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泡沫混凝土在深厚填土边坡治理工程中的应用

发布时间:2020/4/16 18:02:42

前言

泡沫混凝土,是利用发泡机的发泡系统,采用机械方法进行有效的发泡,将泡沫加入到骨料、水泥与掺合料当中,制成浆料,经过充分的搅拌之后,运送到泵送系统当中现浇成模具成型,养护一段时间后形成的含有较多封闭气孔的新型高强度材料。由于我国边坡治理工程建设规模的不断扩大,深厚填土边坡治理施工难度较大,为了有效提升深厚填土边坡治理效果,施工单位采用泡沫混凝土较多,为了保证泡沫混凝土在深厚填土边坡治理工程当中得到高效的运用,本文深入研究深厚填土边坡治理工程中泡沫混凝土的应用要点。

一、深厚填土边坡治理工程中应用泡沫混凝土的重要性

泡沫混凝土作为一种新型的建筑材料,具有节能、环保的特点,将其应用到深厚填土边坡治理工程当中,具有良好的实践意义。最近几年以来,我国的深厚填土边坡治理工程数量不断增多,因为边坡地质条件过于复杂,要想有效提升深厚填土边坡治理效果,施工单位制定了泡沫混凝土挡墙施工方案,从工程可行性角度分析,通过采用泡沫混凝土挡墙施工方案,能够有效降低工程造价,提升工程景观治理效果。在深厚填土边坡治理工程项目之中,通过运用泡沫混凝土,能够减小自重,对边坡土体破坏较小。在边坡填土过程当中,因为泡沫混凝土具有轻质的特点,能够有效减小填土荷重,降低边坡土层的附加应力。将泡沫混凝土应用到深厚填土边坡治理工程当中,能够减少土层开挖,保证既有土层的稳定性与可靠性,减少山体滑坡现象的发生。此外,由于泡沫混凝土具有自立性,在垂直填土过程当中,土体上层压力对下层土体影响较小,垂直临空面侧压力特别小,可以忽略不计,有效提高了深厚填土边坡的可靠性。在以往的边坡治理工程混凝土施工环节,作业人员需要将混凝土进行充分的振捣,但是,泡沫混凝土的有效运用,作业人员无需振捣,可以不采用机械设备进行碾压,操作性较强,受外界环境影响较小。

二、泡沫混凝土的性能

1.保温隔热性能较好

泡沫混凝土当中含有较多的封闭细微孔隙,其热工性能较为突出,使得泡沫混凝土的保温隔热性能较好,与普通混凝土相比较来讲,泡沫混凝土的保温隔热性能较为显著。通常来讲,密度等级在300~1200kg/m3的泡沫混凝土,其导热系数在0.08~0.3W/(m·k),热阻是常规混凝土的15倍左右。通过妥善运用泡沫混凝土,能够取得较好的节能效果。

2.隔音和耐火性能较好

泡沫混凝土属于多孔材料,是一种性能较好的隔音材料,在一些高层建筑与超高层建筑工程当中,利用泡沫混凝土作为隔音板,能够取得较好的隔音效果。泡沫混凝土属于无机材料,轻易不会燃烧,其耐火性较为突出,将其应用到房屋建筑工程项目之中,能够有效提升建筑工程的防水性能。此外,泡沫混凝土密度特别小,在建筑工程内部墙体与外部墙体,包括楼面与立柱等结构当中使用此种材料,能够有效降低建筑物自重。针对结构构件,通过妥善应用泡沫混凝土,能够保证结构构件的承载能力得到有效提升。

3.整体性较好

泡沫混凝土能够现场浇筑使用,和项目中的主体结构紧密结合,具有较强的整体性。因为泡沫混凝土具有多孔性特点,使得其具备较低的弹性模量,针对外界的冲击荷载,起到良好的吸收与分散的作用。现浇泡沫混凝土的吸收率特别低,有各自独立的封闭气泡,其整体性较强,具有较好的防水性。

4.耐久性好

泡沫混凝土的科学应用,能够保证常规混凝土裂缝与不均匀沉降问题得到有效解决。例如,在某深厚填土边坡治理工程当中,通过采用泡沫混凝土进行施工,能够有效减少边坡的沉降量,提高边坡的可靠性与完整性,延长边坡使用寿命。

5.施工时间较短

泡沫混凝土施工流程较为简单,施工技术难度小,而且其施工周期短,有效增强边坡治理效果。泡沫混凝土的科学运用,能够减少人力与物力的支出,有效降低工程造价,经济效益特别显著。由于泡沫混凝土独特的性能,将其应用到深厚填土边坡治理工程之中,能够更好地简化边坡治理施工流程。

三、泡沫混凝土在深厚填土边坡治理工程中的应用要点研究

1.项目概况

某深厚填土边坡场位于河塘的南侧,为东西走向,边坡长度为75.0m,高度为9.6m,坡顶标高为43.6m,坡底标高为33.5m。在此段河道边坡上部,采用重力式砖砌挡墙进行支挡,支挡高度为2.5~6.5m。在当前实际,砖墙和墙体后部的土体出现大面积的滑坡,中间部位的坡面呈现裸露状,植被较为稀疏,杂草较多。边坡的顶部是空地,与人行道相距15.0m。在此深厚填土边坡治理工程当中,东侧的挡墙高为8.6m,西侧的挡墙高度为5.8m,现阶段稳定性比较好,没有出现明显的变形失稳现象。

2.合理制定边坡治理方案

结合此深厚填土边坡治理工程的地理条件,包括周围的生态环境,施工单位将支护段分成两段,分别是A段与B段,其中,A段与河塘相邻,东侧与该地区的市政主干道相邻,道路下部分布着大量的电气、燃气与污水管道;B段垂直坡面位置埋设一根直径为1.6m的混凝土排水管道。此深厚填土边坡治理工程周围生态环境特别复杂,对位移和沉降较为敏感,施工空间也特别狭窄。结合深厚填土边坡治理工程所在地区的水文地质条件,施工单位从经济角度进行分析,在A段采取双排桩+钢管桩注浆支护方式。双排桩支护结构的有效运用,能够提升空间利用率,而且其侧向刚度较大,能够有效减少支护结构的侧向位移,无需设置内支撑结构或者锚杆。B段则采取双排桩支护方式,支护桩的直径为1.3m,桩间距保持在2.6m左右,桩排距离为3.6m,桩间需要设置厚度为150.0mm的C30混凝土面板。B段的垂直边坡支护面分布混凝土排水管,该排水管的直径为1.8m,管壁的厚度为150.0mm,埋深为8.0m,若施工单位采用施工双排桩,在灌注施工环节,特别容易破坏混凝土排水管。

第一,泡沫混凝土挡墙方案。施工单位采取泡沫混凝土代替原有的边坡坡体填土,将泡沫混凝土设置成台阶状,该台阶的宽度为2.0m,支护高度达到了6.5m。B段的双排桩与冠梁直接延伸到终点,一直嵌入到泡沫混凝土挡墙的顶部,形成一个较为完整的支护体系。对于施工单位来讲,可以采取密度等级为A10的泡沫混凝土进行施工,将此区域杂填土有效置换,避免排水管上部受到较大的附加应力。如果河水出现上涨,能够防止泡沫混凝土出现上浮现象。

第二,采取吸水率等级为MW10、等级FC4的泡沫混凝土,抗压强度标准小于4.0MPa。在泡沫混凝土施工环节,挡土墙基槽内部采取挂网喷射混凝土施工方式,混凝土的喷射厚度为100.0mm,在边坡的坡面位置,需要设置C30的现浇混凝土面板,其厚度为150.0mm。施工作业人员还要在泡沫混凝土挡墙周围的顶部与底部,进行科学的密封,能够避免河水或者地下水的渗入。

通过采取泡沫混凝土挡墙施工方案,利用台阶状泡沫混凝土挡墙来替换原有的杂填土,能够有效提升泡沫混凝土的施工密度,防止出现渗水现象,进而更好地降低工程造价,缩短边坡支护周期,提升河道景观效果。施工单位通过对泡沫混凝土挡墙实施抗滑与稳定性计算,该挡墙的安全系数符合相关规定要求。

3.深厚填土边坡治理工程泡沫混凝土施工要求

3.1泡沫混凝土施工要求

泡沫混凝土的强度等级为FC4,其抗压强度标准值大于4.0MPa。一般来讲,泡沫混凝土中使用普通硅酸盐水泥较多,其强度等级为42.5以上。泡沫混凝土施工过程当中,最好采用分层浇筑方法进行施工,单层浇筑厚度不宜超过0.5m。泡沫混凝土中的发泡剂最好采用合成类高分子表面活性剂,保证发泡剂的外观均匀、透明,在常温条件之下,不会出现任何异物或者沉淀。泡沫混凝土中所使用的发泡剂能够产生大小较为均匀的泡沫,无刺激性气味,泡沫大小保持均匀,直径不宜超过1.0mm,发泡剂要具备出厂合格证明与质量检验书。

3.2做好边坡监测工作

在该深厚填土边坡治理工程当中,总共设置了沉降和位移监测点共10个,其中3个在A段,3个在B段,2个在边坡的顶部,2个监测点在支护结构东侧与北侧。结合深厚填土边坡治理工程施工环节与竣工之后的监测数据得知,A段监测点的最大沉降量达到了7.0m,最大位移为6.2m。施工单位要认真按照技术指标与配合比要求进行施工,科学控制每m3泡沫混凝土当中水泥、发泡剂,骨料与外加剂、泡沫混凝土专用干粉料用量。由于该边坡治理工程施工规模较大,在一定程度上增加了边坡监测难度,为了保证边坡监测工作的顺利进行,监测人员要认真地按照监测流程进行全面监测。结合监测结果得知,深厚填土边坡稳定性较好。为了更好地提升深厚填土边坡治理工程施工效果,在工程竣工之后,施工单位还要对此边坡工程实施沉降与位移监测,监测时间不能够少于2年。对于深厚填土边坡治理工程施工单位来说,要重点检查泡沫混凝土外观,具体要求见表1。

根据该深厚填土边坡治理工程监测数据得知,通过妥善应用泡沫混凝土挡墙,能够更好地降低边坡施工成本。由于泡沫混凝土密度特别小,可以在一定的范围内进行密度的调节,在深厚填土边坡治理工程当中,通过采取台阶状泡沫混凝土挡墙进行有序的支护,并替换原有的土体,能够更好地降低挡墙底部压力,在涉水条件下,能够有效防止泡沫混凝土产生向上浮力。泡沫混凝土的吸水率特别大,而且具有容易开裂的缺点,如果将其应用到支护施工当中,要想更好地提升支护施工效果,作业人员还要采取科学的施工工艺,保证泡沫混凝土的施工强度等级和吸水率符合设计要求,在泡沫混凝土周围,做好一系列密封工作。泡沫混凝土挡墙施工对周围的生态环境影响较小,适用于较为狭窄的施工场地,而且施工流程较为便捷,能够更好地缩短深厚填土边坡治理工程施工周期,节省资金。在此深厚填土边坡治理工程当中,有关单位通过进行边坡的沉降与位移监测,并综合分析各项监测数据,确定该泡沫混凝土挡墙支护体系处于稳定状态,治理结束后,边坡的稳定性得到更好提升。

为了保证台阶状泡沫混凝土挡墙支护体系的可靠性,深厚填土边坡治理工程竣工之后,相关单位仍需要进行有序的监测,如果发现异常现象,要立即采用沙袋反压坡脚的方法,进一步提高边坡台阶状泡沫混凝土挡墙支护体系的安全性与稳定性。

四、结束语

综上所述,通过对泡沫混凝土在深厚填土边坡治理工程中的应用要点进行全方位的分析,例如合理制定边坡治理方案、明确深厚填土边坡治理工程泡沫混凝土施工要求等,能够保证泡沫混凝土在深厚填土边坡治理工程当中得到高效的利用,减少泡沫混凝土施工材料的浪费。对于深厚填土边坡治理工程施工单位来讲,要结合边坡结构特点,对原有的施工方案进行优化与改进,在提升泡沫混凝土施工质量的同时,有效增强深厚填土边坡治理效果。


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