气泡混合轻质土在加固软土地基中的应用

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1、材料与装备GEOTECHNICALENGINEERINGWORLDVOL.11No.4气泡混合轻质土在加固软土地基中的应用李英姿(湖南益阳城建学校)摘要在介绍气泡混合轻质土生产方法与分类的基础上,详细分析了其轻质高强、高流动性、自立性、施工耐久等基本特性,并指出利用工程弃土具有良好的经济、社会、环境效益。结合工程实例,论证了利用其轻质高强的特性,填筑可以减轻路基自重,有效降低地基附加应力,大大减少沉降,并且可以利用其固化后自立性,有效减小土压力,改善桥台受力状态。关键词气泡混合轻质土基本特性轻质高强软土地基加固效果法存在一些

2、缺点,一方面发泡效率较低,发泡剂溶液1引言不可能完全制成气泡,且制得的气泡,其上下泡径不20世纪80年代末期,日本、荷兰等国开始研究均;另一方面,拌制过程采用高速搅拌机,其拌制作气泡轻量土。1985年美国在世界贸易中心建设中用强烈,气泡轻量土的密度不易控制。采用大量的气泡混合轻质土处理地基,减轻上部荷(2)预发泡法:先将母材(原料土)、固化材料载。日本于1986年,用其处理公路滑坡,以减轻填(水泥类或高分子类等)和水均匀混合,拌制成原料土荷重。1988年英国伦敦DorkLand地区修建港口土浆:发泡剂溶液通过发泡装置发泡。再

3、将原料土商业中心,采用气泡混合轻质土填筑路基,解决了普浆和气泡均匀搅拌,制得气泡轻量土浆体。然后,将通填土沉降大的问题。拌制好的浆体浇筑入模,经养护,固化成型,形成轻国内,2002年顾欢达等对影响气泡轻质土工材盆土。该方法克服了第一种方法的缺点,一方面采料施工稳定性的因素进行了试验研究。2003年河用发泡装置发泡,发泡效率较高,发泡剂溶液的利用海大学朱伟等对气泡混合轻质土及生产方法进行了率是100%,且泡径均匀;另一方面,拌制过程不采研究。此后,广东冠粤路桥有限公司陈忠平等对气用高速搅拌机,其拌制作用不强烈,气泡轻量土的密泡

4、混合轻质土在工程中的应用进行了探讨。度容易控制。尽管国内外对气泡混合轻质土作了一些研究,目前,在国外大多采用第二种方法生产气泡轻但国内对其研究起步较晚,工程中应用较少,且由于量土,该方法生产的轻量土也叫“气泡混合轻质土”原料土,固化剂结构成份及物理力学性质的不同,在(FoamedMixtureLight-weightSoil,简称FML)。国内对其进一步研究仍具有十分重要的现实意义。2.2分类2气泡混合轻质土简介气泡混合轻质土是将土(砂性土为主)、水泥、水和发泡剂混合制成具有流动性的浆液,而后固化2.1生产方法而成的轻量土。

5、根据原料土,固化剂,制作工艺,施气泡混合轻质土即将原料土、固化剂、气泡和水工方法等的不同,气泡混合轻质土工法也开发有不混合起来,制成轻质填土材料,是一种单位重量减轻同的工法。如日本道路公团开发出称之谓FCB工的土。其生产方法主要有两种:法(FoamedCementBankingMethod),日本铁道(Ja2(1)机械混合发泡法:先将母材(原料土)、固panRailway)有称之谓FML工法(FoamedMixture化材料(水泥类或高分子类等)和水均匀混合,拌制Light-weightSoil),日本旧建设省有称之谓HGS

6、工成原料土浆。再将原料土浆和发泡剂溶液倒入高速法(High-grade-soil),日本旧运输省有称之谓搅拌机中,通过叶片的高速搅拌作用,气泡大量产SGM工法(Supergeo-material)。其种类,湿密度及生,由此制得气泡轻量土浆体。然后,将拌制好的浆基本特征见表1,图1。体浇筑入模,经养护,固化成型,形成轻量土。该方〔收稿日期〕2007-11-2766材料与装备岩土工程界第11卷第4期表1轻量土种类轻质土中孔隙分布均匀,物理力学性质各相同性较湿密度好;名称种类-3基本特征/g·cm(8)隔热隔音性:气泡混合轻质土的

7、气泡量轻量,密度可调整,流动,自硬,FCB0.5～1.2与砂性土混合成气泡浆液(空隙率)大,其气泡体积含有率可达40%～70%,气泡混合FML0.6～1.2导热系数小,具有良好的隔热隔音性能;轻量土HGS0.9～1.2轻量,密度可调整,流动,自硬,(9)透水性:气泡混合轻质土的透水性很小,对SGM0.9～1.3利用原地土,配合设计繁琐-3注:FCB(Foamedcementbanking);HGS(High-grade-soil);容重为10kN·m的饱和状态与不饱和状态的气SGM(Supergeo-material);SL

8、S(Stabilizedlightsoil);NUG:发泡颗粒混合轻量粘性土泡混合轻质土做试验发现,其透水系数数量级仅为-5-1[6]10cm·s;(10)可就地利用工程废弃土,目前土建工程往往产生大量废弃土,对于土地资源稀缺的地区,取土的成本相当高,而气泡混合轻质土则可以利用工程弃土,具