摘要：泡沫轻质土路堤在既有路基加宽、桥头跳车处理、软土路基处理中的应用越来越多。莲株高速公路改扩建工程因公路沿途几个区段存在用地受限、征地困难等问题，修改原有方案，采用泡沫轻质土材料进行既有路基的加宽，以及桥梁台背填土的换填，减小对桥台的水平推力。泡沫轻质土在路基中的使用，需要根据工程的设计要求，调配符合设计指标的轻质土湿密度、流动度等一系列参数。因其密度小、固化后可直立、侧压力小等优点，在施工过程中可自流平、施工工期较短，可大大减少工程造价，具有很好的经济效益。
关键词：泡沫轻质土；路基加宽；可直立
泡沫轻质土是土建工程领域的一种轻质填土材料, 它是在原料土(砂、粘土、工程废弃土)中按照一定比例添加固化剂、水和气泡, 经充分混合搅拌后所形成。主要特点是密度比一般土体小, 强度和密度可根据实际需要调整, 气泡的体积含有率大, 导热系数小,隔热、隔音及抗冻融性能好, 具有自流平性，便于施工, 固化后可直立等。由于上述特点, 泡沫轻质土在软基处理、道路加宽、桥台台背(涵洞背)填土、滑坡地段填土、挡土墙背的填土、陡峭地段的垂直填土、隧道洞口及埋管的填土, 以及解决道路冻胀翻浆等方面具有独特的优势[1]。本文以莲株高速公路改扩建工程为例，阐述了泡沫轻质土在既有路基加宽工程中的应用及工程成效。
1 工程概况
莲株高速公路是依托G320国道莲易公路改建，起于湘赣省界莲花冲，终于株洲市红旗立交桥东，顺接莲易公路株洲至易家湾段，全长50.384km。起点至醴陵段长18.078km，采用双向四车道一级公路标准，设计速度80 km/h,路基宽21.5 m；醴陵至终点段长32.306km，采用双向四车道高速公路标准,设计速度100 km/h,路基宽24.5 m。概算投资30.04亿元，建设工期3年。全线设置互通式立体交叉6处、平面交叉16处、收费站4处，服务区、治超站、路政中队、交警基地各1处。对于莲株高速公路的改扩建工程，本项目路基主要采取半幅加宽的方式，辅以两侧加宽。由于该项目沿途有多处按普通改扩建方案需征用土地，影响附近居民生活和企业生产。另外部分桥台形式受用地限制采用桩柱式桥台，为减小对桥台的水平推力，鉴于泡沫轻质土的特性，莲株高速公路在用地、拆迁和施工受限等路段和部分桥梁台背部位应用了泡沫轻质土。全线用于路基拼接5处，桥梁台背3处，共计3.7万立方米。
2 施工概况
2.1泡沫轻质土材料的配比设计
根据 《泡沫轻质土设计规程》 （CECS：249：2008）和 《公路路基设计规范》 （JTG D30-2015）确定泡沫轻质土路基的强度设计值、湿密度、流动度以及泡沫剂的发泡倍率等一系列相关参数。选用材料及一些设计参数如表1所示。通过试配试验，确定了泡沫轻质土的施工配比。试配试验数据见表2，施工配比设计见表3。消泡试验通过静置按施工配比配制的轻质土一个小时后，测量材料湿容重的变化来判断是否满足消泡试验要求。试验结果显示，轻质土湿容重增加8 kg，小于限值10 kg，故该配比的轻质土满足消泡试验要求。
表1 泡沫轻质土材料及设计参数
表2 泡沫轻质土试配试验数据
表3 泡沫轻质土施工配比
2.2施工过程质量检测
按设计要求，施工过程中应对泡沫轻质土的湿密度、流动值、气泡密度进行检测，固化后，检测指标为抗压强度，路基顶面以下80cm内28天抗压强度设计标准为1.0MPa，80cm以下范围28天抗压强度设计标准为0.8MPa。
检测频率为：最上一层时，每工作日取强度检测试件2组，分别做7天龄期和28天龄期强度检测，其他层位，每工作日取强度检测试件1组，分别做7天龄期和28天龄期强度检测。
在实际施工过程中，为加大质量管理力度，提高了检测频率。采用每次浇筑300立方米检测一次，经检测的试件，强度全部合格。
3 工程成效
由于泡沫轻质土容重小、可直立、侧压力小，施工时不会对其他建筑物造成损害等特性，大大减小了公路用地，减少征拆费用，以及施工协调矛盾，具有很好的经济效益。莲株高速公路改扩建工程8处采用泡沫轻质土方案，较常规方案总体可节约造价928万元。桥梁台背换填泡沫轻质土，减小了对桥台的水平推力；在旧边坡上直接填筑现浇直立式路基，有效避免了新老路基的差异沉降问题，同时施工速度快，施工工作面小，缩短了工期，确保了莲株高速通车任务的完成。
4 结语
通过本工程的实践证明，泡沫轻质土在路基加宽工程中的应用，可以大大减小路堤的自重，降低地基附加应力，提高地基承载力，特别适用于软弱地基工程的应用，可以大大减小地基沉降，很好的控制新旧路基间的沉降，使新旧路基均匀沉降。泡沫轻质土固化后可直立，路堤不需要放坡处理，很好的减少了路堤放坡用地，以及征地用地等一系列的费用，适用于用地受限的工程。泡沫轻质土路基加宽相对于一般的填土加宽方案，施工更加方便快捷，不仅缩短了工期，使道路能够更快的通车，而且减少了工程造价，具有显著的经济效益。在未来的道路建设工程中，泡沫轻质土的应用具有很大的前景。
参考文献
[1] 蔡力, 陈忠平, 吴立坚. 气泡混合轻质土的主要力学特性及应用综述[J]. 公路交通科技, 2005, 22(12):71-74.
[2] 中交第二公路勘察设计研究院有限公司. 公路路基设计规范[M]. 人民交通出版社股份有限公司, 2015.
[3] CECS 249：2008，现浇泡沫轻质土技术规程[S].
论文作者:吴伟丰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/12
标签：轻质论文; 泡沫论文; 路基论文; 工程论文; 桥台论文; 公路论文; 密度论文; 《基层建设》2019年第17期论文;