高速公路改擴建工程應用泡沫輕質土研究

孫長彬

摘 ?要：該文主要以高速公路改擴建工程應用泡沫輕質土之研究為重點進行闡述，結合參建的高速公路改擴建工程應用現狀為主要依據，從加寬路基、高填方路基、橋頭跳車、路堤建筑材料這幾方面進行深入探索與研究，其目的在于促進泡沫輕質土的應用，改善改擴建工程存在的路基沉降、開裂、場地占用大等部分問題，促進高速公路工程長足發展。

關鍵詞：高速公路;改擴建工程;泡沫輕質土;效益分析

中圖分類號：U41 ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

0 引言

在高速公路改擴建工程中合理應用泡沫輕質土路堤技術十分重要，其不但能減少工程占地，還能減少路基沉降，降低新舊路基之間的沉降差，同時還能減少高速公路運營過程中的養護維修成本，為一種優質的路堤技術。因此，在高速公路改擴建過程中，相關主體需加大泡沫輕質土路堤技術應用力度，最大化地發揮其存在的實效性，推動高速公路改擴建工程應用效果提升到新高度，為我國運輸業良性發展打下堅實基礎。該文主要分析了高速公路改擴建工程應用泡沫輕質土，詳細如下。

1 分析泡沫輕質土

1.1 泡沫輕質土的特點

實際上，泡沫輕質土為一種利用物理手段把發泡劑水溶液變成泡沫，采用有效手段充分發泡，按照一定的比例同水泥基膠凝材料、水、細粒砂及外加劑等材料均勻混合，經硬化而形成一種新興材料。其具有一定的密度和強度可調節性，具有輕質性的特點，在施工中能夠充分發揮環保性、穩定性、自立性的優勢。

1.2 高速公路改擴建泡沫輕質土路堤的形式

因為泡沫輕質土的自立性，路堤能夠設置成垂直狀態，外立面不用放坡，大量節省高速公路改擴建土地占用面積，對土地資源短缺的改擴建位置有明顯的運用優勢。

2 高速公路改擴建工程應用泡沫輕質土

2.1 加寬路基

現階段，在我國高速公路改擴建項目中，應用最多的方法便是在原路基的前提下向路基邊緣擴寬。通過改擴建后的高速公路工程在具體運營中，擴寬后的新舊路基間會產生反射的沉降差，出現路面開裂、沉降，甚至有可能導致路面與路堤兩側的構筑物遭到破壞。而合理運用泡沫輕質土加寬路堤，能夠切實防止上述問題出現，其主要有4點優勢。1）在基底承載力較薄弱與土質較軟的路段，增寬填土時可以有效地降低填土荷載，既可以緩解新路基同舊路基間的沉降差，且極大地降低了對路基兩邊建筑物的破壞程度，還能切實減少高速公路工程運營中的維護成本。2）應用泡沫輕質材料，不但能夠減小施工占地面積，基本上不會給交通運輸帶來任何影響。3）節省用地，減少工程投入成本。4）便于施工，不用進行振動壓實，且施工時間較少。

2.2 高填方路基

在高速公路互通區、上跨橋頭施工中多半給自然生態環境帶來影響，應用泡沫輕質土填筑這些路段路堤，可以切實優化原有路堤的不足及缺陷，具體體現在下述幾個方面：第一，可以切實減小高速公路改擴建工程填土的荷載，縮短土體自身的剪切滑動位移，加強路基抗滑性能;第二，合理運用原有地貌及地形，降低對原有生態環境影響;第三，增強擋土結構的優化，提升施工便利性，如圖1所示。

2.3 橋頭跳車問題

一直以來，橋頭跳車都是干擾學者最大的技術難題。導致橋頭跳車問題的具體因素是剛柔突變與橋涵過渡段的沉降問題，為此優化橋頭跳車問題的重點是過渡路段的連續性與均勻沉降。考慮到泡沫輕質土的特點與橋頭跳車問題，在過渡路段應用泡沫輕質土能夠在某種程度上控制不均勻沉降，具體3點優勢。1）泡沫輕質土的剛性處于土質材料和水泥混凝土之間，合理運用此種材料，能夠有效減小橋涵同路基銜接位置的剛柔突變。2）可以減小甚至優化路基材料導致的工后沉降。3）因泡沫輕質土自身特點，能夠減小改擴建工程填土的荷載，對減小軟土地基的沉降與附加力具有積極作用。

2.4 路堤建筑材料

根據設計荷載合理選用泡沫輕質土的配比，確保輕質土的容重、抗壓強度，使輕質土路基硬化固結。一方面無須處理軟土地基就能滿足路堤的穩定和沉降要求;此外施工方便，地基的附加荷載可以得到有效降低，避免或是減小軟土地基的沉降值，加大公路的安全性和穩定性;且泡沫輕質土還可以應用于建筑基坑回填、管道溝槽回填、地下采空區充填、巖溶地基充填等位置的填筑。

3 實例分析

3.1 工程概況

隨著經濟的不斷上漲，社會公眾的生活質量不斷上升，汽車的使用量日益增多，交通量的不斷提高，使原有的高速公路服務質量有所下滑，原有的公路已不能滿足現有交通需求，急需對原有的高速公路進行改擴建。

該文以江廣高速公路改擴建工程為例進行研究，與工程實際相結合，在高速公路改擴建工程應用泡沫輕質土有2個方面，其中包括擴寬特殊路基與橋頭臺背回填。

3.2 加寬特殊路基

從高速公路改擴建工程實際情況著手分析，應用泡沫輕質土的因素有3點。1）軟基路段。正常情況下，用地限制路段多采用擋墻類的支擋結構物，而在軟土路基段落采用擋墻結構，需對軟土進行換填或打樁等進行處理，但如果應用泡沫輕質土路堤可以不處理軟基。2）征地拆遷。在用地有限制的路段應用泡沫輕質土。結合江廣高速公路改擴建工程泰興北互通的實際，如果利用常規方式加寬路基，會增加征地拆遷面積，增加河塘、軟基處理工程量，增加較長的施工時間。如果利用泡沫輕質材料增寬路基，不用壓實處理，不僅拆遷量小，且施工時間縮短。3）附加力。因為泡沫輕質土具有輕質性的特點。考慮原路邊坡清表、挖臺階的卸載，在澆筑泡沫輕質土后對原有道路增加的荷載較小，不會產生太多的附加力，相對的沉降差也易被控制。

3.3 橋梁臺背回填

輕質土橋頭臺背回填分為2種，包括新建橋梁臺背的回填與拼寬處橋梁的臺后回填。采用傳統土方回填時，在匝道橋梁及拼接處的橋梁、箱涵等臺后開挖面比較小，會導致施工作業面小，壓實機械作業困難，壓實度較難大道設計要求的問題;此外，即使增大了開挖面或作業面，但還會增加回填工作量，讓施工組織難度加大。立足這些問題，分析發現采用泡沫輕質材料澆筑橋梁臺背回填，在某種程度上能夠優化上述問題。

4 結語

綜上所述，泡沫輕質土路堤技術應用于高速公路改擴建工程中，既能降低填土荷載，又能減小對周邊建筑影響，縮短施工工期，可以讓建設項目盡早投入使用。合理運用泡沫輕質土當作拼寬路堤，能夠有效優化高速公路改擴建工程中的部分問題，是一種行之有效的技術方法，在高速公路改擴建中具有良好的應用前景。

參考文獻

[1]吳初平.泡沫輕質土在高速公路改擴建工程中的應用[J].湖南交通科技，2018，44（4）：4-7.

[2]游乃安.淺談泡沫輕質土在高速公路改擴建中的應用[J].公路交通科技（應用技術版），2017，13（5）：8-10.