軟基處理新技術(shù)-ES工程泡沫塑料的應(yīng)用

軟基處理新技術(shù)——

EPS工程泡沫塑料的應(yīng)用1.引言2.EPS性能簡介3.EPS在工程上的應(yīng)用

1.引言在軟基上建設(shè)公路和鐵路主要面臨的問題：沉降與穩(wěn)定及對鄰近其它建筑物地基的影響加固地基,如打路堤樁

;設(shè)置有效排水設(shè)施,如塑料排水板

;減少路堤自重,如采用輕型填筑材料EPS.高邊坡的穩(wěn)定措施被動措施,如加筋土結(jié)構(gòu);主動措施,如采用容重輕、自立性強、側(cè)壓力系數(shù)小的EPS.寒冷地區(qū)--保溫基礎(chǔ)措施采用導(dǎo)熱系數(shù)低、抗壓強度高的EPS.措施高邊坡的穩(wěn)定問題：保溫問題：幾種輕型填筑材料的對比泡沫混凝土（FoamConcrete）:容重至少400kg/m3,抗靜載能力好但抗動載能力不佳;陶粒（Leca）:容重250~350kg/m3,但松散度大、空隙率高、側(cè)壓系數(shù)較大、燒制陶粒需用大量粘土和燃料，故不宜普遍推廣；噴發(fā)型工程泡沫塑料XPS（ExtrudedPolystyrene）:容重15~50kg/m3,宏觀空隙率很低,而且強度會隨時間而增長,自立性很強,對高邊坡的穩(wěn)定十分有利;膨脹型工程泡沫塑料EPS（ExpandedPolystyrene）:除了具有XPS的優(yōu)秀特性外,還具有經(jīng)濟、方便運輸?shù)葍?yōu)勢.2.EPS性能簡介

EPS的微觀物理結(jié)構(gòu)是由無數(shù)連接強韌的空心球體組成.EPS構(gòu)件體積的98%左右是空氣,空心球體間可透水.其具有輕質(zhì)、高強、隔熱、透水等特性,試驗顯示其在+80℃～-178℃的溫度范圍內(nèi)的物理性能是穩(wěn)定的.EPS的微觀物理結(jié)構(gòu)a)顯微鏡下EPS的切面；b)EPS工作原理示意圖1）輕質(zhì)容重15~50kg/m32）高強抗壓強度的定義EPS的抗壓強度是指極限壓應(yīng)力和當(dāng)壓應(yīng)變達(dá)到10%時中的較低者工程泡沫塑料抗壓強度應(yīng)力應(yīng)變圖a)極限壓應(yīng)力；b)壓應(yīng)變達(dá)10%的壓應(yīng)力試驗證明，當(dāng)原料和生產(chǎn)設(shè)備相同時，EPS的容重越大，抗壓強度越高。下表為EPS容重和抗壓強度、導(dǎo)熱系數(shù)的關(guān)系?？梢钥吹?，抗壓強度最小在50kPa以上。另外，承受恒載的EPS的抗壓強度有隨時間而增加的趨勢。設(shè)計容許抗壓強度右圖為瑞典EPS公路路堤施工規(guī)范對不同容重的EPS在恒載下徐變的試驗室統(tǒng)計數(shù)據(jù)?？芍爿d下的容許抗壓強度相應(yīng)的徐變值幾乎為零。因此，規(guī)范不要求計算它的后期沉陷。3）吸水性4）耐腐蝕性５）保溫隔熱性

導(dǎo)熱系數(shù)不大于0.039定義：EPS的吸水性是根據(jù)它的浸泡入水面以下50mm，4d后浮力減少而換算的體積負(fù)增量的百分?jǐn)?shù)來衡量的。根據(jù)北歐地區(qū)的試驗資料，容重17kg/m3產(chǎn)品吸水率為4%~6%，容重在22kg/m3以上的產(chǎn)品吸水率為2%~3%。由于EPS的容重比土體的容重低得多，吸水引起的EPS容重增量對工程實踐影響可以忽略不計。通過對21種物理、化學(xué)、生物物質(zhì)對EPS的作用狀況調(diào)查發(fā)現(xiàn)：僅有汽油、柴油和植物油對EPS有輕度影響

3.EPS在工程上的應(yīng)用在公路工程上的應(yīng)用在橋臺工程上的應(yīng)用在軟基上修筑橋臺一般都在橋基下打樁克服橋臺的過量沉降。但是臺后填土和橋臺間的相對沉降仍然存在，致使車輛在此處產(chǎn)生跳動。目前，比較有效的手段是填筑EPS，另外它還可以大大減少臺背土壓力和臺底內(nèi)力。伸縮縫是常見的養(yǎng)護(hù)難點和車輛跳車動點之一，采用EPS填筑橋臺可以不設(shè)置伸縮縫，下圖為無伸縮縫橋臺在鐵路工程上的應(yīng)應(yīng)用1996年，瑞典典頒布了《輕質(zhì)路路堤填料的鐵路規(guī)規(guī)范》，主要特點點是只要符合下圖圖的規(guī)定并對EPS材料通過靜、、動載試驗加以質(zhì)質(zhì)量控制，在設(shè)計計中不需要進(jìn)行結(jié)結(jié)構(gòu)受力計算。EPS填料構(gòu)造圖圖在基礎(chǔ)工程上的應(yīng)應(yīng)用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的的導(dǎo)熱系數(shù)隨其含含筋率和布筋方向向的不同約為1.7～6W/m··℃，大致是EPS導(dǎo)熱熱系數(shù)的44～182倍。因此在在北歐地區(qū)的房屋屋建筑中普遍采用EPS基礎(chǔ)連身身模以阻隔室內(nèi)熱熱量通過鋼筋混凝凝土基礎(chǔ)大量散失失。EPS條形基礎(chǔ)連連身模a)單豎墻式的的斷面