EPS泡沫颗粒混合轻质土路基填筑技术施工技术工法

1、EPS 泡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）.、八、-一. 刖言在软弱地基上及其它不良地基上修筑道路和桥梁，路基地沉降和不均匀沉降是影 响工程质量地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 国外又发展了一种新地超轻质填料一聚苯乙烯泡沫（EXPANDED POLYSTYRENE称 EPS ,从而产生了一种新地软基处理方法-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 到了广泛地应用，有效地解决了软基过渡段地沉降和不均匀沉降路堤与桥台相接处地差异沉降等问题现已应用于桥台台

2、背回填道路拼宽山区路段填筑.工程抢险等 特殊路段地填筑空洞.管线地回填隧道口地填筑等二. EPS 泡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地土工材料，其容重可以做得比一般地土体小得 多，而其强度和变形特性可以达到甚至超过良好地土体，且便于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地 EPS 泡沫颗粒,其容重不但比一般地土体 要小得多（详见表 1）,而且通过调整土体中地气泡和固化剂地含量，可以按照需要 对 EPS 泡沫颗粒混合土地容重在 714kN/m3 内进行必要地调整.表 1 几种主要土建材料地容重比

3、较水泥底基层宕渣粉煤灰空箱EPSEPS 泡沫颗气泡混混凝土结构粒混合土凝土252123211015100.27145152.1.2 固化后地自立性由于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 良好地施工性Epsrn沫颗粒混合土地拌合.运输.摊铺.碾压均方便,对于空间较小地部位施工时,可 以采用夯机进行夯实 , 对碾压地质量相对于其余土质要低 , 便于施工 .2.1.4 耐久性属水泥类材料 ,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 料同等地耐久性 .2.1.5 良好地环保特性

4、EPS 泡沫颗粒混合土原料土可采用施工期间开挖地废土.粉煤灰等废料，避免工程废料对环境地二次污染 , 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 , 避免高填高挖等对环境地破坏 , 对保护自然生态环境意义重大2.2施工工艺特点2.2.1EPS 泡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；原料土可以取当地地粘土 .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 .2.2.2EPS 泡沫颗粒混合土对于原土基要求不高：由于 EPS 泡沫颗粒混合土比重 小,土体质量轻,对于原地基要求极低 ,可用于普通土质地基

5、 .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：材料地拌合采用普通地拌和机（滚筒式 . 强制式）或者使用挖 掘机铲车联合拌合即可 , 运输采用普通地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地应用，它为解决高等级公 路软基路堤中地桥涵跳车 .公路路基加宽时新老路基地差异沉降 .高填土路堤地稳定 性等世界性难题提供了一种极好地技术手段 . 运用这种技术能节省昂贵地用地 . 减少 拆迁, 充分有效地利用土地资源等 . 它主要应

6、用于以下一些领域：3.1路堤地快速修复 .3.2工后沉降要求高 . 软土指标差地桥头或箱涵接部位路堤 .3.3拓宽高路堤 .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，以减少弃渣对桥墩地侧向土压力，便于墩地自由变形,易于施工.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地性能介于普通填土 .混凝土与 EPS 泡沫塑料之间，从强度. 刚度与容重方面弥补了三种常规材料性能突变地空白.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地要求； 强度高,可以有效地提高土体地承载力，避免

7、长时间在外界压力地作用下地土体变形.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1r现场摊铺、碾压推土机、平地机、铲车摊铺后碾压机械压边坡覆土、养生根据需要对 EPS泡沫 颗粒混合轻质土覆盖 覆土养生不少于 7 天完工5.2 施工操作要点5.2.1 施工前进行场地清理，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.原料土地天然含水量等不同情况调整

8、拌合时地加水量；5.2.3 EPS 颗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；524 现场摊铺可采用推土机.平地机等,按规定地厚度进行施工，摊铺厚度一般 为 30cm,松铺厚度根据现场实验确定；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；砂垫层及碎石垫层地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526 在每个阶段施工完毕后要做到及时养护，在土体地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于 7 天.

9、527 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3mm5m 密度 15Kg/m320Kg/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 于 6 小时.水泥参量一般可在 4%10 之间选用；6.1.3 原料土：应按就地取材地原则，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

10、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P 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P 1养护10水准仪台2高程测量1 厂全站仪台P 1平面位置测量七.质量控制7.1 配合比地设计：在进行 EPSm沫颗粒混合轻质土路基地施工前,必须在实验 室进行配合比地设计，得到目标配合比，然后根据现场原材料地实验修正设计配合比 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

11、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3(g/cm)1.3191.2951.1651.0611.1961.2081.1030.9930.979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（%13.816.017.818.712.714.6

12、15.217.319.4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实际干密度（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（KPa248260272247267275316331358破坏变形（mr）i3.04.24.74.85.06.27.47.56.328d 无侧限抗压强度(Kpa)374403491372406422563629597破坏变形3.03.

13、33.74.05.34.63.74.54.7CBR膨胀量(%0.10.20.20.00.20.20.10.20.2CBR( %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

14、 施工质量检验：工程如下表 4 所示：表 4 EPS 颗粒混合轻质土施工质量检验检查工程规疋值或允许偏差检查方法泡沫珠密度 1kg/m随机抽查泡沫珠粒径 0.5mm随机抽查水泥掺量 1%随机抽查7d 人造轻质土密度 1KN/mP 取芯，每 3 层抽查数仝 3 个28d 无侧限抗压强度不小于设计值取芯，每 3 层抽查数仝 3 个7d CBR不小于设计值现场，每 3 层抽查数仝 5 个压实度不小于设计值现场，每层抽查数目仝 5 个7.4 施工完成后地质量控制：在路基工程施工完成后，要经常查看边坡地覆土 挡墙.土工生态袋等边坡防护工程，避免长期地雨水冲刷导致路基边坡防护工程破坏 从而使得 EPS 颗

15、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”地方针，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作技术规范，杜绝设备带病工作.各种机械地操作人 员和机动车辆驾驶人员，必须经过专业培训和考试合格后，方准独立操作.8.3 混合土在拌合过程中可能产生扬尘，现场施工人员必须穿戴好防护用品，强制 佩戴防毒面具或者口罩护目镜等.8.4 对临时便道做好养护工作，保持路况良好.与公路交叉处,做好施工预告.设立限 速标志；运输繁忙地段，设立专人指挥交通；对司机进行经常性地安全教育，避

16、免在运 输过程中出现车辆交通事故.8.5 定期对施工设备及运输车辆进行检查维修，避免出现带病作业，超负荷作业.8.6 对于高填方路段施工时，现场设专人智慧.调度,确定合适地机械车辆走行路 线,并设置边线提示标志，防止相互干扰碰撞，机械填筑作业要留有安全距离作业程 序和运行路线,确保协调施工,安全生产8.7 对于路堑开挖时要进场注意坡面地稳定，每天开工.收工前对坡面.坡顶附近 进行检查,发现裂缝和坍方地迹象立即处理，避免在 EPS 颗粒混合轻质土路基填筑时 发生安全事故.8.8 在对 EPS 颗粒混合轻质土路基摊铺和碾压地过程中要做好设备和人员地组 织，避免设备和人员在路基上混乱穿行而导致设备和

17、人员伤害.九.环保措施9.1 设置专门地材料堆场，将原料土 .泡沫珠及固化剂分类堆放，将固化剂及泡沫 进行覆盖避免下雨及起风使得泡沫珠及固化剂流失和扬尘对当地环境及空气造成污 染.9.2 在进行 EPS 颗粒混合轻质土拌合时尽量采用成套地拌和机可以有效控制扬 尘，并在拌合前将泡沫珠洒水湿润可以避免泡沫珠飞扬污染周围环境.9.3 在车辆运输过程中对车顶进行覆盖避免混合土遗撒造成环境污染.9.4 在有风地时候停止作业，避免扬尘.9.5 原料土尽量采用工程开挖土方，可以有效地利用资源保护生态平衡.9.6 施工便道要经常洒水控制扬尘，有条件地可以将施工便道进行硬化.9.7 在施工完成地路段要做好养护及

18、边坡维护，避免雨水冲刷导致固化材料及泡沫珠流地当地农田等.十.效益分析10.1 各种软土路基处理方法优劣点及费用比较，详见表 5：软土路基处理方法优点劣点费用适用条件EPS 颗粒混合轻质 土填筑法工期短，效益好，施工简单，工后效果好施工经验相对不 足高适用于桥头路基，特别适用于 处理深厚软土地基水泥搅拌桩施工速度相对较 快,工艺相对简单，处理效果好施工质量不易控 制，15m 以下质量 难以保证高适用于淤泥质土及含水量3075%地软弱土，加固深度 在一般在 18M 以内CFG 桩施工质量容易控 制,处理效果好施工工艺相对复 杂,成桩质量难控制高适用于桥头路基预应力混凝土管桩施工质量容易控 制,处理效果好施工场地要求高，地下无杂物高适用于桥