现浇泡沫轻质土在公路改扩建高填方路基的应用

摘  要：近年来，我国经济增长迅速，公路建设规模持续扩大，为满足日益增长的交通量需求，对原有公路实施改扩建施工成为一项关键工作。泡沫轻质土作为一种轻质材料，其具有自重小、环保可垂直填筑等特点，相比EPS轻质材料，泡沫轻质土耐久性更好。基于此，本文在全面了解泡沫轻质土特点的基础上，结合具体案例，对现浇泡沫轻质土的应用效果进行分析与探讨，以期提高施工质量。

关键词：现浇泡沫轻质土;改扩建施工;高填方路基

中图分类号：U418.8    文献标识码：A         文章编号：2096-6903（2020）05-0000-00

0 引言

当前随着交通量的不断增长，越来越多早期修建的公路工程出现超负荷运行情况，因此如何缓解交通压力成为亟待解决的难题。目前，常采用两种途径解决此类问题：其一，新建公路;其二，原有道路改扩建施工。两者相比之下，改扩建占地面积小、投资成本低、且不会影响原有路网分布。泡沫轻质土作为一种轻质材料，在公路改扩建高填方路基施工中应用泡沫轻质土，无需放坡处理，且能节约土地资源，降低施工成本，同时对交通干扰小，因此，开展现浇泡沫轻质土施工技术研究具有重要的价值和意义。

1 泡沫轻质土的特点

泡沫轻质土作为一种多相混合体，其属于多孔隙介质材料。在制备过程中，可按照一定比例均匀混合水泥、胶凝材料、水、掺和料等，待浇筑硬化成型后，便可形成一种轻质材料。目前，在路基工程施工中现浇泡沫轻质土应用较多，作为一种新型填筑材料，该材料的应用为路基施工提供了一种新思维。其特点如表1所示。

2 工程概况

某公路工程地处经济战略要地，随着沿线经济的迅速发展，交通压力越来越大，为加大通行能力，决定对部分路段进行改扩建施工。其中A段为高填方路段。本工程属于亚热带季风性气候，光照充足，雨量丰富，年平均气温为21.8 ℃。雨热同期，夏季高温多雨，年降雨量在1 000～2 800 mm。结合现浇泡沫轻质土的特点，对施工质量影响较大的因素为雨水，因此，最佳施工时机为秋冬两季。据地质勘查报告分析，本路段地形起伏变化大，50～100 m为高差范围[1]，场地内岩土层包括填土、淤泥质土、砂岩等。

作为一条重要的交通要道，本路段交通量大、重载超载车辆较多，对路基施工质量控制要求较高，若处理不当，势必会影响路基路面质量。本文采用现浇泡沫轻质土施工，需规范施工流程。

3 施工监测结果与分析

针对本路段可分为普通路基高填方段与少量软土的高填方段，其中普通路基高填方段起讫桩号为K14+500～K14+850，将沉降板、边桩设于典型横断面处，即K14+850处，观测路基整体和总沉降变形情况。存在少量软土的高填方段起讫桩号为K15+000～K15+350，将横剖管、边桩设于典型横断面处，即K15+220处，观测路堤地基变形状况。

3.1埋设观测设备

第一，埋设沉降板。钢板、测杆、保护套是沉降板的主要构成成分，钢板尺寸为50 cm×50 cm×3 cm，在底板中心焊接测杆，保持良好垂直度，保护套为钢管套管，直径为75 mm。在填筑高度不断提升的情况下，测杆和套筒需适当增加高度，但套筒上口高度需控制在测杆顶面以下，若不测定时，无需封住套管口，防止管内掉落填料，对检测结果准确性造成不利影响。

第二，位移观测边桩。按照施工情况，在路堤趾部、边沟外缘和外线以外10 m处埋设位移观测边桩。通常情况下，以钢筋混凝土作为边桩材料，采用C25以上混凝土标号，长度不低于1.5 m，桩顶部埋设的测头不得出现磨损现象，且边桩顶部高于地面10 cm以内[2]。采用开挖方式边桩埋设回填密实土体，并在边桩上部50 cm内用混凝土浇筑，同时做好固定措施。

第三，埋设横剖管。横剖面需设导槽，共4个，角度为90°，通过导槽控制埋设方向。埋设位置确定后，开挖宽度控制在30 cm以上，并与地表1 m内设埋沟。在横剖管一端安装管接头，通过螺钉连接管接头和管。依照顺序将横剖管、管接头等进行连接。相比路堤边线，横剖管长度应多一些，在横剖管连接过程中，接口不得存留缝隙。

3.2 监测结果与分析

本次观测部位为K14+850右幅沉降板及K15+220右幅横剖管、边桩处。此次观测时间周期为180 d，受路堤施工影响，随着路堤填筑增加，沉降管段逐步增加，观测过程中，需做好接管前后高程记录工作。受施工天气等情况，观测间隔时间并不固定，需做好及时调整工作，不宜差距太大。

3.2.1 K14+850右幅沉降板观测分析

整理所测数据，可获取在路堤施工条件下对路堤沉降量的影响情况。由此可见，伴随泡沫轻质土施工的不断推进，路基沉降越来越大，其中29 mm为沉降最大值，最后逐步趋于稳定。数据：2018.11.6号首次监测，沉降为0，2019.05.26号为末次监测，本次沉降为0，累计沉降为-29 mm。期间存在2次较大沉降情况，第一次发生在2018.12.03监测时，本次沉降为-7.05 mm，此次上次监测时间为2018.11.18，本次沉降为-0.32 mm，下次监测时间为2018.12.06，本次沉降为-1.85 mm。第二次发生在2019.02.21監测时，本次沉降为-1.02 mm，上次监测时间为2019.02.19，本次沉降为-0.42 mm，下次监测时间为2019.04.47，本次沉降为-0.40 mm。究其原因在于2次观测间隔时间太久，经查施工日志可知，在此期间存在连续降雨天气，雨水同样会影响沉降大小。

3.2.2 K15+220右幅横剖管沉降观测分析

在K15+220断面右侧横剖管观测时，主要分析沉降量和横剖管距离长短之间的关系，本次观测距横剖管管末距离为0～13 m，沉降观测时间为2019.04.27～2019.05.27，累积沉降量范围为-0.70～-3.07 mm，其中累积沉降最小值位于距横剖管管末0 m处。最大沉降量位于与横剖管相距7 m处，此时其累积沉降量已达到-3.07 mm。在距横剖管管末13 m处，累积沉降量为-1.40 mm。通过K15+220右幅横剖管沉降观测数据可知，在该断面处存在不均匀沉降，但整体沉降量偏小。且中间部位沉降量偏高，两边沉降量较小，与地基沉降变形规律相符。

4 結语

综上所述，泡沫轻质土是一种性能良好的轻质填土材料，将其用于公路软基处理施工当中，可有效提高地基承载力，减少地基沉降变形。为此，必须重视泡沫轻质土的施工应用，提高施工技术水平，增强工程施工质量。

参考文献

[1] 翁效林，王玮，张留俊.拓宽路基荷载下管桩复合地基沉降变形模式[J].长安大学学报（自然科学版），2012（1）：31-35.

[2] 张强，王鑫.泡沫轻质土处治路基耐久性能研究[J].城市道桥与防洪，2017（9）：200-203+222.

收稿日期：2020-04-06

作者简介：王海英（1967—），男，河南林州人，专科，工程师，研究方向：公路交通工程（施工）。

Abstract：In recent years， my country's economy has grown rapidly and the scale of road construction has continued to expand. To meet the increasing traffic demand， the implementation of reconstruction and expansion of the original road has become a key task. As a kind of lightweight material， foamed lightweight soil has the characteristics of low weight， environmental protection and vertical filling. Compared with EPS lightweight materials， foamed lightweight soil has better durability. Based on this， this article analyzes and discusses the application effect of cast-in-situ foam lightweight soil based on a comprehensive understanding of the characteristics of foam lightweight soil， combined with specific cases， in order to improve construction quality.

Keywords：cast-in-place foam lightweight soil;reconstruction and Extension Construction;high fill subgrade