论滑坡体应急抢险中泡沫轻质土的应用

论滑坡体应急抢险中泡沫轻质土的应用

唐海华 刘伟

成都华川公路建设集团有限公司 ,四川 成都 610073

摘要：滑坡体处理的常规做法为浆砌或混凝土挡墙+挡背回填，抗滑桩+桩背回填。某处滑坡体下方为深沟，采用挡墙+挡背回填的形式，挡墙施工时，临空面大、安全风险高且材料转运困难。抗滑桩+桩背回填的形式，施工周期过长。综合考虑采用泡沫轻质土的形式，从工期及安全角度考虑，最为合适。

关键词：泡沫轻质土；工期及安全

1概述

某高速公路建设中，进场施工利用乡镇的多条通道。2021年9月该高速公路所在区域大面积降雨，造成乡镇道路垮塌，项目部接到县交通局救援通知后立即组织人员及设备赶到事发地，踏勘现场，经测量该滑坡体高度9米，宽度8米，纵向长度27米，坡体下为数百米的深沟，滑坡体基础为断裂破碎状基岩。

泡沫轻质土的工艺原理是利用其轻质性、直立性、高流动性、不可压缩及高强性、密度和强度可调节性、施工便捷性的特点来大幅降低填土荷载，减少地基的附加应力，地基的不均匀沉降和侧移，提高路基的稳定性；有效消除填料自身的工后沉降问题。

2 泡沫轻质土施工特点

泡沫轻质土施工方法对工后沉降的控制较常规工法更有优势，尤其是向原地面以下进行置换填筑时，可显著降低基底应力，有效控制工后沉降。

施工便捷高效，可大幅缩短施工工期，这主要体现在以下方面：泡沫轻质土施工可每天连续进行，无需因碾压问题而间断路基填筑；可垂直填筑，节省占地或避免拆迁；由于采用管道泵送浇筑，施工作业面小；常规复合地基工法多为隐蔽工程，施工质量难以保证。而泡沫轻质土施工属非隐蔽工程，施工质量较易控制，可靠度高；减轻填土荷载，轻质土体积轻。

3 施工工艺流程及操作要点

3.1 施工工艺流程

泡沫轻质土的施工工艺流程：开挖轻质土基坑、基础浇筑及预埋角钢、面板安装、浇筑轻质土、铺设土工膜、路面基层调平施工。

3.2施工方法及主要工序操作要点

3.2.1原材料准备

水泥：水泥的检测项目：细度、凝结时间、安定性、强度等满足国家规范要求，且水泥密度不低于1696kg/m³。

发泡剂：现浇泡沫轻质土所使用的发泡剂应进行性能检验，测定气泡密度、单位体积气泡1h时的沉降高度和泌水量。且应满足试验确定的湿密度增加率不超过10%、标准气泡柱1h的沉降高度不大于5mm、泌水量不大于20ml。

发泡剂质量应满足：稀释倍数40～60；发泡倍数800～1200；标准泡沫密度（kg/m3）40～60；标准泡沫泌水率（%）≤20%。

HDPE防渗土工膜技术指标如下：厚度（mm）≥0.3，＜0.6；宽度（cm）≥3.0；拉伸强度（纵横）MPa≥14；断裂伸长率（纵横）%≥400；直角撕裂强度N/mm≥50；搭接宽度（cm）≥5.0；搭接方式：热焊。

金属网采用5cm×5cm镀锌铁丝即可。

3.2.2配合比准备

施工前应根据设计要求进行泡沫轻质土配合比设计，试配试验时，应进行湿密度、流值和消泡试验，当流值满足要求、消泡试验确定的湿密度增加率满足要求时，应制取试件并进行养护，当消泡试验确定的湿密度增加率无法满足要求时，应调整发泡剂的稀释倍率或种类，或调整配合比组成材料的种类和用量，重新进行试配试验；当试配强度无法满足规范及设计要求时，应调整胶凝材料的用量、标号或品牌，重新进行试配试验。

CF1为顶层路床泡沫土配合比。湿密度的允许偏差应为±10%，流动度的允许偏差应为180mm±20mm。

3.2.3 泡沫生成

泡沫是由发泡剂稀释后加压缩空气经发泡枪生成，发泡剂的性能直接影响泡沫的稳定性，用于泡沫生成的发泡剂性能应该满足下列要求：对环境应无不良影响，宜采用界面活性类发泡剂；在0℃以上的温度环境，发泡剂不应出现离析现象；稀释倍率不宜小于100；标准泡沫密度宜为40kg/m3～60kg/m3，气泡密度偏差±2kg/m3；发泡剂所制作的泡沫应细密，经消泡试验确定的湿密度增加率不应超过10%；拌合水不应含有影响泡沫稳定性、泡沫轻质土的强度和耐久性的有机物、油污等杂质；发泡剂的稀释、起泡应采用设备自动化控制,泡沫应细密、稳定。

3.2.4基础开挖

基础开挖至满足设计要求，地基承载力达到150kap。

3.2.5面板安装

按设计图进行面板基础施工，施工的同时将角钢按设计位置预埋，基础施工完成后，在基础面放出面板安装位置。

拉线坐浆安装第一块面板，上下面板采用M15水泥砂浆错缝砌筑，缝宽1cm，上下面板与面板间在内侧用Φ6钢筋将面板上的预埋环焊接连接，再用Φ6钢筋拉杆焊接至角钢支柱上。

当面板安装高度大于1m且砂浆终凝后即可安装分隔缝模板进行浇注气泡混合轻质土。

面板施工注意事项：面板保护壁为永久性设施，其外侧面应确保平整、色泽均匀，避免被污染。施工时，应特别注意对面板进行必要的支护，以避免风力等外力影响其位置或引起倾倒。

3.2.6水泥浆制备

水泥浆使用拌合站集中拌合供应，拌合时间宜控制在90s左右。由于每立方水泥浆含水量远大于混凝土的含水量，拌合站对水计量宜采用流量，而不宜采用重量，以加快水泥浆制备时间。

泡沫轻质土对水泥浆中水泥强度无特别要求，但所用水泥必须先进行消泡试验，以确定其湿密度增加率是否满足要求。

水泥浆制备应连续，避免轻质土浇筑过程中，出现局部消泡、初凝现象，影响整体施工质量。

水泥浆在现场应进行进一步搅拌，以保证其均匀，无沉积，同时应在出料口设置过滤网，防止较大颗粒材料堵塞泵管。

3.2.7轻质土生成

轻质土是将气泡加压与水泥浆混合而成，加压混合时间宜控制在120s左右。施工过程中，每次起动机器后，需对生产参数进行调整，以保证轻质土的湿密度与流量满足设计要求。气泡应及时与水泥浆料均匀混合，其拌合物在储存装置中停留时间应不超过2h。

施工现场根据试验技术规程进行发泡剂性能、湿容重、流动度、消泡、表干容重和饱水容重试验，并按要求做好试件。

3.2.8 泡沫轻质土现场浇筑

泡沫轻质土单个浇筑区、浇筑层的浇筑时间应控制在水泥浆初凝时间3h～4h内，上层浇筑层仅当下层浇筑层终凝6h～8h时间后方可浇筑施工。一般采用水平分层浇筑施工。

浇筑过程中，需要移动浇筑管时，应沿浇筑管放置的方向前后移动，而不宜左右移动浇筑管，如确实需要左右移动浇注管时，则应将浇筑管尽可能提出当前已浇筑轻质土表面后再移动。

进行扫平表面时，应尽量使浇筑口保持水平，并使浇筑口离当前浇筑轻质土表面尽可能低。

3.2.9金属网及防渗土工膜的铺设

距离填筑体底面和顶面100cm以内位置分别设置两层钢丝网，每层钢丝网间距不大于50cm；路床顶部金属网应铺设在防渗土工膜下。

防渗土工膜铺设时，应注意尽量贴紧下承层：路床顶部应采用u形钉进行锚固，纵向锚固间距5m，横向锚固间距2m。

防渗土工膜和金属网均应横向铺设。

3.2.10沉降缝及回填

填筑完气泡混合轻质土填筑体的顶层时，应对

泡沫轻质土路基施工完毕后，仅当最后1层浇注层同条件养护强度≥0.4MPa方能进行路面结构层施工。需要特别注意的是，回填施工时，应避免大型机械如自卸车直接在轻质土顶部行走，本项目采用泵车输送混凝土施工。

4 结束语

通过上述实例的应用，该段公路以贯通，公路段安全稳定。总体而言，使用轻质泡沫土处理滑坡体路肩，可以降低道路施工综合成本，大大缩短施工周期，且对现场施工环境造成的影响降到了最低。

参考文献

[1]《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2017.

[2]《公路路基施工技术规范》JTG/T3610-2019.

[3]《公路工程施工安全技术规程》JTG-F90-2015.