气泡混合轻质土技术及应用课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,气泡混合轻质土技术及应用,1,基 本 介 绍,2,技 术 性 能,3,工 程 应 用,要 点,4,成 果 业 绩,1,基本介绍,气泡混合轻质土是将制备的气泡群按一定比例加入到由水泥、水及可选添加材料制成的浆料中，经混合搅拌、现浇成型的一种微孔类轻质材料。,1.1,气泡混合轻质土概念,1.2,气泡群制作流程,发泡剂,水,发泡液,压缩空气,气泡群,发泡装置,稀释装置,1,基本介绍,1.3,气泡混合轻质土施工流程,水,水泥,可选添加材料,水泥基浆料,气泡群,气泡混合轻质土,混合搅拌,泵内混合,2,技术性能,2.2,基本性能,气泡混合轻质土是一种微孔类轻质材料，其内部含,有无数个微细独立均匀气泡，气泡直径,30,60,m,气泡群,含有率,20%,90%,，气泡群显微照片和气泡混合轻质土切,面照片分别如下。,气泡群显微照片,气泡混合轻质土切面照片,2.2.1,微孔性,2,技术性能,2.2.2,轻质性,由于内部均匀分布有大量气泡，其容重比一般土建,材料小很多（如下表），可减少填筑自重。用作路基填,筑时，其湿容重一般取,4,6kN/m,3,，每换填,1m,厚度的气泡,混合轻质土可减少,12,14kpa,荷载，即其荷载只相当于,0.20,0.30m,厚度的普通填土荷载。,水泥混凝土,底基层,填土路基,粉煤灰,气泡混合轻质土,土工泡沫塑料,24,21,23,18,20,12,16,415,0.20.35,常见土建材料的容重比较表（,kN/m,3,）,2,技术性能,2.2.3,可调节性,根据工程需要，通过调整水泥用量、气泡群含量，,或掺入可选添加材料，其容重可在,4,15kN/m,3,范围内调,节，强度可在,0.5,35.0MPa,范围内调节。一般工程中，,容重常选用,4,6kN/m,3,，强度常选用,0.5,1.5Mpa,。,2,技术性能,2.2.4,高流动性,由于不含骨料，其流动性高，可通过管道进行远距,离泵送，水平泵送距离达,500m,以上（增加中继泵可输送,更远），垂直泵送高度达,30m,以上。,流动性高,管道泵送,浇注后可自流平,2,技术性能,2.2.6,凝结自立性,气泡混合轻质土属水泥类材料，具有与普通混凝土类似的初凝、终凝等特性，硬化后具有良好的自立性，其垂直临空面侧压力为,0,，可垂直填筑，对桥台结构物无侧压力。,台背侧压力,0,垂直填筑，不需放坡,垂直填筑，不需放坡,垂直填筑，不需拆迁,2,技术性能,2.3.2,透水特性,试验条件：容重,10kN/m,3,，非饱和,由上图得出：,1,）透水系数为,10,-5,10,-6,cm/s,数量,级，介于一般粘性土与软粘土之间；,2,）透水系数随干容重的减小而增大。,2,技术性能,2.4,力学特性,气泡混合轻质土的,无侧限破坏特性以,脆性破坏为主，在,脆性破坏前，应力,与应变呈现较好的,弹性关系。,1,）,无侧限抗压特性,2.4.1,强度特性,2,技术性能,2,）弹性模量与抗压强度关系,气泡混合轻质土的弹性模量与抗压强度呈现较好的线性关系，工程上一般取,E,c,=250,q,u,。,2,技术性能,3,）,CBR,与抗压强度关系,由下图可知，,CBR,值与抗压强度之间呈良好的线性关系。设计时，可根据,CBR,值反算出抗压强度设计值。,CBR,=25.4,q,u,-,0.762,高速公路填料最小强度,要求,（,CBR,）,%,气泡混合轻质土最小强度要求,路 基,部 位,路面底面以下深度,（,CBR,）,%,最小强度等级,（,CBR,）,%,上路床,0.0m0.3m,8,CF0.8,19,下路床,0.3m0.8m,5,上路堤,0.8m1.5m,4,CF0.5,12,下路堤,1.5m,以下,3,CF0.4,9,2,技术性能,2.5,耐久特性,2.5.1,耐疲劳特性,当轻质土离路面顶面大于,25cm,时，汽车动荷载（接地压强为,0.70MPa,）引起的附加应力不超过总应力的,1/5,（,0.14MPa,），,若轻质土强度取疲劳强度均值,0.88MPa,，其应力比,Y=0.16,，则轻质土路基可使用,N10,29,次。显然，轻质土路基能足够抵抗汽车动荷载，同时其使用年限完全足够。,按,95%,保证率下的疲劳方程曲线,3,工程应用,3.1,工程抢险,在高填方路堤中，路堤边坡防护多采用浆砌片石或钢筋混凝土挡墙。但由于路基填筑是在挡墙完工后进行的，往往产生路基压实度不够而引起不均匀沉降现象，导致路面出现裂缝，甚至产生坍塌现象。,气泡混合轻质土具有重量轻、固化后可自立、对挡土墙无侧压等优点，将其用于填筑失稳路堤，能在最短时间完成失稳路堤抢险，解决路基失稳难题。,3.1.1,路堤失稳抢险,3,工程应用,气泡混合轻质土具有重量轻、可垂直填筑和施工快捷等优点，将其用于灾害坍塌抢险修复工程，能最快速度完成灾害坍塌抢险，及时恢复交通等效果。,3.1.2,灾害坍塌抢险,某高速灾害坍塌路堤的气泡混合轻质土抢险施工,3,工程应用,3.2,山区,路堤填筑,气泡混合轻质土填筑山区路堤主要用于陡峭路段、半填半挖路段、高填方桥台台背、急转弯路段、滑坡路段等路堤填筑，特别是对因河道、水库、鱼塘、地方道路、村庄、高压电线等影响而不能放坡路段等路堤填筑，具有非常独特优势。,3.2.1,陡坡,路堤填筑,1,）常规工法,常采用高填深挖、分级放坡方法，此方法必将面临路基稳定性、边坡放坡和支护等难题，占用大量土地资源，环境破坏严重，处理不好还会诱发各种灾害。,3,工程应用,3,）经典工程,广梧高速某高填方桥台台背填筑 广东佛开高速某陡坡路堤填筑,广东云罗高速某陡坡路堤填筑,广东云罗高速某高填方路堤填筑,3,工程应用,3.3,扩宽工程,气泡混合轻质土应用于扩宽工程主要包括道路路堤加宽、收费站广场扩建、港湾式停车带、高速公路服务区的新建扩建等工程。特别是严重受限路段（如受征地拆迁、高压线、匝道桥等影响）、加宽作业面小和加宽桥头等难以压实部位，具有明显优势。,3.3.1,适用范围,3,工程应用,3.3.3,经典,工程,广东佛开高速轻质土加宽路堤,广东西部沿海高速轻质土加宽,京珠高速粤境马坝至韶关南段加宽,广东广珠西线南,Y,收费广场加宽,3,工程应用,3.4,结构,(,顶,),减荷,减少结构顶覆土荷重；,整体性好，受力均匀；,解决结构物压实难题；,确保地下结构物安全；,施工快捷，工期短。,3,工程应用,经典,工程,北京奥运地下通道顶减荷换填,山东东营某拱桥顶减荷换填,广西梧州某拱桥顶减荷换填,惠州市小区景观桥减荷换填,