轻质泡沫土在公路软基处理中的应用

2020年第01/02/03期（1月）

轻质泡沫土在公路软基处理中的应用

黄志锋

（佛山市中策佛江北高速公路有限公司，广东 佛山 528225）

摘要:基于某工程实例对泡沫轻质土的应用展开研究，分析了相关施工顺序、施工重点、质量检测及整治方案。根据工程应用，为解决高路堤改扩建传统工法稳定性差、新老路基差异沉降不易控制等技术难题，设计上采用了增强型泡沫轻质土技术。结果表明，利用泡沫轻质土技术可大量节省土地资源，且在改扩建施工时不中断交通，能真正满足绿色交通、安全交通的建设需要。

关键词:泡沫轻质土；公路；软土地基中图分类号：U416.1 文献标识码：B

1 工程概况

佛江高速公路和顺至陈村段工程佛平立交北出口LB二级辅道路基设计宽度为9m，设计荷载等级为公路II级，其中FJ—S03合同段的匝道右幅FB一级辅道路基已完成施工，但在养护中发现辅道路基右幅出现裂缝，其中最长的达30m左右，且有继续发展的态势。根据设计，该路段土层主要为淤泥、粉土、细砂、淤泥质黏土等软土地基，表层分布的淤泥质粉质黏土厚1.4m，孔隙比为1:3，压缩系数为0.55MPa-1。LB辅道为一环东线原有通车辅道，车流量很大，开展相应的交通管制疏导措施具有较高的难度，而本项目按市政府要求工期十分紧张，需在确保工程质量与安全的前提下按时完工。

以下位置，则应当进行排水作业，确保施工时基底处于无水状态。

表1 材料计量的精度表

材料集料、掺和料水泥、外加剂

水发泡剂

标准要求±2%±2%±2%±2%

4 施工顺序

（1）为确保路堤的稳定性，采取先分层、分台阶的方法开展应急卸载，且要求卸载高度不能大于3m。另外，台阶宽度为1m，高度为1m，且开挖坡率为1:0.5。开展应急卸载的同时对坡脚实施回填反压，且要求压实度不能小于85%。

（2）待所有工作结束后方可进行开挖工程。开挖时，沿线路纵向并于左幅距右侧边缘位置1m处进行开挖，要求以分台阶的方法开挖到PTC桩盖板上部位置，然后将原路堤填土和填石予以清除，要求台阶高度和宽度均为1m。

（3）采用C20混凝土浇筑调平层且浇筑厚度为10cm，然后在上面铺1层φ10mm的钢筋网，上下左右的间距保持为200mm，最后浇筑10cm厚的C20混凝土。

（4）对于靠近右幅的路堤横向开挖坡面，需在浇筑前铺设防渗土工膜。

（5）为确保挡墙在浇筑时的稳定性，在浇筑泡沫轻质土之前，在挡墙外围反压土体，并在反压土体的最外侧设立C20混凝土的矩形边沟，尺寸为：80㎝×80cm，并将其和两侧的排水边沟进行连接。

（6）选择合理的泡沫轻质土对工程质量具有重要的影响。用于浇筑的泡沫轻质土其强度等级应为0.8MPa，湿容重为6.0kN/m3，流动值为（18±20）mm。

2 方案设计

通过征求专家和相关单位代表的综合意见及计算论证，对普通填土法和PTC桩间灌注法与更换泡沫轻质土路基进行了分析比较，最终决定应用换填泡沫轻质土的方法进行整治。该方法具有施工便捷、施工难度较低、可缩短工期、节约成本等特点。

3 施工准备

首先由施工单位办理施工临时封闭许可，结合当地交警意见进行临时封闭的交通管制工作，运用1.2m高的水马进行阻拦并加水或装砂密封串连，然后按交通管养规范要求设立提示牌。在施工现场选择合适的场地建泡沫轻质土的原料临时拌和站。在拌和泡沫轻质土的过程中，材料的计量精度必须确保达到标准要求（见表1）。同时，按要求进行基槽开挖与调平层施工，并做好现场防水和排水工程的各项工作。对明确的基槽边坡坡比按设计施工，而未明确的则按照1:0.8～1:1的范围开挖。另外，还要准备挡板钢筋与模板等一些原材料。正式施工开始前，要将浇筑区基底清理干净，确保不出现积水现象，如果基底在地下水面

收稿日期：2019-10-25

作者简介：黄志锋（1981—），男，湖南祁阳人，工程师，研究方向为公路桥梁工程。

40（7）距离泡沫轻质土的换填层顶面40cm位置处设立φ10mm钢筋网，上下左右的间距保持为200mm，确保施工达到设计要求的高度。

（8）在泡沫轻质土的最上部铺设防渗土工膜，并浇筑10cm厚的C20混凝土加以封闭。对于C20混凝土和挡墙间的缝隙，必须做防水处理。

（9）待C20混凝土与泡沫轻质土的强度均达到标准时，方可进行路面结构层施工。

5 施工要点

（1）在开始浇筑泡沫轻质土之前，应当在施工现场按照设计要求和施工方案对现场进行实际放样。在开挖过程中，对路幅宽度和底面标高及纵横坡度与平整度进行有效控制，并设立两侧挡水埂。如无法设立挡水埂，则在两侧使用临时挡板，以保证浇筑时泡沫轻质土不会流失。

（2）在浇筑泡沫轻质土时，将分层浇筑厚度控制在0.3～1.0m范围，并确保浇筑时间在水泥浆初凝之前结束。

（3）浇筑时，浇筑管应按其安放方向前后移动而不宜左右移动。如果必须进行左右移动浇筑，则须将浇筑管移出已完成浇筑的区域，再左右移动。浇筑时，应将出料口埋到泡沫轻质土的内部。在对表面进行扫平时，要将浇筑口保持在水平状态下，并确保浇筑口与浇筑轻质土的表面稍低。

（4）如果在浇筑时遇到强降雨或长时间降雨，要对没有固化的泡沫轻质土采取适当的挡雨措施，避免泡沫轻质土受到雨水的浸泡。浇筑上层时，要将雨水浸渍的泡沫轻质土表面予以清理。

（5）路基基本为线状，故在泡沫轻质土路基上，按照10～15m的间距逐条设立沉降缝，且缝宽不宜超过2cm，缝隙填充料采用聚苯乙烯泡沫板，并使用止水带对其做防水处理。

6 工程质量检测与控制

6.1 施工现场控制指标

施工现场的质量控制指标和检测频率如表2所示。

表2 现场控制指标和检测频率

控制的指标设计值允许误差检测频率

湿容重A±0.1A抽检2次且每工作日自检4次流动值BB±20㎜抽检2次且每工作日自检4次气泡密度

D

±0.05D

抽检1次且每工作日自检2次

交通世界TRANSPOWORLD6.2 固化后的实验检测

待泡沫轻质土完全固化以后，对其进行常规检测。（1）在第7d、第14d、第28d的龄期做抗压强度检测。（2）制取试块强度检测进度为每工作日3组。（3）用于抗压强度检测的试件要求在浇筑点出料口制取，并对制取试场测量、记录湿容重；试件大小要求为100mm×100mm×100mm的立方体；每3个试件为1个小组。

（4）将抽取的试件放置在温度为20℃以上的环境中养生。采用砂浆压力机对抗压强度进行检测，具体方法和混凝土力学性能试验检测方法相同，对最终强度检测值不作折减。

7 结语

通过应用泡沫轻质土对本工程进行整治后，道路状态良好，且相关资料表明，该路段在实际运行中路基一直保持在安全稳定的状态，故本工程的实际应用经验可以为类似地基工程提供一定的参考。

（1）软基会造成路基发生工后沉降现象，因此设计时需满足结构所能承载的范围，如果超出实际结构承受力，则应当减荷。如果设计使用泡沫轻质土对路基填换，与对软基进行再加固的方法相比，后者相对简单、快速，可降低填料对地基造成的压力，且能大大缩短工期，降低工程造价。

（2）泡沫轻质土具有较好的稳定性，在一些特殊环境中将泡沫轻质土作为路基填料时，可有效降低自重，减小路基滑动力矩，进一步提升路基抗滑性能，提高路基稳定性。

（3）泡沫轻质土具有较高的经济效益，值得推广应用。

参考文献：

[1] 刘志岳，郭灿. 泡沫轻质土在珠三角地区软基处理中的

应用[J]. 广东公路交通，2018（2）：45-49.

[2] 刘建文. 泡沫轻质土材料在城市软基道路中的处治应用

[J]. 建材与装饰，2018，538（29）：268-269.

[3] 蔡玉志. 浅析泡沫轻质土在高速公路桥头段路基中的应

用[J]. 公路交通科技（应用技术版），2017（5）：33-35.

[4] 裘友强，李永良，刘耀富，等. 泡沫轻质土的微观结构

及其强度特性研究[J]. 中外公路，2019，39（1）：225-227.

41