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            EPS的應用原理

            2020-10-17 14:40:43

            聚苯乙烯泡沫(Expanded Polystyrene簡稱EPS)是一種輕型高分子聚合物。它是采用聚苯乙烯樹脂加入發泡劑,同時加熱進行軟化,產生氣體,形成一種硬質閉孔結構的泡沫塑料。黑龍江保溫材料公司給大家介紹下應用原理

            1 鋪設EPS隔熱層、防治路基凍害

            在多年凍土地區修筑道路將會引起局部環境的改變,導致多年凍土的融化,使道路產生嚴重的病害甚至破壞。傳統的整治凍害方法如墊板、注鹽、換土、鋪爐渣等方法效果都不理想。

            由于EPS材料中內壁氣泡為封閉狀,互不相通,吸水率小,抗凍性好,保證了在浸水條件下仍具有良好的隔熱性能。青藏公路昆侖山越嶺地段EPS板隔熱路基試驗(1990)研究表明,6cm厚的EPS隔熱層可減少地表向深層的熱流量,減小地下多年凍土層上限的下移,可減緩多年凍土層的凍融,保持線路結構的穩定和減小變形。該研究成果在楚瑪河引道、紅梁河橋橋頭引道及老溫泉地區等路段得到了推廣應用。從工程現狀看,路面堅實平整,路基穩定,路基、路面整體強度滿足設計要求。

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            2 減小路基沉降、防止或處治路基失穩

            在軟土地基上修筑路堤,因為普通填料密度大,其自重產生的地基附加應力較大,常會造成路基過大的不均勻沉降和沉降量。由于EPS密度小,具有超輕質特性,在進行一定深度的換填后可有效減小路堤自重,降低地基附加應力,減少軟土地基路堤沉降,提高地基的穩定性。填筑10m高的EPS路堤大約相當于10cm高的低填土路堤荷載,路堤荷重大大減小,因此在斜坡地段修筑EPS路堤可有效防止滑坡產生,提高高路堤的抗滑穩定性。

            EPS施工不需特殊機械,人力即可施工,速度快,適用于搶險救災,對于大型機械難以使用的場所更適合,可現場加工切割,以適應場地地形要求。甬臺溫高速公路臺州段一期工程K42+650~K42+800段,1998年8月軟土路基施工中因填筑過快,造成路基滑塌,地面上拱60cm。由于工期十分急迫,現場受104國道及外側廠房的限制,最終選用EPS輕質材料填筑路堤,最厚處為6層,最薄處為1層填筑,共計用量為7295m3,同年10月填筑完畢。該路段自1998年底建成通車至今,瀝青混凝土路面平整,使用狀況良好。

            3 防止橋頭跳車、減小橋臺的側向位移

            由于橋頭(橋臺與路基交界處)位置的特殊性,路基填筑施工質量難于控制,并且橋臺與路堤結構的差異,使得在橋頭處容易產生不均勻沉降, 這對道路壽命、行車舒適性和安全性影響極大。減小或控制橋頭處的差異沉降是在軟基上修建路堤的難題。由于EPS自重極輕,將其用作橋頭處的填料,可有效地減小沉降差;同時因其自立性好,也可大幅減小路堤對橋臺的側向壓力,減小橋臺的側向位移。

            杭寧高速公路湖州段新田圩橋(橋中心樁號K57+010)兩側橋臺臺背填筑過程中,橋臺發生位移。根據工期和已采取的地基處理情況,采用了EPS輕質路堤的處理方案。新田圩橋兩端EPS路堤各長約22m,填筑厚度自橋臺處由6層(層厚48.5cm)逐級過渡為1層,共計用量2332m3。該EPS工程于2000年3月開始施工,5月全部填筑完成,同年底竣工通車。目前瀝青混凝土路面狀況良好,橋頭路段無跳車現象。

            4 修建直立式路堤

            在山區陡坡地段、城市道路建設中,為減少占地和增加美觀,可利用EPS自立性強、側向變形小的特點修建直立式路堤。對于公路工程擴建,EPS不僅可以減少新老路拼接帶來的差異沉降,還可放陡邊坡,甚至做成直立式邊坡,這對于減少二次征地,節約寶貴的土地資源是十分有利的。

            5 減小對地下或鄰近建筑物的影響

            路堤下埋設的剛性結構物上部土體與兩側土體的不均勻沉降,往往會在結構物頂部產生過大的附加壓力,垂直土壓力系數可達1.2,填土較高時甚至可達2.0,即在結構物頂部存在應力集中現象,從而造成地下結構物開裂、破壞。用EPS代替填土鋪筑于結構物頂部,可改善結構物上應力分布,大大減輕結構物所受的土壓力,土壓力系數可降至0.3。

            在城市地區的某些地段進行路堤施工時,為保護地下市政設施與鄰近建筑物的安全,不允許對地基進行擾動類加固處理,但又要控制路堤沉降,EPS作為路堤填料,可有效減輕路堤重量,達到控制沉降目的。上海浦東世紀大道原水管渠段[12],采用EPS對管區上部土方進行置換,再在EPS上覆土用于綠化種植。不僅使原水管渠得到充分有效保護,保證了原水管渠的正常供水,而且滿足了廣場總體規劃設計,使世紀大道總體構思得到實現。


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