DB13/T 5600-2022 公路现浇泡沫轻质土路基技术规程

ICS93.080

CCSP66

13

河北省地方标准

DB13/T5600—2022

公路现浇泡沫轻质土路基技术规程

2022-07-11发布2022-08-11实施

河北省市场监督管理局发布

DB13/T5600—2022

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规

定起草。

本文件由河北省交通运输厅提出并归口。

本文件起草单位：河北交通投资集团有限公司、河北高速公路集团有限公司邢衡衡水分公司、

河北科技大学、河北省交通事业发展中心、同济大学、河北省交通规划设计研究院有限公司、河北

交通建设监理咨询有限公司、河北慧锦工程检测有限公司、河北嘉明新材料科技有限公司。

本文件主要起草人：杜群乐、王向会、赵全胜、白军华、党永强、赵静波、张春会、岳建东、卢

金辉、孙伟、申大为、王兴华、赵锐军、朱冀军、孙宏军、司春棣、崔宇鹏、李辉、杜豫川、赵鸿铎、

涂辉召、侯潇濛、王鹏凯、罗立红、栗辉、党奇志、张晶晶、杜少伦、杜凯璇、王晓东、周海成、白

洁、罗沛轩、于冰。

I

DB13/T5600—2022

公路现浇泡沫轻质土路基技术规程

范围

本文件规定了公路现浇泡沫轻质土路基原材料、路基设计、配合比设计、施工、质量检验与评

定等技术内容。

本文件适用于各等级公路路基。

规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用

文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）

适用于本文件。

GB175通用硅酸盐水泥

GB/T1596用于水泥和混凝土中的粉煤灰

GB/T2611试验机通用技术要求

GB8076混凝土外加剂

GB/T18046用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉

GB/T11969蒸压加气混凝土性能试验方法

GB20472硫铝酸盐水泥

GB50119混凝土外加剂应用技术规范

CECS249现浇泡沫轻质土技术规程

CJJT177气泡混合轻质土填筑工程技术规程

JC/T2199泡沫混凝土用泡沫剂

JGJ28粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程

JGJ63混凝土用水标准

JTGD30公路路基设计规范

JTGF80/1公路工程质量检验评定标准土建工程

JTGF90公路工程施工安全技术规范

JTG/T3610公路路基施工技术规范

术语和符号

术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

1.1.1

泡沫轻质土foamedmixturelightweightsoil

用物理方法将发泡剂稀释液制备成泡沫，再按一定的比例将泡沫与水泥、活性掺合料、水、外

加剂以及砂性土、工业废渣等材料混合、搅拌、凝固成为一种含有大量均匀封闭微气孔的水泥基现

浇轻质固态填料。

1.1.2

发泡剂foamingagent

能产生泡沫群的表面活性材料。

1.1.3

发泡液foamingliquid

发泡剂稀释后的液体，发泡液亦称泡沫液。

1.1.4

稀释倍率multipleofdilution

1

DB13/T5600—2022

发泡液与发泡剂的质量比。

1.1.5

发泡倍率multipleoffoaming

发泡液产生的泡沫与发泡液的体积比。

1.1.6

流值flowfactor

衡量泡沫轻质土流动性的一个物理指标，测试方法见附录A.6。

1.1.7

泡沫密度foamedgroupdensity

单位体积泡沫群的质量。

1.1.8

标准泡沫柱standardfoamedgroup

高径比为1:1、体积为1L的标准泡沫群。

1.1.9

泡沫率thepercentageoffoam

发泡剂形成的泡沫总体积占泡沫轻质土表观体积的百分比。

1.1.10

标准泡沫柱沉降距与泌水量distanceofstandardsubsidenceandwateramount

标准泡沫柱静止1h的沉降量为标准泡沫柱沉降距，此时量杯中分泌的水的体积即为标准泡沫柱

的泌水量。

1.1.11

标准沉降距distanceofstandardsubsidece

泡沫轻质土在边长100mm的立方体试模静置12h后，试模内泡沫轻质土凹面最低点与试模上平面

之间的垂直距离。

1.1.12

似标养生approximatestandardregimen

在20ºC的温度环境下，泡沫轻质土试块以塑料袋密封存放的养生条件，环境湿度不做要求。

1.1.13

流密度flowdensity

流动状态下泡沫轻质土单位体积的质量。

1.1.14

消泡率defoamingrate

泡沫轻质土在初凝前，因搅拌、流动及发泡剂稳定性等原因，其内部泡沫会部分消泡，导致泡

沫轻质土流密度增大，其增大幅度与初始流密度的比值称为消泡率。

1.1.15

似干密度quasi-drydensity

泡沫轻质土标准试件养生28d时单位体积的质量。

1.1.16

饱和密度saturationdensity

泡沫轻质土标准试件养生28d，浸水72h单位体积的质量。

1.1.17

强度衰减系数intensityattenuationcoefficient

在干湿交替、冻融循环、长期水浸泡等环境或特定条件下，泡沫轻质土某些配合比对应的强度

会出现一定程度的衰减，假定衰减稳定后的抗压强度为q1，标准养生条件下28d龄期的强度为q2，则

强度衰减系数为Kq=q1/q2。

1.1.18

活性掺合料与矿物掺合料activeadmixturesandmineraladmixtures

将磨细粉煤灰、高炉矿渣粉、钢渣微粉等能发生二次水化反应的工业废料称为活性掺合料，与

水泥掺配使用之后统称为胶凝材料。其它非活性天然矿料或工业废料称为矿物掺合料。

1.1.19

2

DB13/T5600—2022

标准流值standardflowfactor

满足180mm±10mm的流值。

1.1.20

浇筑区及浇筑层castareaandcastlayer

根据泡沫轻质土初凝时间及生产能力，在大方量浇筑施工时，对浇筑范围进行分区、分层浇筑，

称这些分区和分层为浇筑区和浇筑层。

1.1.21

构造单元tectonicunit

以具有统一性能设计指标，在空间上连续分布的泡沫轻质土浇筑体为一个构造单元。

符号

下列符号适用于本文件

λ——流值(mm)；

3

Rλ——流密度(kg/m)；

3

Rg——似干密度(kg/m)；

3

Rr——饱和密度(kg/m)；

S/C——每立方米泡沫轻质土中砂与水泥的质量比值；

Qc——泡沫轻质土立方体抗压强度(MPa)；

Qfc——泡沫轻质土立方体抗压强度标准值(MPa)；

Qcu,q——泡沫轻质土试配抗压强度(MPa)；

Kq——泡沫轻质土强度衰减系数；

Ec——泡沫轻质土弹性模量(MPa)；

c——泡沫轻质土黏聚力(kPa)；

φ——泡沫轻质土内摩擦角(°)。

2原材料

一般规定

2.1.1水泥应符合GB175或GB20472的有关规定。一般采用强度不低于42.5级的通用硅酸盐水

泥或硫铝酸盐水泥。当使用其它品种的水泥时，应符合相应标准的规定。

2.1.2水应符合JGJ63的有关规定。

2.1.3粉煤灰、高炉矿渣等活性掺合料应符合GB/T1596、JGJ28、GB/T18046等有关规定。

2.1.4外加剂应符合GB50119、GB8076的有关规定。

2.1.5砂土和工业废渣的最大粒径不应超过4.75mm。

发泡剂

2.2.1发泡剂应符合JC/T2199的有关规定，尤其均匀性应满足规定要求。

2.2.2发泡剂性能试验应符合本文件附录A的要求，测定的发泡剂质量应符合下列规定：

——泡沫密度为50±2kg/m3；

——标准气泡柱静置1h的沉降距不大于5mm，泌水量不大于25mL；

——按照最大稀释倍数将发泡剂配成泡沫液，发泡倍率宜为15～30；

——在0ºC以上的环境温度，发泡剂不应出现离析现象；

——消泡试验中消泡率不超过10%；

——泡沫轻质土标准沉降距不超过3mm。

质量偏差

原材料的质量偏差应满足表1的要求。

3

DB13/T5600—2022

表1原材料的质量偏差

原材料质量偏差

水泥或活性掺合料±2%

砂或矿物掺合料±2%

水±2%

发泡剂±2%

3泡沫轻质土技术性能

一般规定

泡沫轻质土一般用于软土地基、桥涵台背回填、加宽路基、作业面狭小或征地受限等路段的路

基填筑。不得将泡沫轻质土作为路面结构层直接使用。

3.1.1强度等级按立方体抗压强度标准值确定，强度等级范围一般在FC4～FC12之间，如表2所

示。

表2泡沫轻质土强度等级及强度标准值

抗压强度标准值抗压强度标准值

强度等级强度等级

Qfc(Mpa)Qfc(Mpa)

FC40.40FC80.80

FC50.50FC90.90

FC60.60FC101.00

FC70.70FC121.20

3.1.2泡沫轻质土密度合理范围一般为400kg/m3～1200kg/m3。泡沫轻质土密度等级可划分为10级，

如表3所示。

表3泡沫轻质土流密度等级

3

密度等级流密度Rλ的取值范围(kg/m)

D400350＜Rλ≤450

D500450＜Rλ≤550

D550520＜Rλ≤580

D600550＜Rλ≤650

D700650＜Rλ≤750

D800750＜Rλ≤850

D900850＜Rλ≤950

D1000950＜Rλ≤1050

D11001050＜Rλ≤1150

D12001150＜Rλ≤1250

3.1.3泡沫轻质土主要技术指标要求如表4所示。

4

DB13/T5600—2022

表4泡沫轻质土主要技术指标要求

抗压强度Qc(MPa)及密度等级

路基部位流值λ(mm)

高速公路、一级公路二级及以下公路

特重以上交通≥1.0，D800

路床

轻、中、重交通≥0.8，D600≥0.6，D550

路堤≥0.6，D550≥0.6，D550190≥λ≥170

原地面以下换填≥0.45，D400

性能指标

应通过试验确定泡沫轻质土收缩系数等物理指标，其中泊松比可按0.2～0.3取值，静止土压力

系数可按0.25～0.43取值。

3.2.1根据GB/T11969通过试验确定泡沫轻质土弹性模量。当缺乏试验资料时，可按式(1)取值。

𝐸𝐶=(200~350)𝑄𝐶…………(1)

式中：

Ec——泡沫轻质土弹性模量(Mpa)；

Qc——泡沫轻质土立方体抗压强度(Mpa)。

3.2.2通过试验确定泡沫轻质土抗剪强度。当缺少试验资料时，其抗剪强度指标可取c=Qc/2，

φ=0°。

3.2.3泡沫轻质土与常规土体接触面的滑动摩擦系数取值为0.4～0.6。

4路基设计

一般规定

4.1.1泡沫轻质土路基设计分为结构设计、构造设计和附属工程设计。

4.1.2根据工程实际情况，分别确定泡沫轻质土密度和强度等级范围。

4.1.3泡沫轻质土最大填筑高度不应超过15m，最小填筑厚度不应小于1m，基底最小宽度不应小于

2m，横断面浇筑宽度不应小于路基设计宽度+0.5m（见图1）。

图1泡沫轻土路基填筑横断面示意图

4.1.4二级及以上公路，应在路床中部和顶部至少分别设置1层镀锌铁丝网或钢塑土工格栅等增强

材料。

结构设计

4.2.1泡沫轻质土的密度和抗压强度等级根据公路等级和填筑部位的不同，按表4取值。

4.2.2地下水位以下应用泡沫轻质土或其受到洪水淹没时，必须按JTGD30进行抗浮稳定性验算。

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DB13/T5600—2022

若进行防水措施设计，使用密度通过试验确定；若不做防水处理，使用密度应按饱和密度取值，强

度设计指标应考虑强度衰减，衰减系数见表5。

表5地下水位以下泡沫轻质土强度衰减系数

防水措施防水处理不做防水处理

配合比参数(S/C)035035

强度衰减系数Kq0.900.951.000.850.900.95

4.2.3当泡沫轻质土应用于干湿交替或冻融循环环境中时，应对泡沫轻质土做干湿循环或冻融循环

强度试验。

4.2.4当用于旧路扩建、斜坡路段路基、填挖交界处路基时，应做常规路堤开台阶处理并进行抗滑

稳定性验算及抗倾覆验算（如图2所示），采用式(2)进行验算，安全系数不宜小于1.3。当抗滑或

抗倾覆不满足要求时应采取抗滑措施（如图3所示）。填筑软基路段时，应进行沉降验算。

图2底面抗滑移安全系数计算图

………………(2)

式中：

M1——沿水平面的抗滑力(kN)；

M2——沿斜坡面的抗滑力(kN)；

θ——斜坡的角度(º)；

N1——坡面上泡沫混凝土沿斜面方向的滑动力(kN/m)；

W1——坡前泡沫混凝土的自重及路面荷重(kN/m)；

W2——坡面上泡沫混凝土的自重及路面荷重(kN/m)。

图3保护壁、抗滑锚钉及防水土工布设置示意图

构造设计

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DB13/T5600—2022

4.3.1泡沫轻质土应沿路线纵向设置沉降缝，间距以10m～20m为宜；在与桥涵结构物相邻位置，

应设置宽度1cm～2cm的变形缝。

4.3.2当纵坡较大时，泡沫轻质土顶面应设置台阶，以适应坡度的变化（如图4所示）；浇筑泡沫

轻质土路堤与原路堤纵向交界坡面宜缓于1:1，否则原路堤应挖台阶，台阶宽度不宜小于1.0m，台

阶底面内倾2%～4%。土基台阶应密实、无松散物，台阶最大高度不应超过分层浇筑厚度。

图4路基纵断面顶面台阶设置示意图

4.3.3路基横坡设置通过泡沫轻质土上覆基层调整出三角垫层实现，如图5所示。

图5泡沫轻质土顶面横坡设置示意图

4.3.4视环境水文情况，在轻质土顶面、底面和与常规路基土体缓坡衔接面设置防水土工布，其周

边临空面应设置轻型挡墙、预制块类保护壁等永久保护设施或填筑包边土（此时侧面应设置防水土

工布）进行保护，避免泡沫轻质土浸水或风化。

附属工程设计

4.4.1保护壁

4.4.1.1泡沫轻质土采用直立浇筑时，外立面应采用装配式保护壁或轻型挡墙保护壁进行防护。装

配式保护壁面板一般采用水泥混凝土或石材类预制块。

4.4.1.2保护壁应进行稳定性验算，主要考虑现浇泡沫轻质土硬化前的侧压力可能导致的倾覆，计

算时考虑单层填筑厚度所产生的侧压力。

4.4.1.3装配式保护壁由基础、面板、拉筋及立柱组成。

4.4.1.4基础和面板应按10m～15m间距设置沉降缝，其位置应与填筑体沉降缝对应。

——基础应采用强度等级不应低于C25水泥混凝土现浇，基础应验算地基承载力；

——面板宜采用面积不超过0.3m2、厚度为4cm～6cm水泥混凝土实心预制块，强度等级不应低

于C25，面板之间勾缝砂浆强度等级不应低于M10；

——面板通过拉筋与立柱固定，拉筋采用钢筋，材质应满足相关规范要求，立柱可采用等边角

钢，边宽不宜小于50mm。

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DB13/T5600—2022

4.4.2防排水

防排水工程包括路面地表排水、路面结构层排水、坡面水、地下水、新旧路面结合部下渗水等

防排水设施，要求如下：

a)地表排水、路面结构层排水应符合路基、路面相关规范要求；

b)坡面水、地下水、新旧路面结合部下渗水宜采用渗水盲沟、有孔排水管、透水软

管或滤水层等措施排泄；

c)为排除地下渗水，宜在填筑体与地基之间设置碎石垫层或碎石盲沟，垫层顶宜设

置一层防水土工布。

4.4.3抗滑锚固应满足如下要求：

a)陡坡路堤抗滑设计或锚固件结构设计应按JTGD30和锚固工程相关设计规范执行，并满足

稳定性要求；

b)锚固设计宜每2m2～4m2布置一根，布置形式宜为梅花形或矩形。锚固件长度不宜小于1.0m，

进入基床斜面的垂直深度不应小于0.5m，具体长度宜根据地质条件，并结合计算分析确定；

c)锚固件可采用HRB335钢筋，钢筋直径宜为Ф25mm～Ф32mm，锚固钢筋必须做好防锈、防

腐处理。

4.4.4泡沫轻质土顶面护栏应满足如下要求：

a)顶面设置防撞护栏时，防撞护栏应做专项设计；

b)护栏基础底座下方轻质土应设两层镀锌钢丝网或钢塑土工格栅；

c)防撞护栏底部应设置强度等级不小于C30的钢筋混凝土底座；

d)护栏沉降缝与泡沫轻质土沉降缝的位置应对应一致。

5配合比设计

一般规定

5.1.1泡沫轻质土配合比设计应满足抗压强度、密度、流值等要求，并以合理使用材料和节约水泥

为原则，视环境条件考虑干湿循环、冻融循环等特殊要求。

5.1.2泡沫轻质土试配强度应满足式(3)规定：

𝑄cu,o≥𝑄fc+1.645𝜎…………(3)

式中：

Qcu,o——泡沫轻质土试配强度(MPa)；

Qfc——泡沫轻质土立方体抗压强度标准值(MPa)；

σ——泡沫轻质土强度标准差(MPa)。

5.1.3泡沫轻质土强度标准差应根据同品种、同强度等级统计资料计算确定。计算时，强度试件组

数不应小于10组。当无统计资料时，强度标准差σ在强度等级小于FC10时取0.05，在强度等级大

于等于FC10时取0.07。

5.1.4泡沫轻质土流值以标准流值为控制指标。一般不允许试配流值低于标准流值的下限，除非施

工时采取特殊措施可满足浇筑、充填饱满的要求，方可降低流值以提高强度。

5.1.5在泡沫轻质土配合比设计中加入外加剂或矿物掺合料时，其品种、掺量分别对水泥、发泡剂

的适应性及对轻质土性能的影响应通过试验确定。

配合比试配

5.2.1泡沫轻质土配合比试配流程见图6。

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DB13/T5600—2022

图6泡沫轻质土配合比试配流程

5.2.2泡沫轻质土立方体抗压强度试块规格为100mm×100mm×100mm。试配试验时，以6块试块为

1组，试配组数不少于3组。

5.2.3泡沫轻质土配合比的初步确定根据设计密度等级按式(4)、式(5)计算：

𝑅c+𝑅s+𝑅w+𝑅f=𝑅k…………(4)

𝑅C𝑅S𝑅W

𝑅f=𝜌f•(1−−−)……(5)

𝜌C𝜌S1000

式中：

RC——每立方米泡沫轻质土中水泥的质量(kg)；

RS——每立方米泡沫轻质土中粉煤灰等掺合料的质量(kg)；

Rw——每立方米泡沫轻质土中水的质量(kg)；

Rf——每立方米泡沫轻质土中泡沫的质量(kg)；

3

RK——设计流密度(kg/m)；

3

ρC——水泥密度(kg/m)；

3

ρS——活性掺合料密度(kg/m)；

3

ρf——泡沫密度(kg/m)。

5.2.4由于发泡剂、掺合料、原料土等不同地域性能差异较大，不同地域的泡沫轻质土配合比存在

较大差异，在进行配合比设计时需进行反复试配试验，可按表6推荐配合比试配。

表6泡沫轻质土配合比推荐表

3

材料用量(kg/m)泡沫率流密度流值

试配强度(MPa)3

水泥粉煤灰水(%)(kg/m)(mm)

0.8334025661.0610180

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DB13/T5600—2022

表6泡沫轻质土配合比推荐表（续）

3

材料用量(kg/m)泡沫率流密度流值

试配强度(MPa)

水泥水泥水泥(%)(kg/m3)(mm)

2807018069.6583175

0.8

24510519068.1588170

319020768.0560180

298023564.0550180

0.6306019969.3540175

2249618569.8560180

19212819568.3560175

5.2.5当泡沫轻质土试配流值满足要求时，应首先进行流密度消泡率试验。当消泡率和标准沉降距

满足4.2.2要求时，制取试件并进行似标养生，达设计龄期(28d)要求时进行抗压强度试验。当消泡

率和标准沉降距无法满足4.2.2要求时，应调整发泡剂的稀释倍率或更换发泡剂品种，重新进行试

配试验。

5.2.6当试配强度无法满足要求时，应调整水泥强度等级、活性掺合料用量，或调高设计密度等级，

重新进行试配试验。

6施工

施工准备

6.1.1充分做好原材料、设备、用水、用电、便道等施工准备工作。

6.1.2收集当地气象资料，关注施工期天气预报，为异常天气的施工制定预防措施。当日平均气温

低于5℃时，不应施工；当气温高于35℃时，不宜施工。

6.1.3结合设备生产能力、工期要求，将现浇轻质土路基进行浇筑区和浇筑层的划分，做好施工组

织计划。

6.1.4发泡剂质量检验频率应为每5吨抽检1次，每批次产品或每个构造单元应检验1次。

施工设备

6.2.1轻质土的现场制作、输送与浇筑施工应采用自动化设备。

6.2.2设备产能应满足工程施工需求，单台水泥浆输送泵产能不小于35m³/h，单台发泡系统泡沫制

备产能不小于60m³/h，单台混合系统制备产能不小于90m³/h。

6.2.3水泥浆的制作应采用按配合比自动生产的专业拌合设备，水泥浆输送泵应为定流量泵。

6.2.4制备泡沫轻质土生产设备应具有原材料自动计量进料功能，实时数显并自动控制发泡剂、发

泡液、压缩空气、水泥浆、泡沫轻质土等流量；具有实时数显泡沫密度、水泥浆和泡沫轻质土流密

度功能；具有自动统计和汇总功能。设备允许误差应满足表7的要求。

表7设备实时控制允许误差

项目允许误差

泡沫密度±4%

水泥浆密度±2%

泡沫轻质土流密度±3%

施工控制

6.3.1一般规定

a)泡沫轻质土单层浇筑厚度应控制在0.3m～0.9m范围，路床部位宜分2～3层浇筑。

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