对气泡轻质土路基设计的分析

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为例，对于轻质土的施工方案进行了研究分析，充分的阐述了气泡混合轻质土的设计要点，并且对一些简单的技术进行了分析。

关键词：轻质土；设计；研究

前言

轻质土，又称为气泡轻质土，它是在原料土中按一定的比例添加固化剂、水和气泡，经充分混合、搅拌后所形成的轻型填土材料。

原料土的直径宜采用小于5mm的工程废弃土、砂、砂性土、黏性土或水泥，并进行解泥以及筛分处理。固化剂则分为主剂以及辅剂。主剂主要用于固结原料土，辅剂则用于催化原料土。

轻质土制作过程：主要利用发泡系统将起泡剂利用机械的方式进行发泡，同时将其中的泡沫及水泥浆进行搅拌混合，之后利用泵送系统成型，在经过自然养护之后，形成含有大量封闭气孔的新型轻质保温材料。其中，气泡是由致密的、直径主要的特点就是在混凝土的内部形成泡沫孔，从而来存进混凝土的轻质化以及隔热化。

1 工程案例

1.1 工程概况

丹灶物流中心道路改善二期工程，包括官抱路段和百乐路、大新路段两部分，其中百乐路、大新路段位于西樵镇，路线呈东西走向，项目西起樵丹路，在路段中与现状公路（百乐路、大新路）合并，东止于樵金路，道路全长5.05km。

根据沿线居民要求，在已设计的道路两侧曾设3.5m的管道预埋区，若按常规做法进行放坡，则全线特别是鱼塘段征地面积陡增，且需进行软土地基处理，对项目的推进影响较大。因此根据该工程的具体情况及现场需求，3.5m的管道预埋区采用气泡轻质土。

1.2 设计要点

气泡混合轻质填土方案分主体部分和辅助部分设计：

1.2.1 主体部分设计主要为气泡轻质填土设计

（1）断面设计：本项目气泡混合轻质填土用于鱼塘路段的路面拓宽填方路基处理，断面设计主要依据原有边坡类型和拓宽路段实际的地形，设置拼接土钉连接原有路基及开挖基础。（2）容重设计：不大于7.5kN/m3。（3）无侧限抗压强度设计：路槽底以下80cm范围内不小于1.2MPa，其余区域不小于0.8MPa。

1.2.2 气泡轻质填土配合比的选择

气泡混合轻质土的配合比应根据设计强度、湿容重、流动性等要求进行选择。施工时应根据施工现场所用材料试验的基础上确定施工配合比。

1.2.3 辅助部分设计

为了更好地保证气泡混合轻质填土耐久、美观、安全，需要增加辅助部分。具体设计方案如下：

（1）气泡轻质土的施工顺序为：开挖边坡路基、铺设防渗土工布、设置面板及基础、浇筑气泡混合轻质土、铺设防渗土工布、铺设路面结构。（2）道路外侧为鱼塘，现状边坡防护为浆砌片石防护，施工前需要进行围堰，抽水后将原有浆砌片石护坡按1：0.75的坡率开挖。开挖后每1m是指一列拼接土钉，加强新旧路基的连接，避免路基出现不均匀沉降。（3）土钉筋料采用ф25mm的HRB400钢筋，钻孔ф50mm，钻孔成形后即灌注M30水泥砂浆，注浆采用孔底返浆法，当浆液流出5秒左右即插入钢筋。待24小时后方可施工轻质土路堤，期间不得悬挂重物。土钉材料外露段靠近临时边坡长20cm处采用胶布缠裹。（4）气泡混合轻质土施工前底面及兩侧先铺设防渗土工布，最后顶面用防渗土工布包裹，侧面土工布与顶面搭接50cm。防渗土工布为M2/PE型号，厚度为2mm，延伸率大于50%，纵、横向拉伸强度不小于18kN/m，纵、横向直角撕裂强度不小于100N/mm，CBR顶破强度不小于6000N，垂直渗透系数不超过5×10-11cm/s。（5）面板采用C25砼现场预制，预制宜采用钢模版，面板表面需平滑美观。面板基础采用C25砼现浇，基础底部开挖后需夯实整平。（6）气泡轻质土纵向10～15m设置施工缝，施工缝宽1cm，全断面填塞沥青木板或夹板。（7）在距离路床底面50cm的位置设置一层ф3.2mm钢筋网，钢筋网水平铺设，不需固定在面板中，但须铺设安装牢靠。当需接长时，纵断面方向搭接30cm，横断面不搭接。（8）气泡混合轻质土按水平分层浇筑施工，每层厚度应小于1m。为确保气泡混合轻质土中气泡独立而均匀分布；气泡的消泡及材料的离析控制到最小程度，施工过程中应避免过度振动；浇筑过程应从软管的前端直接浇筑，且出料口要埋入气泡混合轻质土中或尽量靠近气泡混合轻质土的表面。整个填筑体水平分层进行浇筑，每层浇筑的间隔时间至少24小时。（9）气泡混合轻质土浇筑完成后，为了防止由于急速干燥而产生裂缝，固化后需要加盖麻袋等进行保护。此外，如果施工中下雨，对固化前的气泡混合轻质土要进行遮盖，避免雨淋。对于大体积气泡混合轻质土，更应注意加强过程养护，确保不因养护不够导致裂缝产生。

2 结束语

对于气泡轻质土来说，具有很大的优势，具有很强的抗压性、耐水性、耐久性以及环保性等，并且其施工的速度也很快，所以在很多的领域中都得到了广泛的应用，看了应用与工程中的挡土墙、运动场中的田径跑道，也可以应用与管线回填以及贫混凝土填层等，具有很广泛的应用范围。

参考文献

[1]陈忠平，谢学钦.气泡混合轻质土的主要特性及其应用[A].2004年道路工程学术交流会论文集[C].2004.

[2]祝新念，胡卫东，肖四喜.气泡混合轻质土的特殊性能及工程应用[J].大众科技，2010，2（5）：20-25.