其加工方法按發(fā)泡方式的不同可分為模式法與擠出法。這種均勻封閉的空腔結(jié)構(gòu)使EPS具有吸水性小,保溫性好,質(zhì)量輕及較高的機械強度等特點。北歐在20世紀60年代后期開始將EPS用于土木工程。1971年挪威國家道路研究實驗室(NRRL)首次在FLOM大橋引道改造工程中用EPS代替1m厚普通填料,成功控制了橋頭段的不均勻沉降。因總體經(jīng)濟和質(zhì)量效果好,20世紀80年代用量迅速上升,瑞典、日本、荷蘭等國家已在公路項目中使用EPS。我國1995年在杭甬高速公路望童跨線橋橋頭路堤首次使用EPS。
根據(jù)試驗,EPS在三向應(yīng)力狀態(tài)下和單向應(yīng)力狀態(tài)下的受壓過程基本類似,當軸向應(yīng)變εa=5%時,應(yīng)力應(yīng)變曲線出現(xiàn)明顯轉(zhuǎn)折,EPS開始表現(xiàn)出彈塑性。當圍壓很小時,對應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系和屈服強度的影響是有限的。當圍壓超過60KPa時,屈服強度明顯下降,顯然與土的變化規(guī)律不同。當軸向應(yīng)變εa≤5%時,無論圍壓是多大,體積應(yīng)變εv接近于軸向應(yīng)變εa,即EPS側(cè)向變形小,也即泊松比小。
容重γ=0.2~0.4kN/m3的EPS的彈性模量Es在2.5~11.5MPa之間。廣東省淡澳河大橋引道工程EPS填筑高度超過4m,使用的EPS容重為0.2kN/m3。為限度地減少工后沉降,鋪筑完EPS材料層后,在其上填土1.2m進行預(yù)壓。其中EPS材料層的壓縮沉降平均為32mm,可以算得EPS的彈性模量為2.4MPa,且EPS材料仍處于彈性變形階段。該路段于2000年10月試行通車,6個月后EPS材料層的實際壓縮變平均值為8mm,說明就EPS材料的使用實際效果看,作為路堤填料是成功的。
在軟土地基上修筑路堤,因為普通填料密度大,其自重產(chǎn)生的地基附加應(yīng)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(zhì)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(yīng)力,減少軟土地基路堤沉降,提高地基的穩(wěn)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(chǎn)生,提高高路堤的抗滑穩(wěn)定性。
在城市地區(qū)的某些地段進行路堤施工時,為保護地下市政設(shè)施與鄰近建筑物的,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(qū)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(guī)劃設(shè)計,使世紀大道總體構(gòu)思得到實現(xiàn)。