汽车试验场坡道丘下轻质填料的应用分析
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试车场高速环道泡沫轻质土路堤施工技术研究摘要:泡沫轻质土是一种新型轻质环保材料,在国外已有几十年的应用历史。
泡沫轻质土具有轻质高强、保温隔热、隔声以及冲击能量吸收性能好等优良特性,有效解决软基路堤的桥头跳车、道路拓宽以及高寒地区路堤隔热保温等问题。
文章结合具体工程实践,研究泡沫轻质混凝土在高速环道路基的应用,总结了其技术要点和工艺流程,提出了泡沫轻质土在应用中存在的问题,并在此基础上评价和展望了该技术的发展前景。
关键词:泡沫轻质土;高速环道;路堤;三维曲面泡沫轻质土在我国道路建设及土建楼房隔热层中得到越来越多的应用,但极少出现投入到试车场高环跑道中不规则大型三维曲面路基的施工。
本施工技术系统总结了泡沫轻质混凝土跑道路基的施工工艺及在施工过程中的关键技术,为日后试车场的泡沫轻质土高环路基施工提供指导。
一、工艺概述本施工技术的施工流程图:二、施工步骤及技术方案1、配合比设计原材料的质量是泡沫轻质土质量好坏的关键,所以要严格控制泡沫轻质土的固化剂、水和起泡剂的质量。
固化剂主要是水泥和必要的添加剂,无论采用哪种等级的水泥,都要严格检查其质量:能达到所要求的等级、不过期、不受潮等。
水可以采用一般工程用水,参照普通混凝土用水标准。
不能采用对泡沫轻质土的强度和耐久性有影响的含有垃圾和油污的水。
起泡剂是泡沫轻质土的技术关键,无论采用界面活性类、蛋白类或树脂类的哪一种,但都要保证发泡质量,即气泡在泡沫轻质土中要分布均匀,具有稳定性。
能确保泡沫轻质土的流动性和轻质性。
和普通混凝土一样,泡沫轻质土在搅拌时的质量管理要求最高。
因为搅拌时的质量管理中要确保泡沫轻质土的流动性,所以投料要准确,必须按照湿密度、空气量、流动值的标准要求进行控制。
泡沫轻质土的配合比是指其中可选组分集料、掺合剂、外加剂,胶凝材料,水,气泡所占的比例,根据设计要求的强度、湿润容重、流动性等要求进行选择,首先应该参考已有的配合比,然后根据现场所用的材料通过试验确定现场所用的配合比。
轻质泡沫混凝土填料在路基施工中的应用作者:***来源:《西部交通科技》2020年第07期摘要:文章介紹了轻质泡沫混凝土(LFC)的工艺流程和应用方法,分析了其测试程序及质量控制标准,并通过案例研究了LFC的应用性能。
关键词:轻质泡沫混凝土(LFC);施工工艺;质量控制0 引言传统的公路受到持续和长期沉降的影响,使用后期需要经常修补,但修补会导致新沥青的额外重量引发进一步沉降。
另外一种解决方案就是对路段进行全面重建,并清除底层有机层,这种做法耗资巨大,并且会造成长期的交通中断。
轻质填料的使用提供了另一种选择,因为它允许路面在上方“浮动”。
传统的轻质材料,如聚苯乙烯,因其成本较高而无法推广使用。
近年来,LFC已成功地应用于道路工程中,成为一种经济有效的解决方案[1]。
轻质泡沫混凝土(LFC)也称为多孔混凝土,是一种密度为475~600kg/m3的泡沫质、可泵送的水泥基填料,仅仅是传统颗粒填料密度的1/4。
这一概念最初于20世纪初在瑞典发展起来,但直到第二次世界大战之后,这项技术才获得了广泛的应用。
20世纪90年代,发泡技术有了显著的进步,产品的用途和应用也不断增长[2]。
1 LFC的工艺流程及应用LFC由传统预拌混凝土供应商提供的“泥浆”基料生产,或由现场散装水泥粉生产,然后在现场使用专用发泡剂和添加空气进行“膨胀”。
可在配合比设计中添加化学外加剂或纤维,以调整泡沫性能,并满足特定项目规范和要求[3]。
本质上,它是由水硬性水泥、水和预制泡沫制成的混凝土。
混合物可以包括细集料、粉煤灰和化学外加剂。
可采用不同的工艺和设备生产多孔混凝土,常用方法包括:(1)泡沫液用水稀释;(2)加压混合物通过工程泡沫发生器喷嘴;(3)具有剃须膏纹理的预制泡沫从喷嘴移动到水泥和水的混合物(即泥浆)中;(4)形成新拌低密度多孔混凝土混合料。
其工艺流程如下页图1所示。
多孔混凝土在建筑中有许多应用,其中包括:(1)隧道、水和污水管道的环形灌浆;(2)隧道回填和环形填充;(3)土壤稳定;(4)废弃地下储罐和管道的填充;(5)废弃矿山的填充;(6)导管应用;(7)桥头引道和滑坡修复填土;(8)跑道末端压碎并阻止超飞飞机的多孔混凝土填料的一个更好的应用是作为机械稳定挡土墙(MSE)的回填材料。
泡沫轻质土在道路工程中的应用摘要:近年来,我国的交通行业有了很大进展,道路工程建设越来越多。
对于陡坡路堤或桥头、涵台背难以压实的填方路堤段,采用泡沫轻质土路基的施工工艺作为施工质量的技术保证。
泡沫轻质土因具有轻质高强的特点被广泛应用于公路工程改扩建施工中。
首先分析泡沫轻质土的特性,其次探讨泡沫轻质土在道路工程中的应用,能够为同类工程提供参考。
关键词:泡沫轻质土;公路路基;改扩建引言随着高速公路交通量快速增加,早期修建的高速公路已经难以满足当前交通运输量的要求。
在此背景下,我国积极开展高速公路改扩建工程,以提升高速公路运输能力。
在公路改扩建工程中,采用常规填土作为新路基填料,经常会出现拓宽路基结合部位纵向裂缝、路基下沉开裂等病害。
为解决这一问题,建议在路基拓宽中采用泡沫轻质土作为填料,有效降低新旧路基沉降量,提升改扩建路基路面的施工质量。
1泡沫轻质土的特性泡沫轻质土是将泡沫剂与水稀释成均匀的水溶液发泡剂,用机械方法制备成泡沫,再将泡沫与水泥净浆液(根据强度、工作性及节约成本等需要,可添加适量的外加剂、掺合料或细集料)经机械混合搅拌、浇筑成型、养护固结而形成的轻质微孔混凝土。
泡沫轻质土工艺是将几种原材料通过一定的工艺设备制备而成的新型材料,具有自重轻、强度高等优势,因此广泛应用于现代工程建设中。
泡沫轻质土是将发泡剂制成泡沫后,与水泥、水及其他掺合料、外加剂等按照一定的比例配合而成。
其制作过程主要分为两步,一是制作泡沫,二是制作料浆,然后将两者结合形成泡沫轻质土成品。
与普通填土和普通混凝土相比,泡沫轻质土具有以下特性:(1)轻质性。
泡沫轻质土的密度为300~1000kg/m3,与普通混凝土相比,密度较小,能够减轻填土路基的整体荷载。
(2)强度高。
泡沫轻质土的无侧限抗压强度一般为0.6~1.5MPa,强度大于普通填土路基土的承载力。
(3)耐水性。
泡沫轻质土是水泥与粉煤灰等掺合料制作而成,具有大量的闭口孔隙,开口孔隙较少,密封性能好,具有良好的耐水性能。
轻质泡沫混凝土在路基工程中的研究与应用轻质泡沫混凝土在路基工程中的研究与应用内容提要:本文通过福建省沙埕湾跨海公路通道工程挡墙及台背填筑轻质泡沫混凝土施工实例,阐述了轻质泡沫混凝土施工技术及工艺,研究轻质泡沫混凝土在路基施工的特性及应用价值。
关键词:轻质泡沫混凝土路基施工技术研究1.引言近20年来,我国公路建设发展迅速,目前高速公路通车里程已达到13万公里,公路质量有了极大提高,但因路基沉降导致桥梁台背、横向结构物台背、挡墙背处产生跳车现象屡见不鲜,降低了公路的使用性能,增加了行车风险,增加车辆能耗和废气的排放。
有效控制路堤的沉降是保证软土地基高等级公路质量的关键,而控制路堤沉降可采取两种措施:其一是减轻所填筑的路堤重量,从而可减小地基的压缩变形量,使路堤沉降量减小,其二是对路堤下的软土地基进行加固处理,改善地基条件。
福建省跨海公路通道工程挡墙及台背首次应用轻质泡沫混凝土填筑,研究轻质泡沫混凝土在路基施工中的特性及应用价值。
2.工程概况沙埕湾跨海公路通道工程位于福建省, 起于福鼎市佳阳乡双华村,与宁波至东莞国家高速公路浙江段衔接。
沙埕湾跨海公路两个试点采用轻质泡沫混凝土填筑,研究轻质泡沫混凝土的性能指标。
轻质泡沫混凝土是用物理机械方法将泡沫剂水溶液制备成泡沫,再将泡沫加入由水泥、水等制成的料浆中,经均匀混合,浇筑成型、养护而成的轻质混凝土材料。
由于其含有大量的封闭孔隙,因而质量轻,表现出良好的物理力学性能,可大幅度降低填土荷重,减小差异沉降,避免对老路基产生破坏。
2.1 沈海高速拼宽段挡墙坑门里枢纽互通B匝道BK7+344至BK7+422段与沈海高速拼宽,采用轻质泡沫混凝土挡墙,长度78m,挡墙最小高度4.7m,最大高度8.5m,见图1。
图2 轻质泡沫混凝土台背回填3.施工3.1 水泥水泥采用PO42.5复合硅酸盐水泥。
3.2 发泡剂采用无污染的HT复合发泡剂。
3.3 搅拌。
气泡混合轻质土在陡坡路堤中的应用以气泡混合轻质土在陡坡路堤中的应用为标题陡坡路堤是指坡度较大的道路或堤坝,由于坡度陡峭,土壤的稳定性和抗滑能力成为设计和施工中的重要问题。
气泡混合轻质土作为一种新型的路堤填料材料,具有重量轻、抗滑性能好、吸水性能强等优点,在陡坡路堤的应用中具有广泛的前景。
气泡混合轻质土的重量轻,可以有效减少路堤自身的荷载。
在陡坡路堤的设计中,为了保证路堤的稳定性,需要考虑土体自重对坡体稳定性的影响。
而气泡混合轻质土由于其轻质化的特点,可以减少路堤的自重荷载,从而降低了对坡体稳定性的影响,提高了整体的稳定性。
气泡混合轻质土的抗滑性能好,可以有效防止陡坡路堤的滑坡问题。
在陡坡路堤的施工中,土体的抗滑性能是一个重要的考虑因素。
气泡混合轻质土由于其内部含有大量的气泡,形成了一种类似“气垫”的结构,能够有效减小土体颗粒之间的摩擦力,提高土体的抗滑性能,从而减少路堤的滑坡风险。
气泡混合轻质土具有良好的吸水性能,可以增强陡坡路堤的抗渗性能。
在陡坡路堤的设计和施工中,防止水分渗透是一个重要的工作。
气泡混合轻质土具有较高的孔隙率和较好的渗透性,可以有效吸收和排除土体内部的水分,减少水分对路堤的侵蚀,提高路堤的抗渗性能。
总的来说,气泡混合轻质土在陡坡路堤中的应用具有广阔的前景。
它不仅可以减少路堤的自重荷载,提高整体的稳定性,还可以提高路堤的抗滑性能和抗渗性能,减少滑坡和渗漏的风险。
因此,在陡坡路堤的设计和施工中,应充分考虑气泡混合轻质土的应用,以提高路堤的安全性和可靠性。
在实际应用中,需要注意气泡混合轻质土的配合比例和施工工艺。
合理的配合比例可以保证气泡混合轻质土具有良好的抗滑性能和抗渗性能,而施工工艺的精细化和规范化可以保证气泡混合轻质土的质量和稳定性。
此外,还需要对气泡混合轻质土进行试验和监测,以确保其在陡坡路堤中的应用效果。
气泡混合轻质土在陡坡路堤中的应用具有重要的意义。
它可以提高路堤的稳定性、抗滑性能和抗渗性能,减少滑坡和渗漏的风险,保证路堤的安全性和可靠性。
EPS 颗粒轻质混合料在路堤施工中的应用摘要:EPS 颗粒混合轻质混合料代替普通路堤填料,有效利用了废弃沉井排砂土,同时对保护环境具有一定意义。
本文以泰州大桥接线工程F01标匝道EPS 颗粒混合轻质路堤填筑为实例,通过室内试验确定EPS颗粒、沉井排砂土与水泥配比,并经击实试验确定现场EPS 颗粒混合轻质路堤压实度检测标准。
针对压实度与碾压组合、碾压遍数、无侧限抗压强度、弯沉及养护龄期等相关关系进行分析。
关键词:EPS颗粒,沉井排砂土,路堤施工Abstract: the EPS particle mixing light mixture instead of common embankment packing, effective use of the abandoned in open caisson row sandy soil, at the same time, which is significant for protecting the environment. In this paper the connecting engineering F01 standard taizhou bridge ramp EPS particle mixing light filling the road embankment as an example, through the laboratory test sure EPS particles, open caisson row with cement sand ratio, and the compaction test to determine the EPS particle mixing light embankment compaction degree testing standards. For the compaction and rolling combination, compaction quantities, no lateral restraint compressive strength and deflection and curing age related analysis.Keywords: EPS grain, open caisson row of sand, embankment construction一、概述泰州大桥接线高速公路穿越长江滩涂地带,建设土源尤为紧缺,而沿线沉积了大量江砂,且南锚锭有6多万方沉井排砂土的弃方,如果能够通过与EPS颗粒沉井排砂土与及水泥混合形成路堤的填筑材料,可节省大量的土地资源与工程投资。
泡沫轻质土在解决桥头跳车问题中的应用摘要:桥头跳车是道路中普遍存在的现象,其不仅仅影响行车的舒适度,而且对于高速行驶的汽车,其为一个重大的安全隐患。
关键词:泡沫轻质土;桥头跳车;问题;应用;对策;引言桥头跳车是指由于桥梁等构造物两侧与路堤填土衔接处产生较大的差异沉降,使得路面局部出现显著的纵坡变化,从而导致高速行驶的车辆在该处产生颠簸跳跃现象。
桥台前部为水泥结构,沉陷较少;台背多为土地基,台背人工填土变形或天然土基沉陷主要是由于地基本身的刚性相对较低,自重相对较大,在长期的行车荷载、土体的自重等因素的影响下,会造成较大的不均匀沉陷。
泡沫轻质土刚性比普通地基高,因此,它是一种较好的缓冲层,可以减轻地基与地基的不均匀沉降;合理采用泡沫轻质土进行台背回填就可以很好地克服桥头跳车的问题。
1.泡沫轻质土的形成原理1.1泡沫轻质土定义泡沫轻质粘土是一种以物理方式将发泡剂水溶液制成泡沫塑料,它与胶凝材料、水和掺和料、外加剂按照一定的比例进行混合、搅拌、物理化学作用而制成的轻质材料。
1.2固化材料固化物质有两类:主料和辅助料,主料起固结、强化土体骨架,辅助剂为催化、早餐物质;主要成分是水泥,在土中与水进行水化反应,生成钙产品,钙与粘土粒子进行离子交换,从而实现对土壤骨架的强化;辅助剂指的是石膏粉、硅粉等辅助性物质,其作用是为了减少主剂的使用,从而降低成本。
1.3基料、外加剂选用的泡沫轻质粘土,视项目需求而定。
原材料土壤的基本条件:为使其与固化材料和泡沫塑料完全混和,同时保证其流动性,原材料土壤的粒径应在5毫米以下;必须事先进行脱砂和筛选。
掺入物与水泥混合料相似。
1.4泡沫的形成泡沫是一种由微小的气泡构成的分散系统,这些气泡之间有一层微小的液膜。
由于液体表面具有一定的表面张力,所以在搅拌后,液体表面会出现自发收缩的超势,因此,在搅拌后,不会产生大量的气泡。
在纯粹的静止状态下,两个气泡接触时,会毫无阻碍地相互粘合,最终所有的气泡都会破碎。
浅谈EPS轻质填料在桥头路基施工中的应用赵飞【摘要】EPS轻质材料是一种稳定性高、质地轻、性能稳定的优质填料,在软弱地基中应用广泛。
在公路工程施工过程中,桥头路基不均匀沉降会对工程质量以及工程的安全运营造成比较大的影响,利用EPS轻质填料可以减小沉降,保证公路质量。
基于此,文章对EPS轻质填料在桥头路基施工中的应用进行了探讨。
【期刊名称】《中国高新技术企业》【年(卷),期】2016(000)009【总页数】2页(P58-59)【关键词】EPS轻质材料;桥梁填料;桥头路基施工;桥梁工程;软弱地基【作者】赵飞【作者单位】江苏省交通工程集团有限公司,江苏镇江 212143【正文语种】中文【中图分类】U416在公路工程施工过程中,当遇到软弱地基时,桥头路基不均匀沉降会对工程质量造成比较大的影响。
对路基进行加固已经成为公路施工中一项非常重要的施工内容。
一般情况下,在对公路软弱地基进行加固时,主要使用复合地基法、排水固结法、置换法等施工方法,但是这些施工方法有比较大的局限性。
EPS(聚苯乙烯泡沫)材料的出现和应用,有效解决了公路施工沉降的问题,减小桥台台背受到的推力,提高了桥台的稳定性。
并且EPS填料施工快、施工方便,不用进行预压,是一种非常不错的路基填筑材料。
某公路工程桥头段所处地区地基为软弱地基,地基中有淤泥质土夹层,公路两侧有未开挖的下穿隧道,基坑的深度为10m,桥头段路基填筑深度为5m,高度差为15m,公路所在地区的交通量比较大,施工空间小,根据工程的实际情况,研究决定使用EPS轻质填筑材料进行路基填筑施工。
2.1 密度比较小成形阶段的聚苯乙烯颗粒膨胀倍数决定着EPS的密度,通常情况下,密度为40kg/m3左右,工程使用的EPS表面密度会在30kg/m3左右。
公路工程中使用的轻质填料EPS的密度为20kg/m3,它的密度是普通公路填料的2%左右。
EPS 的主要指标就是密度,密度与力学性能之间成正比。
土木工程中的轻质土工合成材料应用在现代土木工程领域,轻质土工合成材料正发挥着日益重要的作用。
这些材料凭借其独特的性能和优势,为工程的设计、施工和长期稳定性提供了有力的支持。
轻质土工合成材料通常具有重量轻、强度高、耐腐蚀性好等特点。
它们主要包括土工格栅、土工织物、土工膜等。
这些材料在土木工程中的应用范围广泛,涵盖了道路、桥梁、水利、港口、机场等众多基础设施建设项目。
在道路工程中,轻质土工合成材料能够有效地增强道路基层的稳定性和承载能力。
例如,土工格栅可以被铺设在基层中,与土壤颗粒相互作用,形成一个稳固的复合结构。
这有助于分散车辆荷载,减少道路的不均匀沉降,延长道路的使用寿命。
同时,土工织物可以用于过滤和排水,防止水分在基层中积聚,从而避免因水分引起的基层软化和损坏。
在桥梁工程中,轻质土工合成材料也有出色的表现。
在桥头路堤处,由于路堤与桥台之间的刚度差异,容易出现不均匀沉降,导致桥头跳车现象。
通过在路堤中铺设土工合成材料,可以增强路堤的整体性和稳定性,减小沉降差异,提高行车的舒适性和安全性。
此外,在桥梁的基础工程中,土工膜可以用于防水和隔离,保护基础结构免受地下水和化学物质的侵蚀。
水利工程是轻质土工合成材料的另一个重要应用领域。
在堤坝建设中,土工合成材料可以用于加强堤坝的稳定性,防止堤身的滑动和坍塌。
土工织物可以作为反滤层,允许水流通过的同时,阻止土壤颗粒的流失,保证堤坝的渗透稳定性。
土工膜则可以用于水库和渠道的防渗,减少水资源的渗漏损失,提高水利设施的运行效率。
在港口和机场工程中,轻质土工合成材料同样不可或缺。
在港口码头的堆场和道路建设中,土工格栅可以增强地基的承载能力,抵抗货物装卸和车辆行驶带来的重复荷载。
在机场跑道的建设中,土工合成材料可以帮助改善地基的性能,减少跑道的沉降和裂缝,确保飞机起降的安全。
与传统的土木工程材料相比,轻质土工合成材料具有许多显著的优势。
首先,它们重量轻,便于运输和施工,能够降低工程成本和施工难度。
汽车试验场坡道丘下轻质填料的应用分析
摘要:介绍了可用于汽车试验场坡道丘填筑的两种轻质材料的种类、性能,简要地分析了它们的优势及其应用前景。
关键词:坡道丘EPS泡沫轻质土
Abstract: the article introduces the car can be used for testing the ramp two light filling the sort of material, performance, this paper briefly analyzed their advantages of application and prospect.
Key words: the ramp EPS foam light soil
1.引言
汽车试验场是专门供汽车进行道路试验的场所。
汽车试验道路包括了高速行驶试验、强化和耐久性试验、制动试验、特殊路况试验以及其它特殊项目试验。
其中坡道是最重要的试验设施之一,坡道可进行变速器、离合器研发、驻车试验、坡道起步试验、爬坡试验、牵引试验、耐久性试验、操纵灵活性试验、轮胎抓地等试验。
坡道的最高点坡道丘一般高度约15m~20m,占地20000m2左右,它向下连接12%、16%、18%、20%、30%、40%、50%等多种坡道。
部分坡道内嵌抛光花岗岩、减少附着系数、以考核车辆极限爬坡、驻坡能力。
坡道的最高点——坡道丘的设计作为汽车试验场岩土设计的主要内容之一,与高等级公路中的高路基设计类似,但又不尽相同。
它填筑工程数量大,占地面积广,对地基承载力要求高,堤身应有足够的整体强度和边坡稳定性,路基的排水、防护措施必须齐备,而且还要注意多种倾角的坡道与丘顶的连接。
它对道路的不均匀沉降、平整度等质量标准要求更高,否则会直接影响到试验的结果及驾驶人员的舒适和安全。
当前,国内所建的汽车试验场大都集中在经济发展速度较快的东南部沿海地带,这些地区水网发达,土层多为淤泥、淤泥质粘土、淤泥质亚粘土、淤泥质粉土及淤泥混砂层,属于饱和的正常压密软粘土,这类土具有含水量高、压缩性大、渗透系数小、灵敏度高、强度低和厚度不均等特点。
坡道丘若采用传统的堆土材料堆积,自重大,沉降时间长,地基承载力要求高,对以上各种软基处理法也只是单纯地从提高地基承载力的角度上下工夫,而忽视了减轻填土荷载的研究,使得软基上的堆土、特别是软基深、填土高的堆土的沉降和稳定问题长期得不到解决,工程的维修造价飚升。
为解决这些坡道丘填筑中的技术难题,我们可把高速
公路中轻质填土技术引进来,本文将对近年来国内外逐步发展起来的两种主要的轻质填土材料及其特性进行介绍。
2.轻质填土材料的基本概念
轻质填土材料是人工制作的土工材料,其主要特点是容重比一般的土体小,而强度和变形特性可以达到甚至超过良好的土体,是工程界近年开发并被推广的土建新材料。
轻质材料的种类很多,按其容重可分为准轻质材料(如粉煤灰),轻质材料(如气泡混合轻质材料)及超轻质材料(如EPS)等。
最早是使用粉煤灰、矿渣等材料制作轻质土,1972年挪威率先在公路填土中使用了泡
沫塑料块体(即EPS),此后EPS在路堤填筑中得到了较为广泛的应用;1980年代,日本又相继将废弃的泡沫塑料制成一定大小的颗粒,并按一定的比例与工程废弃土混合制成了容重可自由调整的轻质土;而现在最新的轻质材料是向水泥浆中混入一定比例的气泡和固化材料制成的容重和强度都可自由调整的现浇泡沫轻质土。
2.1聚苯乙烯泡沫塑料块(简称EPS)工法
EPS具有密度低、耐久性好、耐高温、隔热性优良、力学指标优越等特性。
目前许多土工工程中用作轻质填料的EPS,其密度常为20kg/m3,仅为普通填料的1/100~1/50。
EPS在水中和土壤中化学性质稳定,不会被微生物分解,也不会释放出对微生物有利的营养物质。
EPS具有较好的热稳定性,在75℃~80℃以下使用EPS是安全可靠的,其熔点在150℃左右,作为路用材料,添加阻燃剂燃烧后,3S内可自熄,且阻燃剂对EPS的性能没有不利的影响。
抗压强度是EPS作为坡道丘下轻质填料的重要指标。
容重为25kg/m3,边长50mm的EPS正方体在10mm/min的应变速率和典型条件下,当试件压缩变形为5%时,一般部位EPS块体的平均抗压强度不小于100kpa,并且试块强度随容重增大而增大。
EPS轻质路基由下到上,一般包括垫层、EPS块体、混凝土板、普通路基+路面层几个部分(详见图1)。
垫层的主要作用是找平,应做到平整密实,必要时还需要对局部软弱地层进行处理,通常需要加土工布。
如果某些地区因软弱土层较厚,还需进行复合地基处理。
EPS部分目前常用的块体标准尺寸为300cmX124cmX63cm,容重为25kg/m3。
EPS自下而上逐层错缝铺设,块体之间设连接件。
EPS块的铺设要求平整,无破损,无空隙。
EPS块体层顶部为一层厚度的现浇钢筋混凝土板,一般厚度在1m左右。
板的主要作用是协调变形,分散载荷。
2.2现浇泡沫轻质土工法
现浇泡沫轻质土是通过在施工现场利用发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,经自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的新型轻质保温材料。
它属于气泡状轻质高强材料,突出特点是在混凝土内部形成封闭的泡沫孔,使混凝土轻质化和高强化。
该材料具有轻质、密度与强度可调、良好的施工性和环保性等特点,其性能偏重于替代常规填土,加快施工工期,减少完工后的沉降。
泡沫轻质土的主要性能如下:
1.轻质性:轻质性是泡沫轻质土最主要的特性。
根据不同的工程需要,其重度可在4~12kN/m3的范围选择。
2.密度和强度的可调节性:根据不同的材料组成用量、不同的气泡率,可按工程需要调整密度和强度。
3. 良好的施工性: 采用管路泵送的方式现浇,可在狭小空间浇筑,自流平,自硬化,无需碾压或振捣,无需汽车运输。
4. 硬化后可自立,可垂直填筑。
5.属水泥类材料,与EPS轻质材料相比,具有更好的耐久性。
6.良好的环保特性:对环境无污染,且可利用粉煤灰等工业废渣,具有优越的环保特性。
泡沫轻质土施工工艺流程主要包括四大步骤:
1)泡沫生产,2)水泥浆或水泥砂浆的制备,3)泡沫轻质土的生成即泡沫与水泥浆的混合,4)现场浇注施工。
3.结语
依据《公路路基设计规范》(JTG D30-2004),水田或常年积水地带,用细粒土填筑路堤高度在6m以上,其他地带填土或填石路堤高度在20m以上时,称为高填方路堤。
参照此标准,试验场坡道丘应属于高填方路堤,高填方路堤的填方数量大、占地宽、施工工艺复杂、路基所处的环境千变万化、且常年受重复载荷的作用。
因此,在高填方路基的施工中,即使完全按《规范》要求进行施工,在工程施工过程中或者工程施工完工后,随着时间的推移与行车载荷的反复作用,发生的病害仍很多,而且较难治理。
与传统填土工法相比,轻质材料优势明显,前景广阔,它们作为坡道丘下的填筑材料,可大幅度地减轻施加于地基的附加应力,抑制软基的破坏和沉降,增大道路的稳定、安全系数,同时大大减少地基处理费用,施工便捷高效,可大幅缩短施工工期,减少后期维护费用。
中国的汽车工业正飞速发展,汽车试验场的建设方兴未艾,坡道丘作为汽车试验场重要的一部分,对投资额的控制及施工进度影响巨大。
因此坡道丘的设计方案及填筑材料的选择必须慎重,需从工程难易、造价合理、安全可靠和后期维护费用等方面综合比较各种填筑方案,权衡利弊,择优而定。
参考文献:
[1]中华人民共和国交通部公路路基设计规范(JTG D30-2004).
[2]中华人民共和国交通部公路路基施工技术规范(JTG F10-2006).
[3]杜骋、杨军:聚苯乙烯泡沫(EPS)的特性及应用分析.
[4]陈忠平等:轻质土的关键技术开发及其施工工艺的研究, 2003.
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。