泡沫輕質(zhì)土在高速公路工程中的應(yīng)用

陳棟

中鐵十七局集團(tuán)第五工程有限公司 山西太原 030032

1 工程概況

廣東省揭（陽(yáng)）至惠（來(lái)）高速公路A2 合同段氣泡混合輕質(zhì)土工程設(shè)計(jì)范圍：K29+215．76-K29+231．42，K29+259．88-K29+274．99。本項(xiàng)目起點(diǎn)位于廣東省東部的榕江沖積平原區(qū)內(nèi)，大部分地段地勢(shì)比較平坦，中間為大南山、龍?zhí)渡铰∑鹕降兀现饾u為丘陵地帶，最南端變?yōu)闉I海沖積平原。具有中間高、兩端低的特點(diǎn)。

2 泡沫輕質(zhì)土的特性

2.1 輕質(zhì)性

泡沫輕質(zhì)土材料是一種輕質(zhì)性材料，輕質(zhì)性優(yōu)勢(shì)明顯。傳統(tǒng)混凝土材料雖然具有較高的承載能力，但同時(shí)也增加了地基承載的壓力。和傳統(tǒng)混凝土不同的是，泡沫輕質(zhì)土材料不僅能夠提供高承載力，還能夠減輕重量，滿足軟弱基礎(chǔ)對(duì)承載力的要求。研究發(fā)現(xiàn)，泡沫輕質(zhì)土的容重并不是一成不變的，能夠根據(jù)不同的配合比呈現(xiàn)出不同的特點(diǎn)。因此，施工人員可根據(jù)施工的具體情況，靈活配備泡沫輕質(zhì)土，使其滿足工程需要。如表1 所示為不同土建材料的容重對(duì)比。

表1 不同土建材料的容重對(duì)比表

2.2 良好的施工性

泡沫輕質(zhì)土具有較強(qiáng)的流動(dòng)性。這是因?yàn)椋菽p質(zhì)土在制作過(guò)程中不使用粗集料，從而使流值較高。流動(dòng)性良好的泡沫輕質(zhì)土能夠通過(guò)軟管泵輸送，大大降低了運(yùn)輸成本。

泡沫輕質(zhì)土的施工性不僅體現(xiàn)在流動(dòng)性所帶來(lái)的便捷運(yùn)輸上，還體現(xiàn)在澆筑和制作的高效上。事實(shí)上，澆筑點(diǎn)和制作點(diǎn)并不一定需要緊緊靠在一起，適當(dāng)條件下也可分開(kāi)施工。不僅如此，澆筑點(diǎn)施工并不需要占據(jù)很大的空間，從而為施工提供便利。在路基填筑的過(guò)程中，泡沫輕質(zhì)土還可被當(dāng)作替代材料來(lái)使用。在使用時(shí)，施工人員可跳過(guò)振搗碾壓這一步驟直接使用。同時(shí)，泡沫輕質(zhì)土的澆筑還可連續(xù)不間斷地進(jìn)行，大大節(jié)省了時(shí)間[1]。

2.3 良好的環(huán)保特性

泡沫輕質(zhì)土具有良好的環(huán)保性，這種環(huán)保性主要體現(xiàn)在3 個(gè)方面：

（1）從原材料的選用上來(lái)說(shuō)，泡沫輕質(zhì)土可選用粉煤灰等工業(yè)廢渣作為原材料，大大促進(jìn)了資源的循環(huán)使用；

（2）從泡沫輕質(zhì)土的材料屬性上來(lái)說(shuō)，泡沫輕質(zhì)土屬于無(wú)機(jī)質(zhì)材料，在使用的過(guò)程中不會(huì)污染環(huán)境；

（3）從泡沫輕質(zhì)土的施工情況來(lái)說(shuō)，施工人員在使用泡沫輕質(zhì)土?xí)r不需要對(duì)施工場(chǎng)地高填高挖，既節(jié)省了施工資源，又避免了對(duì)自然生態(tài)環(huán)境的破壞。

3 泡沫輕質(zhì)土的主要工程特性與施工工藝

3.1 基槽開(kāi)挖及降水

（1）氣泡混合輕質(zhì)土路基基槽開(kāi)挖施工前，做好防、排水工程等施工準(zhǔn)備工作。

（2）基槽開(kāi)挖邊坡坡比除設(shè)計(jì)明確規(guī)定外，其余坡比應(yīng)控制在 1:0．8-1:1 范圍內(nèi)。

（3）開(kāi)挖時(shí)如地下水位較高，根據(jù)具體需要采取管井或輕型井點(diǎn)降水等措施進(jìn)行降水，確保開(kāi)挖時(shí)地下水位在基坑底標(biāo)高以下0．5 米。

3.2 澆注場(chǎng)地驗(yàn)收

（1）氣泡混合輕質(zhì)土路基澆注施工前，基底無(wú)明顯積水、無(wú)松軟土。

（2）設(shè)計(jì)有墊層時(shí)，墊層施工應(yīng)滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。

（3）設(shè)計(jì)無(wú)墊層時(shí)，基底土層應(yīng)為自然沉積土或經(jīng)過(guò)碾壓處理壓實(shí)度達(dá)到80% 的填土。

4 泡沫輕質(zhì)土的具體應(yīng)用

自引進(jìn)泡沫輕質(zhì)土技術(shù)以來(lái)，相關(guān)工作人員對(duì)該技術(shù)的探索和研究從未停止。近年來(lái)，泡沫輕質(zhì)土更是被廣泛應(yīng)用于各項(xiàng)實(shí)體工程中。泡沫輕質(zhì)土的應(yīng)用不僅集中于建筑工程，還體現(xiàn)在高速公路工程中。

4.1 在道路拓寬中的應(yīng)用

拓寬高速公路需考慮以下幾點(diǎn)：

（1）用地面積的增加。公路拓寬需要更大的土地面積，甚至?xí)加棉r(nóng)田；

（2）土地征收和房屋拆遷費(fèi)用增加。由于拓寬高速公路可能會(huì)占用農(nóng)田，甚至影響居民居住，政府需要對(duì)居民進(jìn)行補(bǔ)償。除此之外，拓寬高速公路還應(yīng)考慮施工本身是否會(huì)對(duì)原有道路結(jié)構(gòu)造成影響。而泡沫輕質(zhì)土的使用能夠較好地避免以上情況，這是因?yàn)椋号菽p質(zhì)土本身所具有的特性使其能夠垂直填筑施工，節(jié)省施工場(chǎng)地；泡沫輕質(zhì)土的制備、運(yùn)輸和施工既簡(jiǎn)便又環(huán)保，能夠最大限度地節(jié)省資源。

4.2 在軟土地基處理中的應(yīng)用

泡沫輕質(zhì)土本身所具有的輕質(zhì)性和施工性使其在軟土地基問(wèn)題的處理中具有良好的操作性。在施工過(guò)程中，施工人員將泡沫輕質(zhì)土與軟弱上層進(jìn)行替換，從而能在地基不變形的前提下降低基底應(yīng)力。

4.3 在寒區(qū)道路中的應(yīng)用

泡沫輕質(zhì)土在道路建設(shè)中不僅具有良好的施工性，還具有較好的隔熱性。為此，相關(guān)工作人員對(duì)泡沫輕質(zhì)土在寒區(qū)道路中的使用情況進(jìn)行了試驗(yàn)。初步的研究結(jié)果表明，泡沫輕質(zhì)土在隔熱保溫性和防脹凍方面效果顯著，為之后寒區(qū)道路的建設(shè)打下基礎(chǔ)[2]。

4.4 在橋梁臺(tái)背回填中的應(yīng)用

泡沫輕質(zhì)土在橋梁臺(tái)背回填中被廣泛使用。這是因?yàn)椋菽p質(zhì)土不僅能夠提高工程的穩(wěn)定性，還能夠縮短工期，節(jié)省資源[3]。

5 結(jié)語(yǔ)

泡沫輕質(zhì)土是一種具備工后沉降極小、環(huán)境影響小、經(jīng)濟(jì)投入低、施工工期短等諸多優(yōu)勢(shì)的路用材料，在高速公路、改擴(kuò)建公路、軟基填筑高速公路中得到廣泛應(yīng)用，值得大范圍推廣。在高速公路建設(shè)中使用泡沫輕質(zhì)土，不僅能夠提高經(jīng)濟(jì)效益，還能夠保護(hù)環(huán)境，節(jié)省資源。隨著泡沫輕質(zhì)土研究的進(jìn)一步深入，泡沫輕質(zhì)土在高速公路建設(shè)中的應(yīng)用將會(huì)更加廣泛。