EPS輕質(zhì)填料在路基中的應(yīng)用

摘要：本文主要介紹了 EPS作為路基輕質(zhì)填料的質(zhì)量要求、結(jié)構(gòu)設(shè)計方法和EPS塊體施工方法。

關(guān)鍵詞：EPS 路基輕質(zhì)填料 結(jié)構(gòu)設(shè)計方法 施工方法

一、概述

聚苯乙烯泡沫(expanded polystyrenc，簡稱EPS)具有輕質(zhì)、高強(qiáng)，化學(xué)穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性、良好的力學(xué)性能，能較好地解決承載很差的軟弱地基的過度沉降和差異沉降以及橋臺和道路相接處的差異沉降，并避免路堤與橋臺連接處的差異沉降。

EPS在道路工程中的應(yīng)用起始于1965年，挪威在路面下鋪設(shè)了5～10cm厚的EPS板只作為隔溫層，以滿足嚴(yán)寒季節(jié)對道路防凍的要求。1985年在奧斯陸召開的國際道路會議上公開了該項技術(shù)，從此EPS在瑞典、法國、加拿大、日本等國也得到了廣泛應(yīng)用，并取得了許多成功經(jīng)驗。

在國內(nèi)的道路工程中，廣東（廣州、深圳）、浙江、上海等省市，EPS作為路基輕質(zhì)填料得到了廣泛的應(yīng)用；浙江省的滬杭、杭寧、甬臺溫、杭金衢、杭州繞城等高速公路上廣泛的應(yīng)用了EPS處理橋頭臺背回填。

二、EPS塊體材料質(zhì)量要求

EPS由聚苯乙烯顆粒發(fā)泡而成，聚苯乙烯顆粒中主要含有聚苯乙烯、可溶性戊烷(膨脹成份)和防火劑。在EPS的成型過程中，聚苯乙烯顆粒中的戊烷受熱氣化，在顆粒中膨脹形成許多封閉的空腔。這種均勻的封閉空腔結(jié)構(gòu)決定了EPS具有許多其它土工泡沫材料所沒有的特性。EPS塊體材料的各項性能必要滿足設(shè)計要求。

(1) 抗壓強(qiáng)度是EPS作為路堤輕質(zhì)填料的重要指標(biāo)?？箟簭?qiáng)度要求：技術(shù)指標(biāo)為無側(cè)限抗壓強(qiáng)度。當(dāng)試件壓縮變形5%時，要求一般部位EPS塊體的平均抗強(qiáng)度不小于100kpa，單個試件的抗壓強(qiáng)度不應(yīng)小于80kpa。吸水、低溫、凍融循環(huán)對EPS的抗壓強(qiáng)度沒有不利的影響。相反，潮濕狀態(tài)下EPS抵抗變形的能力甚至優(yōu)于干燥狀態(tài)。前者的抗壓強(qiáng)度比后者要高出10％。隨著溫度的下降，EPS的抗壓強(qiáng)度還有所上升。

(2)EPS塊體的密度。密度測定前須放在60℃烘箱內(nèi)烘24小時，要求EPS塊體密度不低于20kg/m3。

(3)EPS塊體材料應(yīng)具有燃燒時的自滅性。燃燒自滅性試驗是把試件用火柴點(diǎn)燃。在取出火源以后3秒自行熄滅，作為燃燒時的自滅性指標(biāo)。

(4)EPS塊體應(yīng)具有一致的幾何尺寸和平整的表面。用卷尺分別在長、寬、高測量4點(diǎn)、6點(diǎn)、6點(diǎn)，分別求其平均值。

(5)EPS塊體平面上采用3m真尺測得的平整度應(yīng)在5mm以內(nèi)。

三、EPS作為路基輕質(zhì)填料的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法

輕質(zhì)、高強(qiáng)、較強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性、良好的力學(xué)性能，施工非常簡單方便，也不需要大型機(jī)械，非?？旖?。這樣使得EPS能作為一種性能優(yōu)良的路基輕質(zhì)填料。EPS作為路基輕質(zhì)填料代替填土?xí)r的設(shè)計思想是：應(yīng)盡量使EPS塊體作為填置物后在土基內(nèi)不增加或少增加應(yīng)力。當(dāng)允許填土有一定的下沉量時，則希望EPS塊的荷重小于會產(chǎn)生這種下沉量的應(yīng)力。

四、EPS塊體施工方法

EPS塊的施工重點(diǎn)是平整，無破損，無空隙?；炷涟逶贓PS上部，一般采用鋼筋混凝土。板需要有一定埋深，一般在1米以上。板的主要作用是協(xié)調(diào)變形，分散載荷。EPS鋪筑采用人工鋪筑。由于EPS很脆，塊體較大，搬運(yùn)中要注意防折。施工質(zhì)量控制主要是平整度和聯(lián)結(jié)牢固即可。以下是鋪設(shè)過程中應(yīng)注意的幾個問題：

(1)當(dāng)EPS塊體鋪設(shè)在施工基面上時要保持施工基面干燥。EPS塊體鋪設(shè)時，不準(zhǔn)拖拉機(jī)和其它重型機(jī)械直接在塊體上行駛。

(2)EPS塊體自上而下逐層錯縫鋪設(shè)。整體鋪設(shè)的質(zhì)量取決于施工基面和最下層的鋪設(shè)精度。在施工基面和斜面部位用“I”型金屬銷釘回定于地基，插入土拱層深度不于20cm。

(3)EPS塊體之間的縫隙和高低錯臺盡可能小，縫隙大小的錯臺量應(yīng)符合規(guī)定。塊體間產(chǎn)生縫隙或高低錯臺時，最下層由墊層來調(diào)整，中間各層則采用無收縮水泥將調(diào)平。曲線部縫隙有可能超過標(biāo)準(zhǔn)容許誤差（最大縫隙要求小于50mm），要求采用砂或無收縮水泥砂漿充分填塞。

(4)與填土接觸部分的EPS塊體呈臺階鋪設(shè)，臺階坡按圖紙要求施工。頂層EPS塊體與路堤土接觸部分，要求EPS塊體頂上的現(xiàn)澆混凝土橋向填土部分延伸1～2m。

(5)EPS塊體之間的聯(lián)結(jié)：為防止EPS塊件之間的錯位，EPS塊體各層之間采用具有不定強(qiáng)度的雙面爪釘。在最下層EPS塊體與施工基面和土基之間采用L型或I型金屬銷釘聯(lián)貫結(jié)，銷釘插入基底深度不小于20cm。

五、結(jié)論

（1）施工簡單方便，采用人工鋪筑，不需要大型機(jī)械，非?？旖荩?/p>

（2）對于靠近民房和街道、施工場地狹窄、交通量大、施工和材料的運(yùn)輸都很困難的擴(kuò)建公路，采用EPS作為路基填料減小了高拓寬時引起的地基變形對原有道路、臨近建筑物的影響；

(3)能較好地解決承載很差的軟弱地基的過度沉降和差異沉降以及橋臺和道路相接處的差異沉降。

參考文獻(xiàn)：

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