泡沫轻质土特点及其工程应用.pdf

一、泡沫轻质土的特点 泡沫轻质土逐渐在国内推广应用，具有如下主要特点：1、重量轻：重度可在 0.251.65 吨/方依据工程需要调节，可用于软基、台背回填等对加载或沉降敏感的换填工程。2、抗压性好：立方体抗压强度可在 0.38MPa 之间依据工程需要调节，可用于公路、铁路、站场等需要一定抗压性能的工程。3、耐久性好：性能属于轻质水泥类材料，耐久性与水泥砼类似，可广泛应用各种适宜的结构工程。4、保温性好：泡沫轻质土内具有大量气泡，导热系数小，具有较好的保温性能，可应用于我国东北、青藏高原等极寒地区。5、自稳性好：作为水泥类材料，泡沫轻质土在硬化后具有良好的自立性，可广泛应用于新旧路基加宽、高山峡谷区道路拼宽等地段，可节约大量土地资源。6、施作便捷：泡沫轻质土采用发泡剂发泡后与水泥混合搅拌，利用泵送的方式浇灌于由预制 4cm 模板、波纹板等材料形成的工程区，可实现长距离输送浇灌，每小时工作量可达 100 方，在工期紧张的工程中具有独到的优点。7、环保性好：泡沫轻质土性无机质材料，发泡剂不含苯、甲醛等有害物质，对环境没有污染。8、经济性好：经过近 20 年的发展，泡沫轻质土在国内的合理工程综合价（包含从原材料直至工程成型）约为 220350 元/方，并呈现用量越大，单价越低的特点。.二、两处泡沫轻质土优化抗滑桩工点的案例 1、某公路以半填半挖的形式通过斜坡中部，坡体上部为稍密中密的碎石土，下伏产状反倾的中风化砂岩，自然坡体稳定。技术人员拟采用 2.02.535m5m 的路肩式抗滑桩进行支挡加宽。图 1 拟采用的工程地质断面图 从工程地质条件看，该段碎石土自然坡体稳定，现路基采用半填半挖的形式，且挖方大于填方，故工程的合理施作不会降低坡体的稳定性，采用抗滑桩支挡加宽的工程规模偏大，经济性较差，且施工周期偏长。基于此，在填方路堤段采用重量轻、自稳性良好、工程施作便捷，高5.5m 的泡沫轻质土进行加宽，从而进一步减轻了工程斜坡的重量，而有利于坡体的稳定。且为进一步提高坡体的长期稳定性，在内侧路堑边坡部位设置长 12m 的仰斜排水孔疏排土岩界面部位的地下水，从而有效确保了坡体的长治久安。图 2 优化后的工程地质断面图 该方案工程造价约为原抗滑桩方案的 10%，施工周期为原方案的 5%，是一个相对更优的方案。2、某公路以填方的形式通过斜坡中部，坡体上部为稍密中密的碎石土，下伏产状反倾的中风化砂岩，自然坡体稳定。技术人员拟采用2.02.547m5m 的路肩式抗滑桩进行支挡填筑，其中每根抗滑桩上设置了 4 孔长度为 2336m 的预应力锚索，路堤填方最大高度约20m。图 3 拟采用的工程地质断面图 从工程地质条件看，该段碎石土自然坡体稳定，现路基高填路堤的形式通过，将严重降低工程斜坡的稳定。而技术人员采用锚索抗滑桩进行支挡的工程处治措施，工程规模偏大，经济性较差，且施工周期偏长，工程难度大，是一个欠合理的技术方案。基于此，在填方路堤段采用重量轻、自稳性良好、工程施作便捷，地面以上最大填高 18m 的泡沫轻质土进行路堤填筑。其中路堤部分采用 W3 型泡沫轻质土，即最大为 18m 高的泡沫轻质土重量为 54KN/平方，相当于填高 2.5m 左右的普通填料填方重量。因此，为有效减小工程填方加载形成的附加应力对工程斜坡的不利影响，对原自然斜坡采用挖除 2.53.5m 后再行采用泡沫轻质土进行填筑的方案，从而将换填和车辆荷载引起的附加荷载基本上进行了有效平衡，也就极大限度的减小了路堤填筑对工程斜坡的稳定性影响。此外，为提高填方路堤的稳定性，在泡沫轻质土外侧底部设置两排纵横向间距 1.5m，直径为 140mm，长 20m 的微型桩对泡沫轻质土和碎石土的稳定性进一步提高，并在路基后部的堆积体厚度较小的部位设置深 3.0m 的截水盲沟，对后部山体的汇水面积较大的地下水进行截排，从而有效确保了填方路堤的长治久安。图 4 优化后的工程地质断面图 该方案工程造价约为原抗滑桩方案的 15%，施工周期为原方案的 5%，是一个相对更优的方案。因此，泡沫轻质土的合理应用对解决工程问题具有非常好的独特之处，这在 xx 省首次在海拔近 3800m 的 xx 公路施工以来，目前已在xx 开始广泛应用。而在我国 xx、xx、xx、xx 等地形地貌险峻的西部省份，泡沫轻质土的应用还近于空白或刚刚起步，也具有广泛的应用天地。需要注意的是希望泡沫轻质土能合理应用，既要避免不敢应用的妖魔化，也要避免包打天下的万能化。万事万物都有缺点而不是完美的，万事万物都有天生我材必有用的属性，量力而行，适材而用就好。