国内最高的高32m泡沫轻质土应用

一、泡沫轻质土的特点

泡沫轻质土1986年由日本道路工团成功应用于道路工程后，于2001年由广东省从日本引进，并逐渐在国内推广应用。笔者多次在西部工程建设中介绍泡沫轻质土的特点，并终于在多年后于2013年和2020年分别首次在四川与西藏公路工程建设中成功施作和正在施作泡沫轻质土工程。泡沫轻质土的主要特点如下：

1、重量轻：重度可在0.25~1.65吨/方依据工程需要调节，可用于软基、台背回填等对加载或沉降敏感的换填工程。

2、抗压性好：立方体抗压强度可在0.3~8MPa之间依据工程需要调节，可用于公路、铁路、站场等需要一定抗压性能的工程。

3、耐久性好：性能属于轻质水泥类材料，耐久性与水泥砼类似，可广泛应用各种适宜的结构工程。

4、保温性好：泡沫轻质土内具有大量气泡，导热系数小，具有较好的保温性能，可应用于我国东北、青藏高原等极寒地区。

5、自稳性好：作为水泥类材料，泡沫轻质土在硬化后具有良好的自立性，可广泛应用于新旧路基加宽、高山峡谷区道路拼宽等地段，可节约大量土地资源。

6、施作便捷：泡沫轻质土采用发泡剂发泡后与水泥混合搅拌，利用泵送的方式浇灌于由预制4cm模板、波纹板等材料形成的工程区，可实现长距离输送浇灌，每小时工作量可达100方，在工期紧张的工程中具有独到的优点。

7、环保性好：泡沫轻质土性无机质材料，发泡剂不含苯、甲醛等有害物质，对环境没有污染。

8、经济性好：经过近20年的发展，泡沫轻质土在国内的合理工程综合价（包含从原材料直至工程成型）约为220~350元/方，并呈现用量越大，单价越低的特点。

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案例

某段高速公路经过产状近水平、中风化灰岩构成的高约70m高大陡崖顶部，由于灰岩崖体发育直径约30m溶洞，且溶洞下部漏斗在后期大自然和铁路修建的人工作用下形成了一条宽约15～30m的深切冲沟，溶洞残余不足一半，并形成的凹腔。

图1 公路、陡崖、沟槽、铁路的位置关系

图2 沟槽俯视

图3 沟槽仰视

根据技术文件，高速公路需在高大陡崖的溶洞凹腔标高部位加宽6m。如若采用桥梁横跨溶洞凹腔，则需修建40m跨的桥梁通过。但由于崖体高陡，桥梁施工严重威胁下部铁路的安全，且设置于高大陡崖的桥墩保护层厚度偏薄，非常不利于桥梁的安全。

基于此，笔者建议采用锚杆+泡沫轻质土进行路基加宽。即考虑到泡沫轻质土的高度达到32m，远超规范所要求的16m限高，故利用在泡沫轻质土中设置多层铁丝网、利用锚杆对高约32m的泡沫轻质土进行适当的锚固，从而实现对路基的加宽。

该方案施工周期短，在两个月左右即完成了所有施工，工程造价远较桥梁低，且工程安全度高。经监测，工程修建与完工以来，路基稳定，是一个相对较优的方案，创造了国内目前泡沫轻质土的最大高度。

图4 工程完工后的全景