淺談泡沫輕質(zhì)土在橋頭軟基處理的運用_建筑科學論

1、.淺談泡沫輕質(zhì)土在橋頭軟基處理的運用_建筑科學論文摘要:近年來，我國公路橋梁建設不斷蓬勃發(fā)展，沿海地區(qū)交通建設亦緊鑼密鼓地展開。沿海地區(qū)河涌密集，軟土地基分布廣泛，橋頭路基沉降引起的橋頭跳車成了普遍性的公路工程病害。針對橋頭跳車問題，國內(nèi)已進行了很多研究并形成的許多常用的處理方法，但仍然不能達到很理想的效果。近年來，作為新技術的泡沫輕質(zhì)土技術逐漸應用于土木工程各領域的建設中，而引入泡沫輕質(zhì)土進行橋頭路基處理，成了緩解橋頭跳車現(xiàn)象的一個新方向，本文擬對此進行一些有益的探討。關鍵詞：公路 橋梁 橋頭跳車 泡沫 輕質(zhì)土泡沫輕質(zhì)土是“用物理方法將發(fā)泡劑水溶液制備成泡沫，與必須組分水泥基膠凝材料、水及可

2、選組分集料、摻和料、外加劑按照一定的比例混合攪拌，并經(jīng)物理化學作用硬化形成的一種輕質(zhì)材料”。類似的材料有日本的“氣泡輕量土”，國內(nèi)的”泡沫混凝土”等。就硬化成型的過程而言，泡沫輕質(zhì)土、氣泡混合輕質(zhì)土與泡沫混凝土并無本質(zhì)區(qū)別。但泡沫輕質(zhì)土的原材料(如集料及摻和料)可用范圍更廣，力學性能介于土與混凝土之間，使用功能更側重于替代常規(guī)土或砂（不是作為混凝土）用于各種填充或充填。泡沫輕質(zhì)土具有如下工程特性：輕質(zhì)性輕質(zhì)性是現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土最顯著的特性，與幾種常規(guī)土建材料相比，現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土的容重相對要低。（見下表）。 幾種主要土建材料的容重比較(單位：kN/m3)水泥混凝土路面底基層路基填土粉煤灰中粗砂泡沫

3、輕質(zhì)土252122192012161820312容重和強度可調(diào)節(jié)性調(diào)整現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土的組成成份比例，即調(diào)整配合比，現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土的容重和強度可根據(jù)需要在一定范圍內(nèi)自由調(diào)節(jié)。工程上，現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土的容重一般可在312kN/m3之間調(diào)節(jié)；而無側限抗壓強度的調(diào)節(jié)范圍為0.35.0MPa。作為土工填筑材料，現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土的無側限抗壓強度通常控制在0.31.2MPa。良好的施工性現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土的流動性高，可通過軟管泵送，現(xiàn)場施工澆注點與制作點可分離，且澆注點占的施工空間極小，可在狹小空間內(nèi)施工。當作為路基填筑的替代材料時，現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土澆注施工無須振搗碾壓，施工便捷高效。良好施工性還體現(xiàn)在現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土

4、基本可連續(xù)澆注施工，無須在施工過程中進行特別的養(yǎng)生處理。良好的環(huán)保特性可大量利用粉煤灰等工業(yè)廢渣做原材料，促進資源的再生利用，有利于環(huán)保；與土工泡沫塑料相比，現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土屬無機質(zhì)材料，無論用于地上，地下工程，其對環(huán)境均無污染作用，環(huán)保優(yōu)勢明顯；當用于道路擴建、山區(qū)陡峭路段等道路工程中，可節(jié)省土地資源，避免高填高挖等對環(huán)境的破壞，對保護自然生態(tài)環(huán)境意義重大。泡沫輕質(zhì)土用于軟基路橋過渡段的設計，主要圍繞工后沉降滿足規(guī)范要求，解決泡沫輕質(zhì)土的換填厚度和換填范圍的問題。這里，從軟基變形的理論來說明換填厚度；關于換填長度，則結合規(guī)范和相關研究文獻來論證。沿海地區(qū)的軟基一般由飽和軟土組成，通常為高壓縮性

5、、高孔隙比和高含水量的淤泥或淤泥質(zhì)土。這類飽和軟土，其沉降變形的本質(zhì)可用有效應力原理來說明：在附加應力的作用下，超孔隙水壓力不斷消散、有效應力不斷增長；與此同時，隨超孔壓的消散，軟土中的自由水不斷排出，由此，其體積壓縮，表現(xiàn)為沉降的發(fā)生。在這個過程當中，對工程起決定作用的主要是三個方面：1、附加應力附加應力的大小決定了軟土層最終總沉降量的大?。寒敻郊討θ哭D化為有效應力時，總沉降完成；故附加應力越大，總沉降越大。2、固結度固結度Ut可用下式表達: (2-1)式中 St 當前t時刻已完成沉降；S 最終總沉降； 軟土層有效應力； 軟土層附加應力。固結度的意義在于表征了當前時刻已完成沉降占總沉降的

6、比例。3、工后沉降設工后沉降為，可用下式表達：(3-1)可見，工后沉降其實就是扣除完工時已完成沉降后的剩余沉降量。工后沉降通常是軟基路段重點控制的指標；從設計到施工，軟基路段的一個重要任務就是盡可能降低工后沉降，以確保公路工后的正常使用，并減少工后維修費用。當然，這里的工后沉降系指工后總沉降；工程上，更多使用的概念是基準期內(nèi)的工后殘余沉降。顯然，工后總沉降越小，基準期內(nèi)的殘余沉降越小。由式2-1及式3-1可知，可通過兩種途徑來降低工后沉降：1、通過提高St來提高竣工時的固結度，以此控制工后沉降。具體的實現(xiàn)方法為排水預壓法：通過設置豎向排水體如袋裝砂井或塑料排水板，通過堆載預壓或真空預壓的方式來

7、加快軟土層的固結速率，使竣工時的固結度達到足夠大，確保工后沉降滿足要求。該法的主要特點是具有較好的經(jīng)濟性，缺陷是需要足夠的預壓時間，且工后沉降大，這通常與項目的工期要求矛盾突出。2、降低軟土層的附加應力以降低總沉降，以此控制工后沉降。實現(xiàn)方法有兩種方式：方式一樁式復合地基法樁式復合地基是設置一定密度的攪拌樁、CFG樁或預應力管樁等強度遠較軟土層強度要高的樁體，將上覆荷載大部分轉移至這些樁體來承受，從而降低軟土層所承受的荷載和附加應力，實現(xiàn)控制工后沉降的方法。該工法的優(yōu)點是時間短，效果顯著，但缺陷是造價偏高，同時，樁體施工對周邊的臨界結構物（如橋臺、涵洞等結構物）會產(chǎn)生側向擠出效應，從而影響臨界

8、結構物的安全性。方式二輕路堤法該工法直接降低路堤荷載和軟土層的附加應力。傳統(tǒng)的輕路堤法有EPS路堤等。泡沫輕質(zhì)土用于路橋過渡段填筑，屬于輕路堤法，其控制工后沉降的原理在于降低附加應力；當用于舊路改造項目時，如換填厚度適當向原地面以下延伸，可使軟土層的附加應力小于有效應力，軟土層處于超固結狀態(tài)，從而確保工后沉降為0。瑞安市飛云江大橋改造工程，即采用了泡沫輕質(zhì)土技術對橋頭范圍的路基進行了換填處理，其該范圍內(nèi)沒有進行任何軟基處理，一年多來的使用效果良好。為緩解軟基路堤與橋梁等結構物之間的差異沉降，通常在結構物兩側的一定范圍內(nèi)設置路橋過渡段。公路路基規(guī)范規(guī)定，應設置必要的工后沉降過渡段來緩解工后橋頭跳

9、車現(xiàn)象。泡沫輕質(zhì)土的一個顯著的特點是其澆筑后可固化直立，并且對橋臺的水平力幾乎為0，根據(jù)這一特點，可將橋臺進行優(yōu)化設計，包括兩方面的內(nèi)容：1）橋臺結構優(yōu)化；2）橋臺樁基礎優(yōu)化。就橋臺結構而言，臺后直立填筑泡沫輕質(zhì)土與填筑常規(guī)放坡路堤，存在兩方面的優(yōu)化：1）由于直立填筑，橋臺耳墻可基本取消；2）由于直立填筑，對橋臺臺身無側向壓力，可取消橋臺臺身，近似按橋墩進行橋臺設計。就橋臺樁基礎而言，其優(yōu)化思路為：可考慮按單排樁基礎設計，但樁徑與橋墩樁徑相同。綜合比較工后沉降采用泡沫輕質(zhì)土換填臺后原路基土，可最大限度控制工后沉降。與水泥攪拌樁等方法相比，其施工不是隱蔽施工，具有很強的質(zhì)量可靠度，且適度向原地面

10、以下?lián)Q填，可確保地基土在工程改造后處于超固結狀態(tài)，以盡可能避免工后沉降的發(fā)生。橋臺所承受的土壓泡沫輕質(zhì)土因固化后可直立，其對橋臺的側向土壓力幾乎為0，這對于橋臺的受力是極其有利的。采用泡沫輕質(zhì)土后，橋臺及橋臺樁基可進行簡化，由此節(jié)省了造價。并且由于城市橋梁有時需跨越地鐵等，基樁跨越距離較大，橋臺所承受的上部荷載非常大，臺后土壓力對橋臺的影響也極為不利，這是采用泡沫輕質(zhì)土的重要優(yōu)勢。 施工工期泡沫輕質(zhì)土施工一方面便捷高效，在澆筑完畢后714天即可進行后續(xù)路面施工，與橋臺樁基及橋臺施工不存在先后次序等沖突（通常在軟基路段進行結構物施工時，應先進行軟基處理，待軟基沉降穩(wěn)定后再進行樁基及結構物的施工）

11、，并且，由于采用泡沫輕質(zhì)土時，橋臺可采用單排樁柱式橋臺，比起雙排樁與薄壁式橋臺，鉆孔灌注樁的施工時間可以減半，而且薄壁式臺身的施工時間也比柱式臺身更長，這些，決定了泡沫輕質(zhì)土方案具有較大的工期優(yōu)勢。根據(jù)測算，一個橋臺臺背的處理，采用泡沫輕質(zhì)土方案，其工期至少較水泥攪拌樁方案節(jié)省16個月。造價因采用泡沫輕質(zhì)土換填和攪拌樁處理時橋臺的形式不同，故比較各方案的造價時，將橋臺的造價亦包含到比較表內(nèi)。橋臺由雙排樁變?yōu)閱闻艠?，薄壁臺身變?yōu)橹脚_身，無論是鉆孔灌注樁，承臺，還是臺身的施工，工程量都大為減少，施工工序也簡單化，故造價也因此減少。摘要:近年來，我國公路橋梁建設不斷蓬勃發(fā)展，沿海地區(qū)交通建設亦緊鑼

12、密鼓地展開。沿海地區(qū)河涌密集，軟土地基分布廣泛，橋頭路基沉降引起的橋頭跳車成了普遍性的公路工程病害。針對橋頭跳車問題，國內(nèi)已進行了很多研究并形成的許多常用的處理方法，但仍然不能達到很理想的效果。近年來，作為新技術的泡沫輕質(zhì)土技術逐漸應用于土木工程各領域的建設中，而引入泡沫輕質(zhì)土進行橋頭路基處理，成了緩解橋頭跳車現(xiàn)象的一個新方向，本文擬對此進行一些有益的探討。關鍵詞：公路 橋梁 橋頭跳車 泡沫 輕質(zhì)土泡沫輕質(zhì)土是“用物理方法將發(fā)泡劑水溶液制備成泡沫，與必須組分水泥基膠凝材料、水及可選組分集料、摻和料、外加劑按照一定的比例混合攪拌，并經(jīng)物理化學作用硬化形成的一種輕質(zhì)材料”。類似的材料有日本的“氣泡

13、輕量土”，國內(nèi)的”泡沫混凝土”等。就硬化成型的過程而言，泡沫輕質(zhì)土、氣泡混合輕質(zhì)土與泡沫混凝土并無本質(zhì)區(qū)別。但泡沫輕質(zhì)土的原材料(如集料及摻和料)可用范圍更廣，力學性能介于土與混凝土之間，使用功能更側重于替代常規(guī)土或砂（不是作為混凝土）用于各種填充或充填。泡沫輕質(zhì)土具有如下工程特性：輕質(zhì)性輕質(zhì)性是現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土最顯著的特性，與幾種常規(guī)土建材料相比，現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土的容重相對要低。（見下表）。 幾種主要土建材料的容重比較(單位：kN/m3)水泥混凝土路面底基層路基填土粉煤灰中粗砂泡沫輕質(zhì)土252122192012161820312容重和強度可調(diào)節(jié)性調(diào)整現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土的組成成份比例，即調(diào)整配合比，現(xiàn)

14、澆泡沫輕質(zhì)土的容重和強度可根據(jù)需要在一定范圍內(nèi)自由調(diào)節(jié)。工程上，現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土的容重一般可在312kN/m3之間調(diào)節(jié)；而無側限抗壓強度的調(diào)節(jié)范圍為0.35.0MPa。作為土工填筑材料，現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土的無側限抗壓強度通?？刂圃?.31.2MPa。良好的施工性現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土的流動性高，可通過軟管泵送，現(xiàn)場施工澆注點與制作點可分離，且澆注點占的施工空間極小，可在狹小空間內(nèi)施工。當作為路基填筑的替代材料時，現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土澆注施工無須振搗碾壓，施工便捷高效。良好施工性還體現(xiàn)在現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土基本可連續(xù)澆注施工，無須在施工過程中進行特別的養(yǎng)生處理。良好的環(huán)保特性可大量利用粉煤灰等工業(yè)廢渣做原材料，促進資源的

15、再生利用，有利于環(huán)保；與土工泡沫塑料相比，現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土屬無機質(zhì)材料，無論用于地上，地下工程，其對環(huán)境均無污染作用，環(huán)保優(yōu)勢明顯；當用于道路擴建、山區(qū)陡峭路段等道路工程中，可節(jié)省土地資源，避免高填高挖等對環(huán)境的破壞，對保護自然生態(tài)環(huán)境意義重大。泡沫輕質(zhì)土用于軟基路橋過渡段的設計，主要圍繞工后沉降滿足規(guī)范要求，解決泡沫輕質(zhì)土的換填厚度和換填范圍的問題。這里，從軟基變形的理論來說明換填厚度；關于換填長度，則結合規(guī)范和相關研究文獻來論證。沿海地區(qū)的軟基一般由飽和軟土組成，通常為高壓縮性、高孔隙比和高含水量的淤泥或淤泥質(zhì)土。這類飽和軟土，其沉降變形的本質(zhì)可用有效應力原理來說明：在附加應力的作用下，超孔

16、隙水壓力不斷消散、有效應力不斷增長；與此同時，隨超孔壓的消散，軟土中的自由水不斷排出，由此，其體積壓縮，表現(xiàn)為沉降的發(fā)生。在這個過程當中，對工程起決定作用的主要是三個方面：1、附加應力附加應力的大小決定了軟土層最終總沉降量的大小：當附加應力全部轉化為有效應力時，總沉降完成；故附加應力越大，總沉降越大。2、固結度固結度Ut可用下式表達: (2-1)式中 St 當前t時刻已完成沉降；S 最終總沉降； 軟土層有效應力； 軟土層附加應力。固結度的意義在于表征了當前時刻已完成沉降占總沉降的比例。3、工后沉降設工后沉降為，可用下式表達：(3-1)可見，工后沉降其實就是扣除完工時已完成沉降后的剩余沉降量。工

17、后沉降通常是軟基路段重點控制的指標；從設計到施工，軟基路段的一個重要任務就是盡可能降低工后沉降，以確保公路工后的正常使用，并減少工后維修費用。當然，這里的工后沉降系指工后總沉降；工程上，更多使用的概念是基準期內(nèi)的工后殘余沉降。顯然，工后總沉降越小，基準期內(nèi)的殘余沉降越小。由式2-1及式3-1可知，可通過兩種途徑來降低工后沉降：1、通過提高St來提高竣工時的固結度，以此控制工后沉降。具體的實現(xiàn)方法為排水預壓法：通過設置豎向排水體如袋裝砂井或塑料排水板，通過堆載預壓或真空預壓的方式來加快軟土層的固結速率，使竣工時的固結度達到足夠大，確保工后沉降滿足要求。該法的主要特點是具有較好的經(jīng)濟性，缺陷是需要

18、足夠的預壓時間，且工后沉降大，這通常與項目的工期要求矛盾突出。2、降低軟土層的附加應力以降低總沉降，以此控制工后沉降。實現(xiàn)方法有兩種方式：方式一樁式復合地基法樁式復合地基是設置一定密度的攪拌樁、CFG樁或預應力管樁等強度遠較軟土層強度要高的樁體，將上覆荷載大部分轉移至這些樁體來承受，從而降低軟土層所承受的荷載和附加應力，實現(xiàn)控制工后沉降的方法。該工法的優(yōu)點是時間短，效果顯著，但缺陷是造價偏高，同時，樁體施工對周邊的臨界結構物（如橋臺、涵洞等結構物）會產(chǎn)生側向擠出效應，從而影響臨界結構物的安全性。方式二輕路堤法該工法直接降低路堤荷載和軟土層的附加應力。傳統(tǒng)的輕路堤法有EPS路堤等。泡沫輕質(zhì)土用于

19、路橋過渡段填筑，屬于輕路堤法，其控制工后沉降的原理在于降低附加應力；當用于舊路改造項目時，如換填厚度適當向原地面以下延伸，可使軟土層的附加應力小于有效應力，軟土層處于超固結狀態(tài)，從而確保工后沉降為0。瑞安市飛云江大橋改造工程，即采用了泡沫輕質(zhì)土技術對橋頭范圍的路基進行了換填處理，其該范圍內(nèi)沒有進行任何軟基處理，一年多來的使用效果良好。為緩解軟基路堤與橋梁等結構物之間的差異沉降，通常在結構物兩側的一定范圍內(nèi)設置路橋過渡段。公路路基規(guī)范規(guī)定，應設置必要的工后沉降過渡段來緩解工后橋頭跳車現(xiàn)象。泡沫輕質(zhì)土的一個顯著的特點是其澆筑后可固化直立，并且對橋臺的水平力幾乎為0，根據(jù)這一特點，可將橋臺進行優(yōu)化設

20、計，包括兩方面的內(nèi)容：1）橋臺結構優(yōu)化；2）橋臺樁基礎優(yōu)化。 就橋臺結構而言，臺后直立填筑泡沫輕質(zhì)土與填筑常規(guī)放坡路堤，存在兩方面的優(yōu)化：1）由于直立填筑，橋臺耳墻可基本取消；2）由于直立填筑，對橋臺臺身無側向壓力，可取消橋臺臺身，近似按橋墩進行橋臺設計。就橋臺樁基礎而言，其優(yōu)化思路為：可考慮按單排樁基礎設計，但樁徑與橋墩樁徑相同。綜合比較工后沉降采用泡沫輕質(zhì)土換填臺后原路基土，可最大限度控制工后沉降。與水泥攪拌樁等方法相比，其施工不是隱蔽施工，具有很強的質(zhì)量可靠度，且適度向原地面以下?lián)Q填，可確保地基土在工程改造后處于超固結狀態(tài)，以盡可能避免工后沉降的發(fā)生。橋臺所承受的土壓泡沫輕質(zhì)土因固化后可

21、直立，其對橋臺的側向土壓力幾乎為0，這對于橋臺的受力是極其有利的。采用泡沫輕質(zhì)土后，橋臺及橋臺樁基可進行簡化，由此節(jié)省了造價。并且由于城市橋梁有時需跨越地鐵等，基樁跨越距離較大，橋臺所承受的上部荷載非常大，臺后土壓力對橋臺的影響也極為不利，這是采用泡沫輕質(zhì)土的重要優(yōu)勢。施工工期泡沫輕質(zhì)土施工一方面便捷高效，在澆筑完畢后714天即可進行后續(xù)路面施工，與橋臺樁基及橋臺施工不存在先后次序等沖突（通常在軟基路段進行結構物施工時，應先進行軟基處理，待軟基沉降穩(wěn)定后再進行樁基及結構物的施工），并且，由于采用泡沫輕質(zhì)土時，橋臺可采用單排樁柱式橋臺，比起雙排樁與薄壁式橋臺，鉆孔灌注樁的施工時間可以減半，而且薄

22、壁式臺身的施工時間也比柱式臺身更長，這些，決定了泡沫輕質(zhì)土方案具有較大的工期優(yōu)勢。根據(jù)測算，一個橋臺臺背的處理，采用泡沫輕質(zhì)土方案，其工期至少較水泥攪拌樁方案節(jié)省16個月。造價因采用泡沫輕質(zhì)土換填和攪拌樁處理時橋臺的形式不同，故比較各方案的造價時，將橋臺的造價亦包含到比較表內(nèi)。橋臺由雙排樁變?yōu)閱闻艠叮”谂_身變?yōu)橹脚_身，無論是鉆孔灌注樁，承臺，還是臺身的施工，工程量都大為減少，施工工序也簡單化，故造價也因此減少。摘要:近年來，我國公路橋梁建設不斷蓬勃發(fā)展，沿海地區(qū)交通建設亦緊鑼密鼓地展開。沿海地區(qū)河涌密集，軟土地基分布廣泛，橋頭路基沉降引起的橋頭跳車成了普遍性的公路工程病害。針對橋頭跳車問題

23、，國內(nèi)已進行了很多研究并形成的許多常用的處理方法，但仍然不能達到很理想的效果。近年來，作為新技術的泡沫輕質(zhì)土技術逐漸應用于土木工程各領域的建設中，而引入泡沫輕質(zhì)土進行橋頭路基處理，成了緩解橋頭跳車現(xiàn)象的一個新方向，本文擬對此進行一些有益的探討。關鍵詞：公路 橋梁 橋頭跳車 泡沫 輕質(zhì)土泡沫輕質(zhì)土是“用物理方法將發(fā)泡劑水溶液制備成泡沫，與必須組分水泥基膠凝材料、水及可選組分集料、摻和料、外加劑按照一定的比例混合攪拌，并經(jīng)物理化學作用硬化形成的一種輕質(zhì)材料”。類似的材料有日本的“氣泡輕量土”，國內(nèi)的”泡沫混凝土”等。就硬化成型的過程而言，泡沫輕質(zhì)土、氣泡混合輕質(zhì)土與泡沫混凝土并無本質(zhì)區(qū)別。但泡沫輕

24、質(zhì)土的原材料(如集料及摻和料)可用范圍更廣，力學性能介于土與混凝土之間，使用功能更側重于替代常規(guī)土或砂（不是作為混凝土）用于各種填充或充填。泡沫輕質(zhì)土具有如下工程特性：輕質(zhì)性輕質(zhì)性是現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土最顯著的特性，與幾種常規(guī)土建材料相比，現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土的容重相對要低。（見下表）。 容重和強度可調(diào)節(jié)性調(diào)整現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土的組成成份比例，即調(diào)整配合比，現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土的容重和強度可根據(jù)需要在一定范圍內(nèi)自由調(diào)節(jié)。工程上，現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土的容重一般可在312kN/m3之間調(diào)節(jié)；而無側限抗壓強度的調(diào)節(jié)范圍為0.35.0MPa。作為土工填筑材料，現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土的無側限抗壓強度通?？刂圃?.31.2MPa。良好的施工

25、性現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土的流動性高，可通過軟管泵送，現(xiàn)場施工澆注點與制作點可分離，且澆注點占的施工空間極小，可在狹小空間內(nèi)施工。當作為路基填筑的替代材料時，現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土澆注施工無須振搗碾壓，施工便捷高效。良好施工性還體現(xiàn)在現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土基本可連續(xù)澆注施工，無須在施工過程中進行特別的養(yǎng)生處理。良好的環(huán)保特性可大量利用粉煤灰等工業(yè)廢渣做原材料，促進資源的再生利用，有利于環(huán)保；與土工泡沫塑料相比，現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土屬無機質(zhì)材料，無論用于地上，地下工程，其對環(huán)境均無污染作用，環(huán)保優(yōu)勢明顯；當用于道路擴建、山區(qū)陡峭路段等道路工程中，可節(jié)省土地資源，避免高填高挖等對環(huán)境的破壞，對保護自然生態(tài)環(huán)境意義重大。泡沫輕質(zhì)土

26、用于軟基路橋過渡段的設計，主要圍繞工后沉降滿足規(guī)范要求，解決泡沫輕質(zhì)土的換填厚度和換填范圍的問題。這里，從軟基變形的理論來說明換填厚度；關于換填長度，則結合規(guī)范和相關研究文獻來論證。沿海地區(qū)的軟基一般由飽和軟土組成，通常為高壓縮性、高孔隙比和高含水量的淤泥或淤泥質(zhì)土。這類飽和軟土，其沉降變形的本質(zhì)可用有效應力原理來說明：在附加應力的作用下，超孔隙水壓力不斷消散、有效應力不斷增長；與此同時，隨超孔壓的消散，軟土中的自由水不斷排出，由此，其體積壓縮，表現(xiàn)為沉降的發(fā)生。在這個過程當中，對工程起決定作用的主要是三個方面：1、附加應力附加應力的大小決定了軟土層最終總沉降量的大?。寒敻郊討θ哭D化為有效

27、應力時，總沉降完成；故附加應力越大，總沉降越大。2、固結度固結度Ut可用下式表達: (2-1)式中 St 當前t時刻已完成沉降；S 最終總沉降； 軟土層有效應力； 軟土層附加應力。固結度的意義在于表征了當前時刻已完成沉降占總沉降的比例。3、工后沉降設工后沉降為，可用下式表達：(3-1)可見，工后沉降其實就是扣除完工時已完成沉降后的剩余沉降量。工后沉降通常是軟基路段重點控制的指標；從設計到施工，軟基路段的一個重要任務就是盡可能降低工后沉降，以確保公路工后的正常使用，并減少工后維修費用。當然，這里的工后沉降系指工后總沉降；工程上，更多使用的概念是基準期內(nèi)的工后殘余沉降。顯然，工后總沉降越小，基準期

28、內(nèi)的殘余沉降越小。由式2-1及式3-1可知，可通過兩種途徑來降低工后沉降：1、通過提高St來提高竣工時的固結度，以此控制工后沉降。具體的實現(xiàn)方法為排水預壓法：通過設置豎向排水體如袋裝砂井或塑料排水板，通過堆載預壓或真空預壓的方式來加快軟土層的固結速率，使竣工時的固結度達到足夠大，確保工后沉降滿足要求。該法的主要特點是具有較好的經(jīng)濟性，缺陷是需要足夠的預壓時間，且工后沉降大，這通常與項目的工期要求矛盾突出。2、降低軟土層的附加應力以降低總沉降，以此控制工后沉降。實現(xiàn)方法有兩種方式：方式一樁式復合地基法樁式復合地基是設置一定密度的攪拌樁、CFG樁或預應力管樁等強度遠較軟土層強度要高的樁體，將上覆荷

29、載大部分轉移至這些樁體來承受，從而降低軟土層所承受的荷載和附加應力，實現(xiàn)控制工后沉降的方法。該工法的優(yōu)點是時間短，效果顯著，但缺陷是造價偏高，同時，樁體施工對周邊的臨界結構物（如橋臺、涵洞等結構物）會產(chǎn)生側向擠出效應，從而影響臨界結構物的安全性。 方式二輕路堤法該工法直接降低路堤荷載和軟土層的附加應力。傳統(tǒng)的輕路堤法有EPS路堤等。泡沫輕質(zhì)土用于路橋過渡段填筑，屬于輕路堤法，其控制工后沉降的原理在于降低附加應力；當用于舊路改造項目時，如換填厚度適當向原地面以下延伸，可使軟土層的附加應力小于有效應力，軟土層處于超固結狀態(tài)，從而確保工后沉降為0。瑞安市飛云江大橋改造工程，即采用了泡沫輕質(zhì)土技術對橋頭范圍的路基進行了換填處理，其該范圍內(nèi)沒有進行任何軟基處理，一年多來的使用