公路黃土路基應(yīng)用XPS保溫板工程實(shí)例研究

姚力

（甘肅省蘭州公路局，甘肅 蘭州 730030）

甘肅省中東部地區(qū)公路大多位于濕陷性、季節(jié)性凍融的黃土地段，路基病害的一個(gè)主要原因正是濕陷性。就如何提高黃土地區(qū)公路建設(shè)質(zhì)量，延長(zhǎng)公路使用壽命，2014年中國(guó)科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所聯(lián)合甘肅省蘭州公路局等單位對(duì)50km黃土路基進(jìn)行了研究與防治，本文就分配到蘭州局1.34km的保溫隔水項(xiàng)目研究成果予以總結(jié)，以供同類工程參考。

1 隔水保溫材料

隔水保溫材料采用XPS保溫板，項(xiàng)目應(yīng)用厚度采用為5cm和8cm兩種，XPS板有極低的吸水性、低熱導(dǎo)系數(shù)、高抗壓性、抗老化性，性能十分優(yōu)良。

2 公路工程應(yīng)用實(shí)例

1）2015年在G312線雞兒嘴至清水驛段公路K2019+300～+600、K2031+750～K2032+790段應(yīng)用研究，共1.34km,保溫板厚度5cm。

2）2016年在G312線清水驛至和平段公路K2073+280～+700段驗(yàn)證研究，共0.42km,保溫板厚度8cm。

3）設(shè)計(jì)部位。XPS保溫板鋪設(shè)在公路路基頂面，路面底基層下面，作為路面一個(gè)結(jié)構(gòu)層。路基頂面鋪10cm天然砂礫并壓實(shí)，再鋪XPS保溫板，保溫板上再鋪10cm天然砂礫壓實(shí)。

3 XPS保溫板施工工藝

公路路基設(shè)計(jì)標(biāo)高→整平→鋪設(shè)第一層10cm厚天然砂礫→碾壓整平→鋪設(shè)XPS保溫板→鋪設(shè)第二層10cm厚天然砂礫→碾壓整平→路面結(jié)構(gòu)層。

4 XPS保溫板施工控制要點(diǎn)

4.1 XPS保溫板的搭接

XPS保溫板施工時(shí)，在垂直向，XPS板搭接形式主要有兩種：平接和搭接。在水平向，XPS板搭接形式主要有三種：平接、搭接、企口。本項(xiàng)目施工過(guò)程中XPS板搭接采用平接，鋪設(shè)過(guò)程中亦可錯(cuò)縫平接（圖1）。

圖1 XPS保溫板鋪設(shè)

4.2 XPS保溫板上鋪筑填料

為了保證XPS保溫板上填料在碾壓過(guò)程中不被破壞，板上填料選取粒徑較小的砂礫，砂礫的含泥量不超過(guò)10%。施工時(shí)，禁止運(yùn)料車直接碾壓XPS板，在攤鋪XPS保溫板上填料是應(yīng)采用后退式攤鋪法，即運(yùn)料車在XPS保溫板路基一端卸料，形成密集的料堆，再用平地機(jī)將填料按照預(yù)留壓實(shí)厚度向前推進(jìn)整平，依次類推，完成板上填料的鋪筑。隨后采用施工過(guò)程中采用壓路機(jī)碾壓（圖2）。

圖2 第二層砂礫鋪筑時(shí)碾壓

4.3 施工注意事項(xiàng)

由于XPS保溫板上下砂礫層較薄，碾壓時(shí)壓路機(jī)應(yīng)靜壓，開(kāi)振動(dòng)對(duì)XPS保溫板易造成損傷；砂粒粒徑易較小，粒徑較大時(shí)易造XPS保溫板的破損。XPS保溫板下面鋪設(shè)的一層砂礫墊層必須整平，板之間鋪設(shè)緊密減小縫隙。XPS保溫板之間采用平接方式搭接，用Φ8鋼筋制作“U”型錨釘對(duì)XPS保溫板進(jìn)行固定；對(duì)板上砂礫含泥量進(jìn)行控制，不超過(guò)10%，運(yùn)料車禁止直接在XPS保溫板上碾壓。

5 XPS保溫板應(yīng)用研究

5.1 功能研究

現(xiàn)有公路黃土路基地下水豐富，為了阻止地下水上升，鋪設(shè)XPS保溫板能起到防止路基毛細(xì)水上升的隔水作用，同時(shí)阻止路面表層水下滲，也能對(duì)路床保溫，避免路基凍脹；XPS保溫隔水路面結(jié)構(gòu)能減小或避免凍融與干濕循環(huán)作用對(duì)黃土路基的不利影響，有效防治季節(jié)凍土區(qū)因壓實(shí)黃土多級(jí)濕陷而造成的路基病害。

5.2 經(jīng)濟(jì)性研究

因XPS保溫板的造價(jià)約為500元/m3以上，會(huì)使得路面造價(jià)增加25元/m2以上，但采用其他工程措施，也會(huì)增加費(fèi)用，其經(jīng)濟(jì)性仍然在可控范圍內(nèi)，具有廣闊的應(yīng)用前景。

5.3 XPS保溫板厚度對(duì)比研究

5cm XPS保溫板經(jīng)壓路機(jī)壓實(shí)后，鉆芯觀察壓縮成厚度1cm左右，與砂礫粘結(jié)十分緊密，路面結(jié)構(gòu)層鋪筑完成后，各結(jié)構(gòu)層沒(méi)有任何質(zhì)量問(wèn)題；8cm XPS保溫板經(jīng)壓路機(jī)壓實(shí)后，鉆芯觀察壓縮成厚度2cm左右，與砂礫粘結(jié)十分緊密，鋪筑完成路面底基層、基層及瀝青下面層后，通車經(jīng)過(guò)一段時(shí)間碾壓，個(gè)別地方出現(xiàn)了網(wǎng)狀裂縫，鉆芯后發(fā)現(xiàn)保溫板太厚，行車碾壓后形成彈簧狀路基而產(chǎn)生裂縫；將裂縫灌縫后，完成路面上面層，未再出現(xiàn)裂縫。因此，經(jīng)驗(yàn)證研究表明，XPS保溫板應(yīng)控制在5cm以內(nèi)為宜。

5.4 項(xiàng)目后研究

2015年和2016年應(yīng)用XPS保溫板，同年完成了路面工程并通過(guò)驗(yàn)收，在通車3～4年后，經(jīng)長(zhǎng)期觀察，至今路面沒(méi)有裂縫或其他病害，完好無(wú)損，與相鄰路段路面對(duì)比優(yōu)勢(shì)明顯。

6 結(jié)語(yǔ)

XPS保溫板處理季節(jié)性凍融且多級(jí)濕陷性黃土路基效果優(yōu)良，特別適合地下水豐富地區(qū)，隔水保溫效果明顯，成本可控，工藝簡(jiǎn)單，適應(yīng)范圍較大，是值得推廣的一種公路應(yīng)用材料。