比，泡沫轻质土被广泛应用到高等 级公路施工中，可克服传统材料的弊端，带来以下优势。 （1）泡沫轻质土具有不可压缩性和轻质高强的性质，所 以能起到较好的沉降控制，尤其在不均匀沉降的控制中。在 进行填充材料置换时可明显降低地基的应力。 （2）泡沫轻质土具有高流动性，因此施工更加方便高效， 能大幅缩短施工周期，降低工程整体成本和后期维修成本。具 体表现为传统填充材料需要修建施工通道，既浪费了时间也 浪费了大量的人力物力，而泡沫轻质土不需要修建施工通道， 准备时间较短，可直接利用泵输送到施工现场。 （3）泡沫轻质土可进行连续不间断地施工，而且不用碾 压和路基填筑，而传统路基填筑施工至少需要几个月的时间 才能完成，与传统施工相比，泡沫轻质土施工只需要 1~2个月 的时间。 （4）泡沫轻质土可以垂直施工，施工作业面较小，能有 效节约挡土结构并减少桥跨，或避免在部分地段出现高压线 等问题。在传统填筑施工时存在不少隐蔽性工程，难以及时 发现质量问题，而泡沫轻质土施工大多数都不是隐蔽工程， 所以更容易进行施工控制，可有效保证施工质量。 3 泡沫轻质土的施工应用 3.1 ? p?) ?%? 泡沫轻质土主要采用物理方式，将发泡剂水溶液制作成 泡沫，然后和水泥及胶凝材料、水及其他外添加剂按一定比 例混合在一起搅拌均匀，使这些材料发生物理化学反应后形 成轻质材料。这类材料具有轻质节能、密度好、强度可调、 施工性和环保性好的特点，可作为替代性填筑土，能有效缩 短施工工期，减少地基沉降问题。 关于泡沫轻质土的材料选择和性能指标试验，利用已有 材料进行室内配合比试验是施工设计和正式施工前必须要做 的工作，试验时可供选择的材料有细粒土、泡沫珠、粉煤灰 和石屑等，对这些材料的性能分别进行测试并做好详细的记 录。然后进行混合材料的试验，比如通过马歇尔试验确定泡 沫珠和土、水泥混合物的最佳含水量、最大的干密度，通过 试件制作测试其抗压能力、承载能力，通过不固结不排水三 轴剪切试验等测试混合材料的物理化学性质，还可用拌和与 压实、强度与变形特征测试来观察混合材料的综合性能。通 过试验测试发现，泡沫珠混合土掺和一定量的水泥固化剂之 后，通过控制含水量区间以及拌和压实的方式可以形成密度 较小的均匀体，使泡沫轻质土的强度远大于公路荷载传递到 路堤的应力，从而可利用该材料的轻质性来解决软土地基填 筑路堤不均匀沉降的问题。通过压缩性和变形等的试验发现， 该材料因具有差异性可用在路段试验中。 3.2 ? p?) ?? ?7 通过对泡沫轻质土的研究分析发现，该类填筑土可被应 用于软土地基填筑、管线回填、屋面保温等建筑工程中，同 时还可被应用到高等级公路施工、地铁等基础设施工程中， 可有效解决道路加宽、荷载降低、桥头跳车的问题。首先在 道路加宽中的应用，对于一些靠近建筑和街道的公路，因为 施工场地小、材料运输难度高，所以只能对现有道路进行加宽， 但是又不能增加使用面积，而且要降低因为施工引起的地基变 形，避免对原来道路结构和附近建筑物的破坏。为此，可采 用泡沫轻质土，利用其轻质的特征在初凝后