輕質路堤

輕質路堤主要指用輕質(粉煤灰)或超輕質材料（聚苯乙烯泡沫塑料，英文縮寫為EPS)填筑的路基。

定義

輕質路堤主要指用輕質(粉煤灰)或超輕質材料（聚苯乙烯泡沫塑料，英文縮寫為EPS)填筑的路基 。2100433B

在結構上分為上路堤和下路堤，上路堤是指路床以下0.7m厚度范圍內的填方部分，下路堤是指上路堤以下的填方部分。

按路堤的填土高度的不同，一般路堤又可分為矮路堤和高路堤。填土高度小于1.5m者，屬于矮路堤；填土高度大于18m（土質）或20m（石質）的路堤屬于高路堤。隨著路堤所處的條件和加固類型的不同，還有浸水路堤、護腳路堤及挖溝填筑路堤等形式，非以上特殊情況的路段是普通路堤。

路堤（embankment） 在天然地面上用土或石填筑的具有一定密實度的線路建筑物。路堤結構路基填料的選擇與密實度控制在路基設計、施工中最為重要。路堤沉降路堤在其自重及列車荷載作用下會產生壓密沉降，另外，在列車動荷載的長期重復作用下會產生累積沉降。路基的過量沉降會造成路基病害、增加線路養(yǎng)護維修工作量、影響正常行車，因此如何減小和控制路堤沉降是路基工程要解決的重要問題。主要通過對填料的控制、提高壓實標準等手段加以解決。路堤加寬曲線上由于設置外軌超高，加厚了外軌枕木端下的道床，道床坡腳外移，同時又需要保留一定路肩寬度，所以必須將曲線外側的路基加寬。

氣泡混合輕質填土技術在公路建設中有著非常廣泛的應用，它為解決高等級公路軟基路堤中的橋涵跳車、公路路基加寬時新老路基的差異沉降、高填土路堤的穩(wěn)定性等世界性難題提供了一種極好的技術手段。運用這種技術能節(jié)省昂貴的用地、減少拆遷，充分有效地利用土地資源等。它主要應用于以下一些領域：

氣泡混合輕質填土路基加寬

隨著經濟的發(fā)展、車流量的不斷增加，常需對已通車的道路進行擴幅改造。與傳統(tǒng)的施工法相比，氣泡混合輕質填土技術主要有以下幾方面的優(yōu)點：

① 可進行垂直填土，節(jié)省昂貴的用地、減少拆遷，在舊路基礎上加寬幾乎不需征地（參照圖-3.1）；

② 在軟基路段進行擴幅填土時，可大幅度地降低填土荷重，減少新老路基的差異沉降及路基附近建筑物的沉降破壞

③ 施工性好。不需震搗，不需機械碾壓作業(yè)，振動、噪音低；

④ 施工時間短，不影響現(xiàn)有交通。

特別是在施工周期短、在用地昂貴的經濟發(fā)達地區(qū)、在建筑物及人口相對密集的地區(qū)進行道路加寬改造、增建公路或輕軌線路時，采用這種技術能最大限度地節(jié)省用地，降低工程整體造價，具有顯著的綜合經濟效益及社會效益。

氣泡混合輕質填土滑坡路段的路基填筑

修建通過滑坡地段的公路時，為了防止土塊的滑動，傳統(tǒng)的方法常常需要花費大量的費用和時間。氣泡混合輕質填土技術主要有以下幾方面的優(yōu)點（參照圖-3.4 ~ 圖-3.5）：

① 可降低填土荷重、減少土塊所承受的滑動力矩，提高路基的抗滑穩(wěn)定性；

圖-3.4 滑坡地段的填土原理圖

② 簡化擋土結構；

③ 避免原有地形、地貌的破壞，保護環(huán)境；

④ 施工性好。不需震搗，不需機械碾壓作業(yè)，振動、噪音低；

⑤ 提高工程質量，縮短工期，降低造價。

氣泡混合輕質填土陡峭及急轉彎地段的路基填筑

修建通過陡峭及急轉彎地段的公路時，傳統(tǒng)的施工法常常不得不進行大量的挖填方處理，原有的地形、地貌的破壞大；邊坡特別是高邊坡的穩(wěn)定性問題突出，邊坡的防護難度大；高填土的擋墻要求高，既費工又費時。采用氣泡混合輕質填土技術主要有以下幾方面的優(yōu)點（參照圖-3.6 ~ 圖-3.7）：

① 可降低填土荷重、減少填土路基自身的滑動力矩，提高路基的抗滑穩(wěn)定性；

② 簡化擋土結構；

③ 避免原有地形、地貌的破壞，保護環(huán)境；

④ 施工性好。不需震搗，不需機械碾壓作業(yè)；

⑤ 邊坡及擋墻的穩(wěn)定性問題小；

⑥ 施工工期短。

氣泡混合輕質填土隧道坑口的填筑

在開挖隧道時，隧道的入口處通常存在著偏土壓，山體容易坍塌等問題，給施工帶來極大的不便。由于氣泡混合輕質土具有容重小，強度及穩(wěn)定性好，且便于開挖等特點，如果使用氣泡混合輕質土在隧道的入口處構筑一定形狀的人造山后，再進行隧道的開挖，則可較好的解決上述困難。它主要有以下幾方面的優(yōu)點

① 減少隧道入口處的地形、地貌的破壞；

② 緩解隧道坑口偏土壓力的影響；

② 防止隧道坑口的山體坍塌，且便于施工。

氣泡混合輕質填土橋（涵）背的填土

通過軟基路段的公路中的橋（涵）跳車問題是一直未能解決的世界性難題，其主要原因可歸結為以下三個方面：

① 由于填土所產生的附加應力的作用，不良地基發(fā)生長時間而緩慢的沉降；

② 臺背填料自身的壓縮引起的沉降；

③ 橋頭與路基間的剛柔突變。

由于橋梁是支撐在巖層上的剛性結構，幾乎不發(fā)生沉降，而路堤是建在軟基上的柔性體，沉降穩(wěn)定所需要的時間長，兩者連接后不可避免地會產生差異沉降，長期以來只著眼于軟基的處理，忽視了減輕填土重量的研究，使問題得不到解決。采用氣泡混合輕質填土技術則可較好地解決上述困難。它主要有以下幾方面的優(yōu)點：

① 在橋（涵）背部設置適當形狀的楔形輕質土體，可大大緩減橋（涵）與路基間差異沉降的變化梯度，使橋基間差異沉降的變化緩慢化、均勻化，從根本上消除高速公路中的橋（涵）與路基間的跳車問題；

② 雖然氣泡混合輕質土的剛性比混凝土的小，但比優(yōu)質土的大得多，采用這種填料可在一定程度上緩解橋（涵）與路基間材料的剛性突變；

③ 徹底消除了填料自身的工后沉降問題；

④ 對地下結構物幾乎沒有土壓力的作用,可適度地簡化結構物的擋土結構，提高結構物的使用壽命。

⑤ 施工性好，不需震搗和機械碾壓作業(yè)；

⑥ 施工工期短。

氣泡混合輕質填土低填土路堤中軟基的換填

對于低填土路堤，通過適當?shù)暮奢d設計計算，確定出氣泡混合輕質土的容重、強度及軟基的換填厚度，使換填過后的軟基在各種荷載作用下均能保持超固結狀態(tài)。既不需要進行任何其他的軟基處理，又能保證路堤的沉降穩(wěn)定，施工簡單方便

氣泡混合輕質填土地下空洞的填筑

在土建工程中，常常會遇到一些施工不便但又不得不填充的地下空洞。

由于氣泡混合輕質土具有良好的流動性、自硬性、施工過程中不需震搗和機械碾壓作業(yè)等特點，是狹窄空間及地下空洞填筑的極好材料。

氣泡混合輕質填土溶巖地區(qū)路基的填筑

我國許多地區(qū)處于溶巖分布區(qū)，地下溶洞多，分布的范圍廣且深度不等，溶洞的表面覆蓋層多為軟土層，承載能力小。在這些路段修建公路時，傳統(tǒng)的施工法難于解決路堤基礎的承載力不足（特別是高填土路堤）及通過大溶洞的橋梁樁基施工等難題。

我省正在修建的某高速公路的某橋梁樁基處的鉆孔柱狀地質圖，地表以下32.2~60.5米為溶洞，溶洞的上表面有近32米的覆蓋層，且為軟粘土與砂的夾層，原計劃在此處修建的一座大橋，因考慮到橋梁樁基施工的難度及施工過程中對其附近正在運營的公路橋梁樁基可能帶來的負面影響，原修建橋梁的方案不得不改為填筑路基，但由于填土較高，采用常規(guī)的填土施工法可能出現(xiàn)基礎的承載力不足及軟基的工后沉降大等問題；如果利用氣泡混合輕質土來進行這段路基的施工，則可以較好地解決其它方法所無法解決的難題：

① 將橋梁改為輕質路堤，原溶洞區(qū)域的樁基施工被取消；

② 氣泡混合輕質土路堤的容重可調整到一般路堤的四分之一，可克服基礎的承載力不足的問題；

③ 可大幅度的減少路堤的工后沉降問題；

④ 施工工期大大縮短。