泡沫轻质土在高速公路工程中的应用

陈栋

中铁十七局集团第五工程有限公司 山西太原 030032

1 工程概况

广东省揭（阳）至惠（来）高速公路A2 合同段气泡混合轻质土工程设计范围：K29+215．76-K29+231．42，K29+259．88-K29+274．99。本项目起点位于广东省东部的榕江冲积平原区内，大部分地段地势比较平坦，中间为大南山、龙潭山隆起山地，往南逐渐为丘陵地带，最南端变为滨海冲积平原。具有中间高、两端低的特点。

2 泡沫轻质土的特性

2.1 轻质性

泡沫轻质土材料是一种轻质性材料，轻质性优势明显。传统混凝土材料虽然具有较高的承载能力，但同时也增加了地基承载的压力。和传统混凝土不同的是，泡沫轻质土材料不仅能够提供高承载力，还能够减轻重量，满足软弱基础对承载力的要求。研究发现，泡沫轻质土的容重并不是一成不变的，能够根据不同的配合比呈现出不同的特点。因此，施工人员可根据施工的具体情况，灵活配备泡沫轻质土，使其满足工程需要。如表1 所示为不同土建材料的容重对比。

表1 不同土建材料的容重对比表

2.2 良好的施工性

泡沫轻质土具有较强的流动性。这是因为，泡沫轻质土在制作过程中不使用粗集料，从而使流值较高。流动性良好的泡沫轻质土能够通过软管泵输送，大大降低了运输成本。

泡沫轻质土的施工性不仅体现在流动性所带来的便捷运输上，还体现在浇筑和制作的高效上。事实上，浇筑点和制作点并不一定需要紧紧靠在一起，适当条件下也可分开施工。不仅如此，浇筑点施工并不需要占据很大的空间，从而为施工提供便利。在路基填筑的过程中，泡沫轻质土还可被当作替代材料来使用。在使用时，施工人员可跳过振捣碾压这一步骤直接使用。同时，泡沫轻质土的浇筑还可连续不间断地进行，大大节省了时间[1]。

2.3 良好的环保特性

泡沫轻质土具有良好的环保性，这种环保性主要体现在3 个方面：

（1）从原材料的选用上来说，泡沫轻质土可选用粉煤灰等工业废渣作为原材料，大大促进了资源的循环使用；

（2）从泡沫轻质土的材料属性上来说，泡沫轻质土属于无机质材料，在使用的过程中不会污染环境；

（3）从泡沫轻质土的施工情况来说，施工人员在使用泡沫轻质土时不需要对施工场地高填高挖，既节省了施工资源，又避免了对自然生态环境的破坏。

3 泡沫轻质土的主要工程特性与施工工艺

3.1 基槽开挖及降水

（1）气泡混合轻质土路基基槽开挖施工前，做好防、排水工程等施工准备工作。

（2）基槽开挖边坡坡比除设计明确规定外，其余坡比应控制在 1:0．8-1:1 范围内。

（3）开挖时如地下水位较高，根据具体需要采取管井或轻型井点降水等措施进行降水，确保开挖时地下水位在基坑底标高以下0．5 米。

3.2 浇注场地验收

（1）气泡混合轻质土路基浇注施工前，基底无明显积水、无松软土。

（2）设计有垫层时，垫层施工应满足设计和规范要求。

（3）设计无垫层时，基底土层应为自然沉积土或经过碾压处理压实度达到80% 的填土。

4 泡沫轻质土的具体应用

自引进泡沫轻质土技术以来，相关工作人员对该技术的探索和研究从未停止。近年来，泡沫轻质土更是被广泛应用于各项实体工程中。泡沫轻质土的应用不仅集中于建筑工程，还体现在高速公路工程中。

4.1 在道路拓宽中的应用

拓宽高速公路需考虑以下几点：

（1）用地面积的增加。公路拓宽需要更大的土地面积，甚至会占用农田；

（2）土地征收和房屋拆迁费用增加。由于拓宽高速公路可能会占用农田，甚至影响居民居住，政府需要对居民进行补偿。除此之外，拓宽高速公路还应考虑施工本身是否会对原有道路结构造成影响。而泡沫轻质土的使用能够较好地避免以上情况，这是因为：泡沫轻质土本身所具有的特性使其能够垂直填筑施工，节省施工场地；泡沫轻质土的制备、运输和施工既简便又环保，能够最大限度地节省资源。

4.2 在软土地基处理中的应用

泡沫轻质土本身所具有的轻质性和施工性使其在软土地基问题的处理中具有良好的操作性。在施工过程中，施工人员将泡沫轻质土与软弱上层进行替换，从而能在地基不变形的前提下降低基底应力。

4.3 在寒区道路中的应用

泡沫轻质土在道路建设中不仅具有良好的施工性，还具有较好的隔热性。为此，相关工作人员对泡沫轻质土在寒区道路中的使用情况进行了试验。初步的研究结果表明，泡沫轻质土在隔热保温性和防胀冻方面效果显著，为之后寒区道路的建设打下基础[2]。

4.4 在桥梁台背回填中的应用

泡沫轻质土在桥梁台背回填中被广泛使用。这是因为，泡沫轻质土不仅能够提高工程的稳定性，还能够缩短工期，节省资源[3]。

5 结语

泡沫轻质土是一种具备工后沉降极小、环境影响小、经济投入低、施工工期短等诸多优势的路用材料，在高速公路、改扩建公路、软基填筑高速公路中得到广泛应用，值得大范围推广。在高速公路建设中使用泡沫轻质土，不仅能够提高经济效益，还能够保护环境，节省资源。随着泡沫轻质土研究的进一步深入，泡沫轻质土在高速公路建设中的应用将会更加广泛。