EPS泡沫顆?；旌陷p質土路基填筑施工技術

摘 要：EPS泡沫顆粒混合輕質土容重小，能有效地增強地基的承載力，防止長期受到外力作用而產生變形，可有效地解決地基不均勻沉降、路堤與橋臺連接處沉降差等難題。本文主要進行EPS泡沫顆?；旌陷p質土路基填筑施工技術研究，分析了EPS泡沫顆?；旌陷p質土路基填筑的工藝特點和工藝原理，并結合實際工程，分析了EPS泡沫顆?；旌陷p質土路基填筑施工工法。EPS顆?；旌陷p質土作為路基填料，能有效地減小地基的附加應力，減小軟土層的沉降沉陷，提高道路的穩定性，為今后缺少高質量土料的建設項目開辟了一條新的途徑，值得大力推廣。

關鍵詞：EPS泡沫顆粒；輕質土；路基填筑；施工技術

1 前言

隨著經濟的持續高速發展，我國大規模改建、擴建或新建道路需要大量的土方，如果繼續沿用“借土回填”方式，勢必會對大片原始植物及已有可利用的農田進行大規模的破壞，導致對資源的浪費、對生態環境的破壞[1]。同時，我國的生態環境問題也在不斷出現，并日趨嚴重。大型建筑工程、內河航道、濱海工程等工程的排泥過程中，會產生大量的棄土，造成了嚴重的環境污染。在道路、橋梁等基礎設施上修建公路、橋梁時，由于地基變形、差異沉降等原因，對公路、橋梁的施工質量產生了較大的影響[2]。目前，除傳統的砂井預壓法、樁基等地基加固措施外，出現了一種新型的聚苯乙烯泡沫（EXPANDED POLYSTYRENC，簡稱EPS）超輕質填料，可有效地解決地基不均勻沉降、路堤與橋臺連接處沉降差等難題[3]。采用“EPS顆粒輕質混合料”這一新技術，可將棄土、EPS廢棄物進行改性，制成符合要求的路基填料。本工法不僅可以解決我國高速公路、市政道路等項目建設中存在的土地能源問題，而且還能解決固體廢物的合理處置問題，滿足環保、可持續發展的需求。

2 EPS泡沫顆粒混合土工法特點

2.1 EPS泡沫顆?；旌陷p質土特點

EPS泡沫顆?；旌贤辆哂畜w積小、強度高、變形性能好、施工方便等優點，是一種新型的、具有很高應用前景的土工材料[4]。它的主要特性如下：

（1）輕質性。EPS泡沫顆?；旌陷p質土的密度不僅遠小于普通土，還可以通過改變土中的氣泡與固化劑的含量調整EPS泡沫顆粒的容重。

（2）施工性良好。EPS泡沫顆?；旌贤潦┕し奖悖虿捎昧怂喙袒瘎话阍?4 h后開始固化，固化結束后即能自立，可垂直填筑，對擋土結構的推擠力很小。

（3）耐久性。屬于水泥基材料，其耐久性比高分子材料好，與水泥材料相當。

（4）良好環保特性。EPS泡沫顆粒混合土的原材料可以是建筑過程中產生的廢棄土、粉煤灰等，既能防止垃圾對周圍環境造成二次污染，又能將各種工業廢料等資源加以綜合利用，達到循環再利用的目的?？捎行Ы鉀Q不可降解 EPS對環境的污染，減少因大量借土引起的生態環境破壞等問題。在公路建設中，既可以節約土地，又可以避免高填高挖等對周圍環境的破壞，能有效地保護自然生態環境。

（5）質量可靠，節約成本。將 EPS輕質混合料用作路基填料，可降低路基荷載，提高（軟弱）路基承載性能，保持路基的穩定性和耐久性。在施工過程中，可以減少路基的沉降、工后沉降，弱化基礎處理，節約工程造價，還可以節省路基土方的購置與運輸成本；同時，還能節省棄土占用、廢棄 EPS處置等費用，具有明顯的社會效益和環境保護效益。

2.2適用范圍

EPS泡沫顆?；旌贤磷鳛橐环N新型的土工合成材料，在公路工程中得到了廣泛的應用，對解決我國高等級公路軟基處理中出現的橋涵跳車、拓寬路基拓寬過程中新舊路基差異沉降、高填方路基穩定等問題具有重要的理論和實踐意義[5]。EPS顆粒混合輕質土用于道路路基填料，既能達到廢棄物資源化，又能節約工程建設費用，實現廢棄物的回收與循環利用。

2.3工藝原理

EPS泡沫顆粒混合土是由 EPS泡沫與原狀土和固結材料復合而成，EPS泡沫顆粒混合輕質土容重小，能有效地增強地基的承載力，防止長期受到外力作用而產生土體變形。EPS顆粒輕質材料是將球形EPS顆粒與土、水泥等按一定比例摻入水，經水泥水化硬化后與土體形成骨架，使其具有較高的強度，同時 EPS球形顆?？商畛淇涨?，降低混合料的密度。在施工過程中，將EPS顆粒、土、水泥與適量水等按比例混合，制成一種新型的輕質混合土，用運輸車將其運至工地，進行分層碾壓，然后養護，最終得到滿足強度要求的 EPS顆?；旌陷p質路基。EPS顆粒密度很小（0.015-0.02 g/cm3），可以顯著地降低土體的容重，通過加入水泥等固化劑，增強各組分的粘聚力，從而提高強度，減少變形。

3 EPS泡沫顆?；旌陷p質土路基填筑施工案例分析

3.1工程概況

蕭山機場高速公路改擴建工程橋頭段設置一段40 m長的 EPS泡沫顆?；旌贤谅返獭Ｔ擁椖拷ǔ珊?，沒有出現橋頭跳車的情況，取得了良好的效果。

3.2配合比設計

EPS顆粒混合輕質土由廢棄土、EPS顆粒、固化劑和水組成，根據道路路基的設計要求，對強度、密實度、使用性能等指標進行合理的設計。EPS顆粒為球狀小珠聚苯乙烯，是一種白色、球形顆粒、顆粒大小為3mm-5mm，密度為15kg/m3-20kg/m3，為阻燃型。固化劑采用42號普通硅酸鹽水泥，終凝時間大于6h，水泥參量4%-10%。廢棄土要根據當地資源，選擇粘土、粉土、中細砂、粉煤灰、碎石和污泥等多種混合為原料土。EPS泡沫顆粒混合輕質土，需在室內進行配合比設計，再通過原材料試驗調整配合比，從而得到施工配合比。設計配合比見表2所示。

3.3施工工藝流程

施工工藝流程見圖1所示。

（1）施工準備：在施工之前，應先將現場清理干凈，清除表層的疏松土層、殘枝、落葉等，以免在原地基與輕質土間形成軟弱面。

（2）廢棄EPS處理：廢棄EPS可由廢舊回收站購買，由封閉式自卸車運送到工地進行存放。在運輸途中，應蓋上篷布，保證 EPS不會被風刮走。將回收的 EPS送到粉碎機中粉碎，粉碎后的 EPS物料經出口自動篩分，得到3mm-5mm的 EPS顆粒，用于工程施工。

（3）拌合：EPS顆?；旌陷p質土的拌合采用專用攪拌設備，對原料土、水泥，水和EPS進行自動控制計量。

（4）運輸：EPS顆?；旌陷p質土經過拌和后，用自卸車運輸到施工現場進行攤鋪、碾壓。

（5）攤鋪：可采用推土機或平地機等機械設備在現場鋪設。在攤鋪EPS混合輕質土時，需要進行放樣，確定路基邊線，土質防護界線，盲溝位置等。攤鋪前要對路基高程進行測量，這樣可以有效地控制路基填筑的厚度，路基填筑厚度應控制在25cm以內。EPS顆?；旌陷p質土路基應該分層攤鋪，各作業區段的攤鋪長度要在水泥初凝之前碾壓完成，從拌和料出料到碾壓結束，通常要在3個小時內（比水泥土的初凝時間短）。在攤鋪前，應先檢查上層輕質土的壓實情況，若出現2cm-3cm松動層，可噴灑適量水，并灑入少量水泥后，將其與新填筑層一起進行壓實；若上層輕質土表面有較大的擾動，則需將受擾動區域刮掉，重新進行攤鋪壓實。

（6）壓實：為避免固化后的混凝土喪失黏聚力，以及水分蒸發導致壓實效果不佳，需在混凝土初凝之前進行碾壓。碾壓完成后，EPS顆粒混合輕質土的含水率要控制在適宜范圍內。將EPS顆粒混合輕質土分層壓實后，采用灌砂法檢驗壓實度，試驗頻率參照路基工程技術規范進行。采用室內試驗方法，對EPS顆?；旌陷p質土取樣進行彎沉試驗，試驗頻率參照路基工程技術規范進行。

（7）養護：EPS顆?；旌陷p質土攤鋪厚度一次不應超過3層，養護時間不小于7天。對各層壓實度進行檢驗，當路基填筑完成后，至少養護1個月。在養護期間，要將 EPS顆?；旌陷p質土用土工布覆蓋，以防止輕質土的水分蒸發，并采取噴霧法進行人工補水。如遇下雨，要做好防護工作，以免雨水沖刷輕質土。養護結束后，對其進行容重、7天無側限抗壓強度測試，符合條件后，再進行下一層輕質土的填筑。為滿足工程建設后的長期防變質要求，路堤兩側按照設計坡率施工100cm寬的包邊面，采用小型機械壓實，壓實度不得低于93%。

3.4效益分析

不同軟土路基處理優缺點和造價對比分析見表3所示。

從經濟角度來看，工程造價由高到低為CFG樁、EPS顆?；旌陷p質土路基、擠密碎石樁、水泥攪拌樁。當然，經濟性要綜合考慮各種因素，如方案技術合理性、當地材料供應狀況，以及建設工期的緊張程度。EPS顆粒輕質土具有施工簡便、取材方便、強度可調、工后處理效果較好等特點，在未來軟土路堤建設中將發揮更大的作用，并逐步得到推廣。本文以蕭山機場高速改擴建工程橋頭段為研究對象，圍繞 EPS顆粒輕質混合土施工技術，從 EPS顆粒混合輕質土配合比、路基施工工藝等方面進行研究，將 EPS顆粒輕質混合輕質土應用于工程實踐，并獲得了較好的經濟效益。

4結論

本工法可以大量處理建筑垃圾及各種廢棄EPS泡沫材料，達到了廢棄物的回收利用，具有很好的社會效益。本工法可避免土方堆填區、不可降解 EPS對環境的影響，也可減少借土換土帶來的生態環境損害；還可降低垃圾填埋場占用場地，有利于環境保護。EPS顆粒混合輕質土作為路基填料，能有效地減小地基的附加應力，減小軟土層的沉降沉陷，提高道路的穩定性，并能有效地降低地基處理的工作量。采用 EPS顆粒混合輕質土作為橋頭填土，能有效地控制橋涵路基連接處的沉降差，防止縱向錯位，從而解決橋頭跳車等質量問題。EPS顆粒混合輕質土作為路基填料為以后缺少高質量土料的建設項目開辟了一條新的途徑，值得大力推廣。

參考文獻

[1] 趙奕楊，莊心善，聶去塵等.EPS顆粒改良膨脹土強度試驗研究[J].湖北工業大學學報，2023，38（05）： 95-99.

[2] 王磊，彭浩，陳耀華等.膨脹珍珠巖摻量對EPS泡沫混凝土性能的影響[J].湖南城市學院學報（自然科學版），2023，32（01）：17-23.

[3] 張旭升，張韜.聚苯乙烯泡沫顆粒輕質土在道路工程中的應用[J].交通世界，2018（26）：17-18+21.

[4] 黨天劍，侯天順，Sibel Pamukcu.聚苯乙烯泡沫顆粒輕量土水穩定性試驗研究[J].工業建筑，2017，47（04）：86-92.

[5] 翁洋，陳錫鋒.EPS顆粒混合輕質土在高速公路中的施工技術及應用[J].公路交通科技（應用技術版），2013，9（01）：39-41.

作者簡介：王宇飛（1991.01-），男，漢族 甘肅成縣人，本科，工學學士，高校講師，" "研究方向：道路橋梁工程施工技術、施工管理。