泡沫聚苯乙烯和气泡混合轻质土在高速公路软基段中
试验防治高速公路桥桥头跳车问题科研课题
1、?研究目标:通过泡沫聚苯乙烯和气泡混合轻质土在高速公路软基段中试验,防治高速公路桥桥头跳车问题。
2、?课题创新点:聚苯乙烯泡沫和气泡混合轻质土是一种性能优良的路基轻质填料,具有轻质、高强、较强的化学稳定性和水稳定性、良好的力学性能,能较好地解决软基的过度沉降和差异沉降以及桥台和道路相接处的差异沉降,减少桥台的侧向压力和位移等问题。
3、?研究内容:
(1)、根据理论和试验成果,结合149+597中桥0号桥台地质水文情况完成泡沫聚苯乙烯施工,完成泡沫聚苯乙烯施工工艺试验,提供施工技术指南和质量验收标准;根据理论和试验成果,结合涧河大桥0号桥台和149+023 0号台地质水文情况完成气泡混合轻质土施工,完成气泡混合轻质土施工工艺试验,提供施工技术指南和质量验收标准;
(2)、通过试验总结两种材料的路用性能,掌握材料的基本特性包括容重、吸水性,力学性能括无侧限抗压强度、弹性模量、泊松比、三轴应力应变、收缩及徐变等性能;
(3)、总结工艺施工方法,机械选型和施工方案;
(4)、完成科研项目研究报告。
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泡沫水泥轻质土是属于气泡状绝热的轻质材料,在混凝土内部形成封闭的泡沫孔,使混凝土轻质化和保温隔热化,在降低高填方段,地铁隧道和地下连续甬道的回填荷载,减小地基沉降差异,吸收路面冲击能量方面应用广泛,它具有以下特性:
轻质性:干体密度为300-1600kg/立方米,相当于普通水泥混凝土的1/5-1/8左右,可减轻建筑物整体荷载。
整体性:可现场浇筑施工,与建筑主体结合紧密,不需留界隔缝。
减震性:泡沫水泥混凝土的多孔性使其具有较低的弹性,对冲击性具有良好的吸收和分散作用,形成良好的减震效果。
抗压性:抗压强度为0.6-25mpa。
耐水性:现浇气泡混合轻质土吸水性较小,相对独立的封闭气泡及良好的整体性,使其具有一定抗渗水功能。
环保性:泡沫水泥轻质混凝土所需要原材料为水泥和起泡剂,起泡剂为中性,不含苯、甲醛等有害物质,避免了环境污染和消防隐患。
经济性:综合造价低廉,减小维修费用,提升社会经济效益。
常规做法与泡沫土性能对比
常规的回填方式:
管线施工采用放坡开挖的方式成本低,但土方开挖、回填量大,对环境影响较大;**管线工程工期短、环境控制严格,放坡开挖的方式不太适用,**施工应尽量减小开挖作业面的大小,以减小对环境的影响及缩短工期;但作业面减小后,无法采用重型机械对沙、土等常规回填材料进行压实,易因回填材料的压实度不够而发生工后沉降。
管槽回填工后沉降害原因:
对即有道路进行开挖、管线敷设、回填施工后,易形成工后沉降害;
沉降发生后不仅路面需要重新维修,下方管道也随之出现位移;传统的处理方法是:在沉降发生后加铺路面结构层,不但很难从根本上解决问题,还存在反复维修、地下管道易受压破坏、经济性不强等问题。
分析工后沉降的成因,主要有以下两点:
① 回填的沙、石、土等材料密实度不够,工后自然压缩或遇水压缩造成沉降;
② 填料容重过大,造成地基荷载增加,地基沉降从而造成路面沉降。