對氣泡輕質土路基設計的分析

梁瑜

摘 要：文章主要是以佛山市南海丹灶物流中心道路改善二期工程為例，對于輕質土的施工方案進行了研究分析，充分的闡述了氣泡混合輕質土的設計要點，并且對一些簡單的技術進行了分析。

關鍵詞：輕質土；設計；研究

前言

輕質土，又稱為氣泡輕質土，它是在原料土中按一定的比例添加固化劑、水和氣泡，經充分混合、攪拌后所形成的輕型填土材料。

原料土的直徑宜采用小于5mm的工程廢棄土、砂、砂性土、黏性土或水泥，并進行解泥以及篩分處理。固化劑則分為主劑以及輔劑。主劑主要用于固結原料土，輔劑則用于催化原料土。

輕質土制作過程：主要利用發泡系統將起泡劑利用機械的方式進行發泡，同時將其中的泡沫及水泥漿進行攪拌混合，之后利用泵送系統成型，在經過自然養護之后，形成含有大量封閉氣孔的新型輕質保溫材料。其中，氣泡是由致密的、直徑主要的特點就是在混凝土的內部形成泡沫孔，從而來存進混凝土的輕質化以及隔熱化。

1 工程案例

1.1 工程概況

丹灶物流中心道路改善二期工程，包括官抱路段和百樂路、大新路段兩部分，其中百樂路、大新路段位于西樵鎮，路線呈東西走向，項目西起樵丹路，在路段中與現狀公路（百樂路、大新路）合并，東止于樵金路，道路全長5.05km。

根據沿線居民要求，在已設計的道路兩側曾設3.5m的管道預埋區，若按常規做法進行放坡，則全線特別是魚塘段征地面積陡增，且需進行軟土地基處理，對項目的推進影響較大。因此根據該工程的具體情況及現場需求，3.5m的管道預埋區采用氣泡輕質土。

1.2 設計要點

氣泡混合輕質填土方案分主體部分和輔助部分設計：

1.2.1 主體部分設計主要為氣泡輕質填土設計

（1）斷面設計：本項目氣泡混合輕質填土用于魚塘路段的路面拓寬填方路基處理，斷面設計主要依據原有邊坡類型和拓寬路段實際的地形，設置拼接土釘連接原有路基及開挖基礎。（2）容重設計：不大于7.5kN/m3。（3）無側限抗壓強度設計：路槽底以下80cm范圍內不小于1.2MPa，其余區域不小于0.8MPa。

1.2.2 氣泡輕質填土配合比的選擇

氣泡混合輕質土的配合比應根據設計強度、濕容重、流動性等要求進行選擇。施工時應根據施工現場所用材料試驗的基礎上確定施工配合比。

1.2.3 輔助部分設計

為了更好地保證氣泡混合輕質填土耐久、美觀、安全，需要增加輔助部分。具體設計方案如下：

（1）氣泡輕質土的施工順序為：開挖邊坡路基、鋪設防滲土工布、設置面板及基礎、澆筑氣泡混合輕質土、鋪設防滲土工布、鋪設路面結構。（2）道路外側為魚塘，現狀邊坡防護為漿砌片石防護，施工前需要進行圍堰，抽水后將原有漿砌片石護坡按1：0.75的坡率開挖。開挖后每1m是指一列拼接土釘，加強新舊路基的連接，避免路基出現不均勻沉降。（3）土釘筋料采用ф25mm的HRB400鋼筋，鉆孔ф50mm，鉆孔成形后即灌注M30水泥砂漿，注漿采用孔底返漿法，當漿液流出5秒左右即插入鋼筋。待24小時后方可施工輕質土路堤，期間不得懸掛重物。土釘材料外露段靠近臨時邊坡長20cm處采用膠布纏裹。（4）氣泡混合輕質土施工前底面及兩側先鋪設防滲土工布，最后頂面用防滲土工布包裹，側面土工布與頂面搭接50cm。防滲土工布為M2/PE型號，厚度為2mm，延伸率大于50%，縱、橫向拉伸強度不小于18kN/m，縱、橫向直角撕裂強度不小于100N/mm，CBR頂破強度不小于6000N，垂直滲透系數不超過5×10-11cm/s。（5）面板采用C25砼現場預制，預制宜采用鋼模版，面板表面需平滑美觀。面板基礎采用C25砼現澆，基礎底部開挖后需夯實整平。（6）氣泡輕質土縱向10～15m設置施工縫，施工縫寬1cm，全斷面填塞瀝青木板或夾板。（7）在距離路床底面50cm的位置設置一層ф3.2mm鋼筋網，鋼筋網水平鋪設，不需固定在面板中，但須鋪設安裝牢靠。當需接長時，縱斷面方向搭接30cm，橫斷面不搭接。（8）氣泡混合輕質土按水平分層澆筑施工，每層厚度應小于1m。為確保氣泡混合輕質土中氣泡獨立而均勻分布；氣泡的消泡及材料的離析控制到最小程度，施工過程中應避免過度振動；澆筑過程應從軟管的前端直接澆筑，且出料口要埋入氣泡混合輕質土中或盡量靠近氣泡混合輕質土的表面。整個填筑體水平分層進行澆筑，每層澆筑的間隔時間至少24小時。（9）氣泡混合輕質土澆筑完成后，為了防止由于急速干燥而產生裂縫，固化后需要加蓋麻袋等進行保護。此外，如果施工中下雨，對固化前的氣泡混合輕質土要進行遮蓋，避免雨淋。對于大體積氣泡混合輕質土，更應注意加強過程養護，確保不因養護不夠導致裂縫產生。

2 結束語

對于氣泡輕質土來說，具有很大的優勢，具有很強的抗壓性、耐水性、耐久性以及環保性等，并且其施工的速度也很快，所以在很多的領域中都得到了廣泛的應用，看了應用與工程中的擋土墻、運動場中的田徑跑道，也可以應用與管線回填以及貧混凝土填層等，具有很廣泛的應用范圍。

參考文獻

[1]陳忠平，謝學欽.氣泡混合輕質土的主要特性及其應用[A].2004年道路工程學術交流會論文集[C].2004.

[2]祝新念，胡衛東，肖四喜.氣泡混合輕質土的特殊性能及工程應用[J].大眾科技，2010，2（5）：20-25.