摘要：随着我国高速公路的发展，高速公路的建设也逐渐在向更广阔、更复杂的区域不断推进，但由于工程所在区域地质形成的特殊性，沿线路基下经常存在深厚的软土层，在该软土地基上修建公路时，采用传统的软基处理填筑材料，存在填筑方量大、工期较长而且施工成本较高，更有可能在短短数年内就会出现地基沉降或差异沉降过大而影响道路的正常使用功能，因此需要引进一种新型材料来解决传统填料所带来的上述问题，而泡沫轻质土这一新型材料的应用，能够很好地解决以上问题。
关键词：泡沫轻质土；软土路基；路基沉降；软基处理
Abstract：With the development of Expressway in our country，the construction of expressway is gradually advancing toward a wider and more complicated area. However，due to the particularity of geological formation in the area where the project is located，deep soft soil layer often exists under the subgrade of the highway. When the highway is built on the soft soil foundation，the traditional soft foundation is used to treat the filling materials. It is more likely that there will be foundation settlement or differential settlement in a short span of a few years，which will affect the normal use function of the road. Therefore，a new type of material should be introduced to solve the above problems caused by traditional fillers.
Key words：foam lightweight soil；Soft soil roadbed；Subgrade settlement；Soft base processing
一、引言
随着高速公路建设的飞速发展，设计速度的提高，对工程的选址也随之向更广阔的区域推进，从而不可避免地带来公路路基穿过软土地区的情况。在软土地基上进行路基施工，软土由于其物理力学性质差，具有天然含水量大、强度低和易受扰动影响等特性，都要求对软土地基进行处理。其处理的目的主要是改善地基土的工程性质，达到满足建筑物对地基稳定和变形的要求，因此软土路基的处理问题日益突出。泡沫轻质土这一新型材料的应用能够很好地解决上述软土路基所面临的问题，且综合效益显著，施工质量有保证。
二、材料简介及特性
泡沫轻质土，是通过气泡机的发泡系统将发泡剂用机械方式充分发泡，并将泡沫与水泥浆均匀混合，然后经过发泡机的泵送系统进行现浇施工或模具成型，经自然养生所形成的一种含有大量封闭气孔的新型轻质保温材料。
轻质性：泡沫轻质土的干体积密度为300-1600kg/m³，相当于普通水泥混凝土的1/5～1/8左右，其内部均匀分布着许多独立封闭的胶质气泡，气泡之间互不通水，在具体的施工过程中可根据不同的要求调整气泡率，已达到相应的设计要求，相比于其他建筑填料，它不仅可以起到相应的工程特性，而且具有质量较轻这一显著的优点。
整体性：在具体的现场浇注施工中，泡沫轻质土可与主体结构物结合紧密，这使得其与其他结构物很好地形成了一个整体。
固化自立性：泡沫轻质土作为一种新型的水泥类材料，在浇筑后4h后就会开始固化自立，固化后对其周边的结构物没有挤压作用。
高流动性：泡沫轻质土由水泥胶凝材料和可选组分集料、掺和料、外加剂等材料组成，它不同于混凝土，不含粗骨料，具有较好的流动性，浇筑在指定的区域后可实现自流平，相比于常规混凝土的施工工艺，提高了施工效率。
耐久性：相比其他高分子材料，它具有很好的耐久、耐热及抗油污性，且具有同普通混凝土相似的抗冻融循环及耐疲劳特性，与主体工程具有相同的寿命。
环保性：泡沫水泥轻质土所需原料为水泥和起泡剂，起泡剂为中性，不含苯、甲醛等有害物质，避免了环境污染和消防隐患。
三、工程应用
云南某新建高速公路填方路堤段（LK27+080～LK27+110）出露地层从上至下为第四系全新统残坡积层（Qel+dl）花岗岩类残积土及燕山期第四期白垩纪侵入花岗岩（γ53（a）），成分为灰黄色砂质粘土，结构松散～中密，可塑性差，工点区一定深度内（8～13m）为全风化层，呈砂（土）粒状，轻锤易刨散，无塑性，仅可见到石英颗粒，长石已风化成土状，结构较松散，力学性质较差，属于软土路基的范畴，设计采用泡沫轻质土填筑，填筑段长度30m，最大填筑高度8m。
泡沫轻质土路基的设计，泡沫标准密度50kg/m³；发泡倍率不低于1200；消泡试验泡沫轻质土湿密度增加率不超过10%。其主要技术指标见表1。
表1 泡沫轻质土主要技术指标
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泡沫轻质土应按水平分层浇筑，每层厚度应小于1m，纵向上应分区段施工，相邻区段的顶面间的高差≤15cm，路基纵向上按照1：1.5的坡率搭设台阶，台阶宽度1.5m。浇筑时需从软管的前端直接浇筑，且出料口要买入轻质土中。
施工前，首先需要在原材料检验合格基础上进行配合比试配试验，以完成配合比的设计。原材料检验合格后，试配试验时，应进行湿密度、流值和消泡试验，当流值满足要求、消泡试验确定的湿密度增加率满足要求时，应制取试件并进行养生，当消泡试验确定的湿密度增加率无法满足要求时，应调整发泡剂的稀释倍率或种类，或调整配合比组成材料的种类和用量，重新进行试配试验，当试配强度无法满足规范及设计要求时，应调整胶凝材料的用量、标号或品牌，重新进行试配试验，仅当消泡试验所确定的湿密度增加率和标准沉陷距满足要求时，方能进行抗压强度试验。
泡沫轻质土专用施工设备应满足以下条件：
a.必须具有发泡剂、发泡剂水溶液、压缩空气的流量计量、调节装置，以确保发泡剂稀释倍率、泡沫密度满足要求，并可调节泡沫流量以控制泡沫轻质土的湿密度满足要求。
b.单台泡沫轻质土泵送设备的现场泵送流量不低于90m³/h，以确保单个浇筑区浇筑层在水泥浆初凝时间内完成。
轻质泡沫土浇筑，泡沫轻质土单层浇注厚度，应控制在0.5m～1.0m范围；单个浇筑区浇筑层的浇筑施工时间应控制在2h内。分区模板安装要牢固，浇注区间应采用塑料布进行密封，防止轻质土沿缝隙渗流。泡沫轻质土单个浇注区、浇注层的浇注时间应控制在水泥浆初凝时间内，上层浇注层仅当下层浇筑层终凝后方可浇注施工。应尽可能沿浇筑区长轴方向自一端向另一端浇筑，如采用一条以上浇注管浇注，则可并排从一端开始浇注，或采用对角浇注方式。浇筑过程中，需要移动浇注管时，应沿浇注管放置的方向前后移动，而不宜左右移动浇注管，如确实需要左右移动浇注管时，则应将浇注管尽可能提出当前已浇筑轻质土表面后再移动。
养生与维护，轻质土浇筑区顶面浇筑至设计高程后，则应采用塑料薄膜进行表面覆盖，以对轻质土路基进行保湿养生；或者采用无纺土工布覆盖结合洒水的方式养生。养生时间不低于7d。
现场检验及处理效果，对现浇轻质泡沫土进行现场取样，试样做成10cm×10cm×10cm的试块，从取样的结果来看，轻质泡沫土成型比较均匀，试块的28d强度在1～1.4MPa之间，完全满足设计的要求。
四、结论
软土路基处理采用泡沫轻质土填筑能够降低软土路基处理施工综合成本，缩短施工周期，避免路基沉降，还可以减少施工对环境的污染。抑制软基沉降与侧移变形、提高路堤稳定性，因此，泡沫轻质土法是一种值得推广与应用的软土路基处理措施。
参考文献：
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[5]《现浇泡沫轻质土技术规程》（CECS 249：2008）
论文作者:支立力
论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期
论文发表时间:2018/12/17
标签：轻质论文; 泡沫论文; 土路论文; 发泡剂论文; 密度论文; 增加率论文; 路基论文; 《基层建设》2018年第31期论文;