泡沫輕質土在陡坡路基的應用

高 陽

（中交一公局廈門工程有限公司，福建 廈門 361000）

當今社會，區域經濟社會發展活力顯著增強，區域間人員流動與貨物運輸需求更加突出，對傳統道路建設施工構成了考驗。就現代道路工程施工而言，陡坡路基施工的特殊性不言而喻，技術人員可圍繞項目特點，優化采用泡沫輕質土等工程材料，以充分保證最終整體施工效果。

1 泡沫輕質土的應用現狀

在現代基礎設施建設事業的推動下，各類工程項目建設與施工開辟進入新時期，對各類基礎性的工程材料性能提出了更高要求，只有根據工程項目特點與實際需求，創新采用工程材料，優化工程材料選擇與配置，才能在源頭上保障工程質量。憑借著突出的抗壓性、耐水性和輕質性，泡沫輕質土在各類工程項目建設中的價值作用倍加突出，可通過機械方式充分發泡，經過現澆或其他作業方式形成具備特定性能的構造體系。近年來，國家相關部門高度重視泡沫輕質土在工程項目建設實踐中的優化運用，在優化完善泡沫輕質土應用技術規范，拓展延伸泡沫輕質土施工工藝鏈條等方面制定并實施了諸多行業標準規范，為新時期充分有效彰顯泡沫輕質土的核心價值提供了基本遵循與導向。同時，廣大工程項目施工單位同樣在破解泡沫輕質土應用技術難題，優化提升其整體抗壓強度等方面進行了積極探索，積累了豐富而寶貴的實踐經驗，有效降低了建筑結構的整體荷載。盡管如此，與高要求的道路陡坡路基施工相比，當前泡沫輕質土應用技術水平尚有較大提升空間，需要以舊經驗為基礎，不斷總結出更為優化完善的工藝方法。

2 泡沫輕質土的基本能研究

2.1 容重

根據陡坡路基工程實際要求，為提升泡沫輕質土的綜合應用成效，通常需根據施工條件及環境等，在其中添加特定量的泡沫。所添加進的泡沫會受澆筑厚度、運輸距離及效果形成過程等要素影響，相應的泡沫輕質土容重同樣隨之變化。對此，應在陡坡路基施工作業中，首先根據所需澆筑厚度，合理劃分澆筑層次，保持澆筑厚度與泡沫輕質土容重之間的優化匹配關系。同時，泡沫輕質土具有良好吸水性，需通過試件試驗操作，控制吸水率及吸水限度，防止因膠質物質過量而影響路基處理效果。

2.2 透水性

泡沫輕質土自身內部存在一定孔隙，這些半徑尺寸不同的孔隙為水分滲透提供了良好基礎環境，也使泡沫輕質土性能的優化提升擁有了前提條件。為確保泡沫輕質土透水性系數符合要求，可通過添加硅酸鹽水泥等方法，事先進行必要的透水性能試驗，觀察記錄單位時間內透水參數，然后根據陡坡路基的土質條件參數等，對二者進行比對分析。在該基礎上，選用合適的礦物摻合料，若泡沫輕質土透水性參數符合專業技術要求，則可在陡坡路基施工中予以應用。

2.3 耐久性

從泡沫輕質土的具體應用工況角度分析，路基所處環境條件及后期車輛動荷載均會影響其使用壽命，若其耐久性設計條件不夠，則勢必會因其疲勞強度過大而誘發路基開裂、沉降及損毀等病害問題，且修復難度較大。對此，泡沫輕質土的應用同樣需在控制摻合料含量的同時，進行耐久性測試，形成符合實際要求的耐久性評價結論，將其水穩性、干縮性與凍融循環等控制在行業規范允許范圍內。不同等級的泡沫輕質土在相同條件下會形成不同的失水率和收縮率，應在作業中注重相對平衡狀態。

3 泡沫輕質土配合比研究

3.1 水膠比對泡沫輕質土的影響

水膠比是泡沫輕質土應用中的重要技術參數，對路基結構狀況與構造條件等具有直接影響。在不同水膠比條件下，路基處理施工中泡沫輕質土的抗壓強度、流動性能、干濕系數等均會出現顯著變化。以干濕系數為例，泡沫輕質土的水膠比越高，其干濕系數同樣越高，二者基本呈正相關系。隨著水膠比參數的逐漸增大，泡沫輕質土的整體摩擦效果將顯著增強，但當超出設計標準要求后，則容易出現泡體破裂現象。因此，根據陡坡路基客觀實際條件，嚴格掌握水膠比變化趨勢，至關重要。

3.2 摻合料對泡沫輕質土的影響

根據泡沫輕質土的實際應用需求，需添加一定量的粉煤灰、鹽漬土和粉砂等摻合料，其添加數量與比例，同樣會影響泡沫輕質土的綜合性能。按照《公路路基設計規范》等規定，應根據相近力學條件等，對各類摻合料所形成的膠凝材料總量進行嚴格控制，以試驗方式觀察泡沫輕質土的波動式變化波動狀態，確保所形成的泡沫輕質土形成相應強度。在復配摻合料比例方面，則應圍繞便于施工和降低工程成本的基本要求，確定最終復配比例。

3.3 養生溫度對泡沫輕質土的影響

養生的過程同時也是泡沫輕質土綜合性能形成的過程，需要根據水泥水化程度和實際環境條件等，嚴格設定養生溫度。從泡沫輕質土的齡期層面而言，養生溫度同樣會對其抗壓強度產生直接影響。通常情況下，泡沫輕質土水化過程中會出現水化熱反應，內部構造狀態會因溫度聚焦而形成潛在缺陷，干擾泡沫輕質土的綜合穩定狀態。由于施工作業中氣泡的存在，泡沫輕質土的養生溫度應通過遮蓋保水方式來實現，結合外部環境條件，進行保溫覆蓋層處理。

3.4 澆筑高度對泡沫輕質土的影響

從以往泡沫輕質土的施工作業來看，其自立性的存在會顯著加劇上下層結構之間的承載力作用，當超出額定承載標準后，則下層結構會出現坍塌狀況，影響陡坡路基施工效果。對此，在陡坡路基處理中，應嚴格控制泡沫輕質土的澆筑參數，將澆筑高度掌握在技術允許范圍內，并視具體情況進行試樣測試，減輕容重作用效果。在自重條件影響下，固化前氣泡受壓縮作用力明顯，同時帶動材料整體密度變化，為避免陡坡路基出現不可逆破壞，需使泡沫輕質土澆筑高度與結構設計總高度保持一致性。

4 泡沫輕質土在陡坡路基的應用方法探討

4.1 施工設備

在陡坡路基施工作業前，應充分做好現場環境勘察，根據泡沫輕質土的整體性能條件，配置性能穩定的施工設備，包括水泥漿攪拌設備、螺桿泵、空壓機、泡沫制備設備等，并按照基本作業要求，配置必需的配套設備。對泡沫輕質土的各類施工設備性能狀態進行優化調整，合理擇定機型類型與大小，確保泡沫輕質土下料、出料順暢，避免因施工設備故障而導致的作業流程中斷。利用施工設備，通過有效空氣壓縮，配合高性能發泡劑等材料，進行均勻混合固化，形成輕質材料。對施工設備主要參數進行有效維護，包括最大產量、最大水平輸送距離、濕容重范圍、泡沫群最大產量、水泥漿最大輸送量等。

4.2 現場施工

4.2.1 陡坡路基處理施工

根據陡坡路基現狀條件，對路基表面進行徹底清理，設定符合要求的清理厚度，以確保輕質土結構與路基界面的有效結合，優化后期路基表面與泡沫輕質土的接觸效果。在陡坡路基表面初步清理作業完成后，使用碾壓機械設備對路基表面進行碾壓，排除潛在擾動性因素，提高路基作業表面平整度系數。對路基表面壓實度進行專業檢測，降低后續泡沫輕質土澆筑作業難度。做好陡坡路基處理施工過程跟蹤，對可能存在的施工漏洞等進行嚴格控制，為泡沫輕質土結構層的形成創造良好條件。根據路基深度與地下水位條件，進行臨時降水。

4.2.2 現場模板或擋板安裝

實踐表明，泡沫輕質土具有較強的流動性，需要使用強度和剛度條件符合要求的模板進行固定遮擋，以確保其能夠有序成型。現場模板安裝前，應首先根據陡坡路基角度與高度等，計算模板或擋板尺寸大小，靈活采用竹膠板或混凝土擋板等。為確保模板或擋板安裝穩固性，可在縱方向和橫方向上分別使用加強筋進行固定處理，直至形成整體構造效果。在模板或擋板與填筑體之間，設置符合專業技術規范的沉降縫，將相鄰鋼筋網搭接覆蓋區域控制在合理水平。對模板或擋板安裝效果進行檢驗，不得存在變形、位移或損毀等狀況。

4.2.3 現場澆筑

在澆筑前，應使用具有現代智能化計量功能的工具對泡沫輕質土進行拌和制作，根據預期效果，及時調整拌和過程中各類原材料的添加量和使用比例。采用泵送澆筑作業方式，從軟管前端處直接進行澆筑，按照陡坡路基現狀進行水平作業，控制水平泵送距離和垂直泵送距離。采用分層或分塊澆筑作業方法，在細分澆筑作業區域的基礎上，將單層澆筑厚度掌握在0.8±0.2m范圍內。盡量保持泡沫輕質土現場澆筑的連續性，按照澆筑管現場放置的方向進行前后移動澆筑，并保持澆筑口水平狀態，使泡沫輕質土能夠穩定有序地流動到施工范圍內。在冰雪降雨等作業環境下，應同時采取必要的遮蓋防護措施，避免雨水侵蝕沖擊作用而出現消泡效應。

4.2.4 養護技術

按照陡坡路基既有條件，制定詳細可行的泡沫輕質土現場養護技術方案，明確各個作業環節的養護技術要求，滿足水泥材料的固化需求，使泡沫輕質土的膠凝筑體能夠形成預期效果。在泡沫輕質土澆筑初步完成后，其進入初凝階段，為防止因水分揮發散失過快而導致的后期質量病害問題，應及時做好噴水或灑水養護，在路基面層結構體初步形成并穩固后，方可進行后續作業。對于尚未固化成型的輕質土層表面，不得來回走動或碾壓。

4.2.5 現場指標控制與試驗檢測

為確保泡沫輕質土的整體施工成效，應按照定機、定人、定崗、定責的基本要求，嚴格做好現場指標控制與試驗檢測。對于現場指標，主要應定時測定泡沫輕質土的濕容重、流動值和氣泡密度等，及時比對分析設計值與實際值之間的偏差，將允許誤差控制在技術條件范圍內。現場指標控制同時應形成準確記錄材料，對指標變化狀況進行精確描述，對后續指標變化趨向做出研判預測。對于固化后的試驗檢測，則對照《普通混凝土力學性能試驗檢測方法標準》等，結合陡坡路基施工作業區域現狀，選擇澆筑點出料口區域的立方體等作為檢測點，記錄其抗壓強度條件。對于試驗檢測發現的缺陷，需及時采取專業技術措施予以處理。

4.3 應用效果監測

通常情況下，泡沫輕質土應用效果監測的主要指標包括路基土壓力、臺背側壓力、路基及路面工后沉降、路面彎沉等。現代監測技術的快速發展與實踐運用，為泡沫輕質土施工效果監測提供了更為靈活多變的監測載體，使傳統技術條件下難以完成的應用效果監測任務更具實現可能。因此，應根據泡沫輕質土施工作業要求，配置專業監測技術裝置，連續收集泡沫輕質土應力數據信息和應變數據信息等，并對數據信息的變化規律進行研判，以判斷泡沫輕質土在陡坡路基應用中的綜合成效。有工程實踐采用了土壓力盒或水準儀等監測設備，對泡沫輕質土的應用效果進行監測，取得了良好效果，值得推廣。

4.4 施工質量控制

在泡沫輕質土正式澆筑之前，應根據澆筑質量的均勻性控制要求，充分做好各項準備工作，檢查澆筑設備完好性以及材料計劃使用量，在上一層次澆筑任務驗收完成后，方可進行后續澆筑作業。事先對泡沫輕質土澆筑作業人員進行培訓與指導，由業內專業人士為其做好現場指導，杜絕一個澆筑層分多次澆筑等狀況出現，糾正不當作業方法。在平整度控制和強度控制方面，則需將澆筑管出料口平直地放置在指定位置，以確保出料均勻性，控制單層澆筑面積。在濕密度控制方面，則應根據附加應力條件等，設定檢測頻次，保持泡沫輕質土的良好流動性，防止出現材料離析狀況。

5 結語

綜上所述，泡沫輕質土的多方面核心優勢特點，決定了其在道路陡坡路基施工實踐中的現實地位。因此，工程技術人員應密切結合道路陡坡路基項目實際特點，精準把握泡沫輕質土的基本應用要求，宏觀審視泡沫輕質土對于提升路基施工質效的現實作用，建立健全系統完善的施工工藝流程，優化整合泡沫輕質土施工資源要素，積極有效運用人工作業方式與機械作業方式等，為全面實現泡沫輕質土的現實價值創造有利條件，為提升道路陡坡路基施工綜合成效提供便利。