EPsm沫颗粒混合轻质土路基填筑技术施工工法范丹丹（杭州明华市政工程有限公司）一、前言在软弱地基上及其它不良地基上修筑道路和桥梁，路基的沉降和不均匀沉降是影响工程质量的一个重要因素。除了砂井预压、打设桩基等常规软基处理方法外，近年 来国外乂发展了一种新的超轻质填料一聚苯乙烯泡沫（EXPANDED POLYSTYRENC,简称EPS，从而产生了一种新的软基处理方法-EPS泡沫颗粒混合轻质土路基。EPS 材料具有超轻性、耐压缩性、自立性、耐水性和施工简单、方便、快捷等优点，在国 内外得到了广泛的应用，有效地解决了软基过渡段的沉降和不均匀沉降、 路堤与桥台 相接处的差异沉降等问题。现已应用丁桥台台背回填、道路拼宽、山区路段填筑、工 程抢险等特殊路段的填筑、空洞、管线的回填、隧道口的填筑等。二、EPS沫颗粒混合土特点及工法特点2.1 EPS泡沫颗粒混合轻质土特点EPS泡沫颗粒混合土是人工制作的土工材料，其容重可以做得比一般的土体小得多，而其强度和变形特性可以达到甚至超过良好的土体，且便丁施工等。其主要特性如下：2.1.1轻质性EPS泡沫颗粒混合轻质土内含有大量的 EPS包沫颗粒，其容重不但比一般的土体 要小得多（详见表1）,而且通过调整土体中的气泡和固化剂的含量，可以按照需要 对EPS包沫颗粒混合土的容重在714kN/m3内进行必要的调整。表1几种主要土建材料的容重比较水泥 混凝土底基层宕渣粉煤灰空箱结构EPSEPS泡沫颗粒混合土气泡混 凝土252123211015100.27145152.1.2固化后的自立性由丁使用水泥作为固化剂，通常在碾压完成14小时后就会开始固化，且固化后可以自立，可进行垂直填土，且对挡土结构物几乎没有推挤力。2.1.3良好的施工性EPS泡沫颗粒混合土的拌合、运输、摊铺、碾压均方便，对于空间较小的部位施 工时，可以采用夯机进行夯实，对碾压的质量相对于其余土质要低，便于施工。2.1.4耐久性届水泥类材料，与高分子材料相比，其耐久性，耐热及抗油污能力强，具有水泥 材料同等的耐久性。2.1.5良好的环保特性EPS泡沫颗粒混合土原料土可采用施工期间开挖的废土、粉煤灰等废料，避免工 程废料对环境的二次污染，并可以利用工业废渣等材料，做到废物利用。在道路工程 施工中，可节省土地资源，避免局填局挖等对环境的破坏， 对保护自然生态环境意义 重大。2.2施工工艺特点2.2.1 EPS沫颗粒混合土取材方便：泡沫颗粒选用聚苯乙烯球状小珠市场存量 大、购买方便；原料土可以取当地的粘土、粉土、中细沙、粉煤灰、石屑及淤泥；固 化剂可以采用普通硅酸盐水泥。2.2.2 EPS包沫颗粒混合土对于原土基要求不高：由于 EPS沫颗粒混合土比重 小，土体质量轻，对于原地基要求极低，可用于普通土质地基、湿土地基，尤其对于 软土地基处理效果更加理想等。2.2.3施工简单：材料的拌合采用普通的拌和机（滚筒式、强制式）或者使用挖掘机铲车联合拌合即可，运输采用普通的货车运送并做好表面覆盖避免材料洒落，摊铺采用平地机、挖掘机等，碾压可采用压路机或者挖掘机、铲车等均可。三、适用范围EPS泡沫颗粒混合土技术在公路建设中有着非常广泛的应用， 它为解决高等级公 路软基路堤中的桥涵跳车、公路路基加宽时新老路基的差异沉降、 高填土路堤的稳定 性等世界性难题提供了一种极好的技术手段。 运用这种技术能节省昂贵的用地、减少 拆迁，充分有效地利用土地资源等。它主要应用于以下一些领域：3.1路堤的快速修复。3.2工后沉降要求高、软土指标差的桥头或箱涵接部位路堤。3.3拓宽局路堤。3.4挡墙后填土，以减小台背土压力3.5高桥墩台与隧道相连部位，以减少弃渣对桥墩的侧向土压力，便丁墩的 自由变形，易丁施工。四、工艺原理EPS泡沫颗粒混合土采用聚苯乙烯泡沫和原状土及固结材料混合而成， EPS颗粒 混合轻质土和泡沫混凝土的性能介丁普通填土、 混凝土与EPS包沫塑料之间，从强度、 刚度与容重方面弥补了三种常规材料性能突变的空白。EPS泡沫颗粒混合轻质土土体容重轻，相比其他材料大大减少了对强度的要求； 强度高，可以有效的提高土体的承载力，避免长时间在外界压力的作用下的土体变形。五、施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程如下；EPS泡沫颗粒混 合轻质土制备土、泡沫珠、水、固化 剂等输入拌合1FEPS泡沫颗粒混 合轻质土运输铲车运入、自卸车运出1F现场摊铺、碾压推土机、平地机、铲车 摊铺后碾压机械压实1r边坡覆土、养生根据需要对EPS泡沫 颗粒混合轻质土覆盖 覆粉生不少于7天L完工5.2施工操作要点5.2.1施工前进行场地活理，去除表面松散土和残枝败叶，以防在原地基和轻质 土之间产生薄弱面；5.2.2原材料添加与拌合时，为防止泡沫珠飞散或上浮，宜对泡沫珠进行预湿处 理，并应根据现场气候、原料土的天然含水量等不同情况调整拌合时的加水量；5.2.3 EPS粒混合轻质土经拌合均匀后，应采用自卸汽车快速运送至工地，进行摊铺碾压，避免运输时间过长，发生摊铺压实困难；5.2.4现场摊铺可采用推土机、平地机等，按规定的厚度进行施工，摊铺厚度一 股为30cm松铺厚度根据现场试验确定；5.2.5铺设砂层或碎石层时，应从路基横断面两侧向中间摊铺，厚度应均匀一致， 表面平坦，并满足设计要求；砂垫层及碎石垫层的宽度应宽出路基边角0.51.0m,两侧端以片石护砌或采用粘土包边等其他方式防护，以免砂料流失。5.2.6在每个阶段施工完毕后要做到及时养护，在土体的顶面采用土工织物或者 草编袋进行覆盖、洒水，洒水养护时间不得少丁7天。5.2.7具体施工纵断面图详见图1,横断面图详见图2。图1 EPS泡沫颗粒混合轻质土路基填筑纵断面图图2 EPS泡沫颗粒混合轻质土路基填筑横断面图六、材料与设备6.1材料要求6.1.1 EPS :聚苯乙烯球状小珠，经发泡工艺由工厂生产，为白色圆形颗粒状， 粒径3mm5mm；度15Kg/m320 Kg/m3,要求采用阻燃型；6.1.2固化剂：普通42.5号硅酸盐水泥，要求尽可能采用缓凝水泥，终凝时间 大丁 6小时。水泥参量一般可在 4%10%!问选用；6.1.3原料土：应按就地取材的原则，选用粘土、粉土、中细砂、粉煤灰、石屑 及淤泥等一种或者几种混合土为原料土。6.2设备要求序号设备名称单位数量用途备注1拌和设备套2混合土拌合1台备用2挖掘机台2拌合、取土无拌和机时使用3铲车台1拌合、运料4推土机台1摊铺5平地机台1摊铺、平地6摊铺机台1摊铺7压路机台1碾压8运输车辆5运输视距离增减9洒水车台1养护10水准仪台2高程测量11全站仪台1平面位置测重七、质量控制7.1配合比的设计：在进行EPS包沫颗粒混合轻质土路基的施工前， 必须在试验 室进行配合比的设计，得到目标配合比，然后根据现场原材料的试验修正设计配合比 形成施工配合比。几种参考设计配合比如下表 2所示，15型泡沫混合轻质土掺配比 例如表3所示。表2 EPS泡沫颗粒混合轻质土参考设计配合比泡沫珠：土 = 45:55，水泥剂量8%重型击实泡沫珠：土 = 50:50，水泥剂量8%马歇尔击实干密度(g/cm3)1.3191.2951.1651.061.1.1961.2081.1030.9930.979含水量(14.817.320.021.624.013.615.116.018.923.6拌合情况拌合分离拌合均匀拌合困难拌合分离拌合均匀泡沫珠：土 = 55:45，水泥剂量8%马歇尔击实泡沫珠：土 = 55:45 ,水泥剂量12%马歇尔击实干密度(g/cm3)0.9251.0841.0021.0051.1851.0031.1231.0761.045含水量(13.816.017.818.712.714.615.217.319.4拌合情况拌合分离拌合均匀拌合分离拌合均匀表3 15型泡沫混合轻质土掺配比例泡沫：土 = 55:45水泥剂量6.08.010.0控制压实系数(909395909395909395实际干笞度(g/cm )1.0041.0611.0871.0371.0661.0971.0921.1211.15平均回弹率(%)4.77d无侧限抗压强度(KPa)248260272247267275316331358破坏变形(mm3.04.24.74.85.06.27.47.56.328d无侧限抗压强度 (Kpa)374403491372406422563629597破坏变形3.03.33.74.05.34.63.74.54.7CBR膨服里(%)0.10.20.20.00.20.20.10.20.2CBFO ( %)11.512.611.015.515.615.27.2施工过程控制：参考施工操作要点及浙江软土路堤设计要点，严格执行市政道路工程质量检验评定标准(CJJ1-2008)、市政桥梁工程质量检验评定标准 (CJJ2-90)、公路路基施工技术规范(JTGF10-2006)、公路工程质量检验评定标 准(JTGF80/1-2004)、公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000)、公路桥涵设计通 用规范(JTGD60-2004、公路路基设计规范(JTGD30-2004。7.3施工质量检验：项目如下表 4所示：表4 EPS颗粒混合轻质土施工质量检验检查项目规7E值或允许偏差检查方法泡沫珠密度:3土 1kg/m随机抽查泡沫珠粒径土 0.5mm随机抽查水泥掺量土 1%随机抽查7d人造轻质土密度,3土 1KN/m取芯，每3层抽查数M 3个28d无侧限抗压强度不小于设计值取芯，每3层抽查数M 3个7d CBR不小于设计值r现场，每3层抽查数三5个1压实度不小于设计值现场，每层抽查数目M 5个7.4施工完成后的质量控制：在路基工程施工完成后，要经常查看边坡的覆土、 挡墙、土工生态袋等边坡防护工程，避免长期的雨水冲刷导致路基边坡防护工程破坏 从而使得EPS颗粒混合轻质土路基受到冲刷等。八、安全措施8.1贯彻“安全第一，预防为主”的方针，成立安全领导小组，建立健全岗位责 任制，加强安全监督，进行安全技术交底和安全培训， 提高施工人员安全意识和防范 能力。8.2严格遵守施工现场设备操