泡沫轻质土在高填方路基施工中的应用

卢玲

山西交通控股集团有限公司大同北高速公路分公司 山西大同 037000

随着我国社会经济的不断快速发展，出现越来越多的公路工程建设项目。而在各公路工程项目施工过程中，常常会遇到特殊路基地段，尤其是软土地基，极易出现严重的路基高填方工后沉降问题。一般来说，在高填方路基中所选用的传统填土材料，工程费用高、施工时间长、路堤放坡占地面积大，再加上因高填方路基存在较多的填筑土方量，导致土体附加应力的显著上升，严重影响工后沉降，进而极易发生施工问题，如边坡坍塌、道路开裂等。为对以上问题进行有效解决，提高高填方路基施工质量，获取更多的社会效益与经济效益，可以选用泡沫轻质土这种新型材料。基于此，本文对泡沫轻质土在高填方路基施工中的应用进行深入研究，具有重要意义[1]。

1 案例分析

某一高速公路拓宽工程，K1500+740- 980左幅为高填方路段，选用泡沫轻质土进行填筑，在以上高填方路段中，路面宽度拓宽21m，纵坡抬高20m。经过预计，泡沫轻质土填筑量总约260000m³。

1.1 配合比设计

因为本次高填方路段的填筑高度比较大，为确保路基的稳定性，本路段选用泡沫轻质土。其中，针对泡沫轻质土28d抗压强度qe，应比规范要求要高，即：根据28d抗压强度qe≥1.2MPa进行施工，其中流值为170-190mm，7d抗压强度≥0.6MPa。在试验中，设计3种不同湿密度的配合比，即：D550、D600、D650。根据设计要求，确定最佳的泡沫轻质土配合比。

1.1.1 量取泡沫

选用SR-1601型发泡剂来制作泡沫原材料，根据有关规范规定，用水稀释发泡剂60倍，以形成发泡液，对空压机、发泡机进行相连，对气压值、发泡机流量进行调节，以获取满足设计要求的泡沫群。其中，泡沫密度为40-60g/L。在对泡沫样品进行制作时，需要先称量每一升的泡沫，对合格的泡沫进行量取，然后将其倒入拌好的水泥浆内。如果制作的泡沫不符合设计要求，必须要将其全部倒掉、进行重新取样[2]。

1.1.2 检测试样的流值

对于现场施工来说，泡沫轻质土的流值对其常常会产生极大的影响，如果流值偏小，则浇筑面上的泡沫轻质土难以流动摊平，极易出现消泡现象，导致施工质量的降低；如果流值偏大，极易对施工机械造成严重磨损，发生泵送不连贯问题。针对上文提及的3种配合比的泡沫轻质土浆料，分别检测它们的流值，其中，主要运用平板、流值筒等检测工具。在平板的中间位置固定流值筒，向流值筒内倒入式样，同时沿着流值筒的筒口进行刮平，然后将流值筒进行提起，并静置60s，利用游标卡尺来对平板上圆饼的直径进行测量，然后沿着互相垂直的两个方向分别进行测量，计算平均值，以定为本次式样的流值。通过检测后，不难发现，泡沫的掺量是试样流值的主要影响因素，流值与泡沫掺量成反比[3]。

1.1.3 试件制作与结果分析

根据配合比及其要求，分别对3种试样进行制作，每一种试样均浇筑2组强度试件，每一组具有3个试块，分别养护两组试件7d、28d，在试件完成养护以后，应测试试件的强度，选取平均值。根据试验结果，在泡沫质量、配合比原材料满足要求的条件下，D650满足强度设计要求，D600和D650满足流值设计要求，所以，本工程选用D650。

1.2 有关控制指标与施工场地的前期准备

第一，遇水时，泡沫轻质土会产生消泡现象，对工程质量会造成严重影响，所以在下雨天气，不得施工。在进行施工之前，一定要确保浇筑面不存在杂物与积水；为避免基坑出现积水，确保施工质量，在浇筑底层工作面之前，需要将一层碎石铺设在底层表面，然后在其上面铺设土工布。

第二，在进行施工时，应详细检测泡沫轻质土的有关指标。每班应检测2次泡沫轻质土的流值、检测6次泡沫轻质土的湿密度。其中，在检测流值时，应对饼状型的垂直方向直径与最大直径进行测量，在检测湿密度时，在现场选用1L的量杯进行取样称量。流值取值应控制在170-190mm，湿密度测定值控制在650士 3%g/L。

第三，通过平台方式开挖旧路基，将浇筑区域开挖成阶梯状，以有效结合旧路基与现浇轻质土路基，提高路基的整体稳定性。因为填筑高度比较大，在最外围对一道约20cm厚度的混凝土挡墙进行浇筑，当浇筑至平台位置时，应铺设一层钢丝网，同时利用U型钢筋进行锚固，然后开展后续施工作业，这样能够有效提高路基的抗滑移性能与抗倾覆性能[4]。

第四，分区分块处理浇筑场地，每个浇筑面小于400㎡，每20m设置一道沉降缝，且沉降缝内宜选用泡沫板或者夹板，以确保轻质土路基的强度与浇筑质量。通过选用模板来分隔不同浇筑区，不同模板之间一定要紧密接触，同时利用铁丝、木方将其予以固定。在进行施工过程中，应选用间隔法来浇筑一个分区，当轻质土初凝自立以后，将模板拆除下来并收好，然后对中间区域进行施工，这样可以重复利用模板，有助于施工成本的减少。

2 结语

与常规填土材料相比，泡沫轻质土具有更高的耐久性与强度，可以对高填方路基问题进行有效解决，如征地成本高问题、放坡难问题等。针对高填方路基，因为常常会存在较大的填筑土方量，进而会大大增加对原有路基的附加应力，极易发生老路沉问题，而通过选用轻质土，便能够有效解决以上问题。目前，在我国土建行业中，泡沫轻质土是一种新型材料，将其用于高填方路基填筑材料可以对常规填筑做法的缺陷进行有效弥补，具有很多优势，值得大力推广与运用。