轻质路堤填筑技术课件

轻质路堤填筑技术1轻质材料的种类与特性2 EPS轻质路堤应用3 EPS路堤材料及特性4 EPS路堤施工技术轻质路堤填筑技术1轻质材料的种类与特性1轻质材料的种类与特性l轻质材料定义：轻质材料是表观密度低、强度高的人工材料。l特点：表观密度比土小，强度和变形特性比土好、施工方便。l轻质材料按表观密度分为：准轻质材料，粉煤灰、矿渣；轻质材料：发泡树脂混合轻质土、泡沫水泥轻质土；超轻质材料：发泡苯乙烯，发泡玻璃材料等。轻质材料的种类与特性轻质材料定义：轻质材料是表观密度低、强度2轻质材料的种类与特性轻质材料密度（kg/m3）性能缺点超轻材料人工有机材料发泡苯乙烯10-30施工容易、自重控制容易、超轻质性、有排水功能单价高，水浸影响大。发泡聚氨酯30-40准轻质材料水淬矿渣300有自硬性，荷载减轻有限产地不同，物性不同。炉渣300粉煤灰100-150火山灰120-150轻质材料的种类与特性轻质材料密度（kg/m3）性能缺点超轻材3EPS路堤材料及特性lEPS（expanded polystyrene)聚苯乙烯泡沫塑料（发泡苯乙烯），是在聚苯乙烯加入发泡剂形成的发泡树脂。l标准尺寸为2*1*0.5m，密度为10-35kg/m3，抗压强度为39.2-392KPa，透水性低。70-80以上温度时，强度降低，易变形，着火不燃烧的自熄性。l国内外的EPS路堤填筑实践表明：EPS路堤填筑效果好，施工速度快，有效减轻软基沉降。EPS路堤材料及特性EPS（expanded polysty4EPS轻质路堤应用轻质路堤应用(1)应用路堤与结构物之间的差异沉降，减少高填方对路堤的侧压力作用。(2)减少深厚软土基的沉降问题。(3)改扩建过程中，减少新老路基差异沉降(4)保护高填方路基的涵洞或者城市道路下的市政设施。EPS轻质路堤应用(1)应用路堤与结构物之间的差异沉降，(25EPS轻质路堤应用轻质路堤应用EPS轻质路堤应用6EPS轻质路堤应用轻质路堤应用EPS轻质路堤应用7EPS轻质路堤应用轻质路堤应用EPS轻质路堤应用8EPS轻质路堤应用轻质路堤应用Supporting bridge abutments directly on EPS,Hjelmungen bridge,NorwayEPS轻质路堤应用Supporting bridge abu9EPS轻质路堤应用轻质路堤应用序号工程名称使用位置EPS用量/m3建成时间1沪杭高速余杭段东河港桥头320019982杭金衢高速萧山段红垦枢纽1号桥桥头729520023上海F1国际赛车场普通路堤652020044沪宁高速公路扩建工程正仪枢纽路堤66000020055安新高速公路改扩建工程桥头76002007EPS轻质路堤应用序号工程名称使用位置EPS用量/m3建成时10EPS路堤材料及特性EPS的力学性质 EPS压缩曲线大致可分为三个阶段：线弹性阶段、塑性阶段和破坏阶段。EPS 在无侧限压缩条件下,在应变为2%以下时,应力应变关系基本呈直线关系,属弹性状态,超过2%时进入塑性状态。EPS路堤材料及特性EPS的力学性质 EPS压缩曲线大11EPS路堤材料及特性l摩擦性能摩擦性能 EPS 块与砂的摩擦系数,对于干燥砂f 为0.58(密)0.46(松),对湿砂f 为0.52(密)0.25(松);EPS 块与块之间f 为0.60.7 范围。l耐水性耐水性 EPS 为含有2%左右树脂成分的树脂发泡体,其余98%为空气,由于EPS 内部气泡具有独立性,水很难侵入。因此,EPS 具有少量吸水特性但限于表面,在10 kPa 水压下浸泡2 d 的吸水率在6%以下。EPS路堤材料及特性摩擦性能12EPS路堤材料及特性l耐热性耐热性 EPS 原材料为苯乙烯树脂,属热可塑性树脂之类,能发生膨胀和收缩,因此,EPS 材料应在70以下的温度范围使用,以免受热变形和强度降低。同时,利用这一特性,可采用电热丝对EPS 进行任意形状的切割加工。l耐燃性耐燃性 EPS 材料在生产中可通过添加阻燃剂,形成阻燃EPS。阻燃型EPS 离开火源后3 s 内自行熄灭。EPS路堤材料及特性耐热性13EPS路堤材料及特性耐久性耐久性 EPS 在紫外线作用下表面会泛黄,但强度和变形性质基本不变,因此EPS 上部应进行填土或设置其他保护层。图中表明，50年后EPS仍有很高的强度和变形能力。EPS路堤材料及特性耐久性14EPS路堤材料及特性Excavation of a 24 years old EPS blockfrom the first EPS embankment at Flom bridgeEPS路堤材料及特性Excavation of a 24 y15EPS路堤材料及特性EPS铺设厚度：铺设厚度：EPS路堤主要目的是减轻路堤自重，减小地基应力和沉降。路堤主要目的是减轻路堤自重，减小地基应力和沉降。EPS铺设厚度可根据以下铺设厚度可根据以下两种情况两种情况确定：确定：一种一种为不增加原地基任何应力，在原地面挖掘一定深度用为不增加原地基任何应力，在原地面挖掘一定深度用EPS置换，根据地基应置换，根据地基应力等效原则确定力等效原则确定EPS铺设厚度。铺设厚度。另外一种另外一种就是根据就是根据EPS路堤地基沉降与普通土路堤沉降只差确定路堤地基沉降与普通土路堤沉降只差确定EPS铺设厚度。铺设厚度。EPS路堤材料及特性EPS铺设厚度：EPS路堤主要目的是减轻16EPS路堤材料及特性EPS路堤护坡设计路堤护坡设计EPS路堤两侧必必须覆盖护坡，覆盖护坡主要目的是：路堤两侧必必须覆盖护坡，覆盖护坡主要目的是：（1）防止有害物质侵入，预防沿线火灾；）防止有害物质侵入，预防沿线火灾；（2）防止日照紫外线影响，增加耐久性；）防止日照紫外线影响，增加耐久性；（3）预防动物啃咬损害；）预防动物啃咬损害；（4）为路堤边坡植被绿化服务；）为路堤边坡植被绿化服务；（5）预防风、水引起抗浮破坏。）预防风、水引起抗浮破坏。覆土最小厚度不小于覆土最小厚度不小于25cm。EPS路堤材料及特性EPS路堤护坡设计EPS路堤两侧必必须覆17EPS路堤材料及特性EPS块体连接块体连接EPS块体连接采用三种方式：单抓型连接件连接块体连接采用三种方式：单抓型连接件连接EPS顶面和侧面；双爪型连接件连接顶面和侧面；双爪型连接件连接EPS层间；层底层间；层底EPS采用采用L型销钉打入地基土中。型销钉打入地基土中。在在EPS层顶，或者每隔层顶，或者每隔3-5层浇筑一层钢筋混凝土板，层浇筑一层钢筋混凝土板，目的是分散车辆荷载和上覆荷载，防止有害物质侵入目的是分散车辆荷载和上覆荷载，防止有害物质侵入EPS块体，调整铺设时的高低差，使块体，调整铺设时的高低差，使EPS块体成为一块体成为一个整体。混凝土板厚一般个整体。混凝土板厚一般10-15cm。EPS路堤材料及特性EPS块体连接18EPS路堤施工技术l1.施工基面和排水施工基面和排水l地面清理，基面下地基的压实度以重型击实实验结果为准，按照公路工程质量检验评定标准规定执行。l施工基面上铺设中粗砂组成的垫层，起整平和排水作用。EPS路堤施工技术1.施工基面和排水19l2.EPS 质量要求 EPS路堤施工技术2.EPS 质量要求 EPS路堤施工技术20l3.EPS块体铺设块体铺设 基面保持干燥，自上而下进行逐层错缝铺设，EPS块体间的缝隙和高低错台由垫层调整，中间各层由水泥砂浆调平。EPS路堤施工技术3.EPS块体铺设EPS路堤施工技术21EPS路堤施工技术EPS路堤施工技术22EPS路堤施工技术l4.EPS块体连接块体连接 EPS块体间采用防锈双面爪型连接，在顶面和侧面采用单面抓型连接。EPS路堤施工技术4.EPS块体连接23EPS路堤施工技术EPS路堤施工技术24EPS路堤施工技术EPS路堤施工技术25EPS路堤施工技术EPS路堤施工技术26l5.混凝土板浇筑混凝土板浇筑 EPS块体层的顶面，或者每铺设3-6层应现浇一层10-15cm的C30混凝土板，保证EPS块体的整体性，防止有害物质侵入EPS块体，扩散路面结构载荷和行车载荷。EPS路堤施工技术5.混凝土板浇筑EPS路堤施工技术27l6.路堤坡面防护路堤坡面防护 横向路堤两侧覆土防护，采用50cm厚度粘土护坡包边，和EPS铺设同步进行，采用蛙式打夯机夯实，压实度与路基相同，采用铺草皮的方式防护。EPS路堤施工技术6.路堤坡面防护EPS路堤施工技术28