CN104612027B - 用于道路修复加固的地聚合物注浆工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于道路修复加固的地聚合物注浆工艺，该工艺中所用的注浆料为地聚合物，具体包括以下步骤：a、利用弯沉仪及探地雷达进行无损检测；b、注浆先导孔试验，确定注浆实际工艺参数；c、对路基相同相似道路注浆段以梅花形布孔，空穴区注浆孔加密，完整区布孔减少；d、按照现有注浆方法，以注浆先导孔得出的注浆工艺参数为基础，辅以施工经验注浆；e、对不同路基的路段重复上述做法；f、重新进行无损检测，对于不合格的路段重新钻孔、注浆。通过上述方式，本发明步骤简单合理，解决了现行地聚合物注浆的注浆量难控制、路面拱起、破坏道路结构整体性等难题，确保路基空洞空穴区多注浆，路基完整区少注，使道路整体得到修复加固。

Description

用于道路修复加固的地聚合物注浆工艺

技术领域

本发明涉及道路维修养护领域，特别是涉及一种用于道路修复加固的地聚合物注浆工艺。

背景技术

当前，我国高等级公路正处于迅速发展阶段，已建和在建的高等级公路绝大部分都是沥青路面，而基层基本上为水泥、石灰稳定的半刚性基层。对于路基的建设，由于受到资金、工期等各种因素的影响只能进行通常简单的处理：如浅层换填、水泥石灰处治、强夯等。随着交通量的剧增和超载超限日益严重，以及气候环境和软弱土地质条件的影响，一些公路出现了不同程度的病害，严重影响了路面使用性能。国内多数道路出现病害的原因与地基问题有着密不可分的关系。而公路路基出现病害后，很难进行修复。

目前一般釆用翻挖的修复方式，即全部挖除面层和基层，对路基进行处治修复后再新建路面。这种修复方式不仅工程量大、维修费用高，而且修复时间长、对交通影响显著。

另一种方案是对路基和基层采用注浆处理，这种方法的基本原理是在压力作用下将拌合好的浆液（地聚合物）压入路基或基层，以达到加固基层和路基的目的。采用路基和基层注浆加固技术对道路进行养护，不必进行开挖，具有节约资源、施工方便快速、对交通影响小等优点。地聚合物注浆材料于此背景下应运而生，地聚物注浆材料是经过多项工程实践均取得成功的优质注浆材料。地聚合物浆液具有流动性较好，早期强度高，微膨胀等特点，其在压力下具有较好的保水性能及体积稳定性；其能够较好的与土壤、渣石材料混合，够渗透注入到土壤和碎石的缝隙中，经过一段时间后，浆液通过化学胶结，离子交换、惰性充填和挤密压密作用把原来土壤及碎石胶结成一整体，形成一个结构新、强度大、防水性能高和化学稳定性良好的“结石体”，从而达到提高道路承载力、降低弯沉值、提高结构层强度的设计标准。地聚合物注浆可以整体加固路基，但是地聚合物注浆材料特性决定着其注浆工艺与现有的水泥注浆、水玻璃注浆等不尽相同，从实际来看，地聚合物注浆工艺决定着整体注浆效果。注浆工艺主要包括注浆材料、注浆速率、注浆压力、注浆量等因素，但是在现有的注浆工艺及上海市市政工程管理局公布的《公路路基与基层地聚合物注浆加固技术规程》的推荐工艺都存在着诸多问题，其中影响道路修复加固效果最显著的还是单孔实际注浆量。单孔实际注浆量偏多，偏多的浆液会将路面顶起，破坏道路原有的整体结构。单孔注浆量偏少，达不到注浆预期效果。现有的地聚合物注浆工艺中单孔注浆量都是采用压力或单孔定量注浆的控制方法。

所谓单孔定量注浆是指对所布的孔每个孔注浆量相同，达到注浆量即停止注浆；采用单孔定量注浆容易出现路基空洞、空穴的地方浆液量不足、路基本身密实处浆液偏多，注浆不均匀容易破坏道路原有的整体性，出现“波浪形”道路。采用压力控制注浆量是指注浆过程中设定一个最高压力，达到或超过这个最高压力一定时间后停止注浆。该方法一定程度上弥补了定量注浆的缺陷，但是由于地下路基情况的复杂性，压力的数值是不断变化的，局部压力较大变化导致注浆终点的判定困难。采用定量注浆和压力控制相结合的方式理论上能解决注浆量控制的问题，但是在实际应用中容易出现注浆终点模糊、对于操作人员经验要求过高、注浆过程控制随意性较大等缺点实施起来困难。

上海市市政工程管理局公布了《公路路基与基层地聚合物注浆加固技术规程》，该规程中虽然采用地聚合物进行注浆修复，但《规程》上的工艺无论是压力或注浆量的控制都存在着很多问题，诸如路面拱起、破坏道路结构整体性形成“波浪形”道路、施工不好控制等诸多问题而实施起来困难，《规程》的地聚合物工艺理论意义实大于实际意义。

基于以上情况，现行传统的道路注浆工艺已经不能满足道路修复加固的需要，急需发展适宜的、能有效控制注浆效果的道路维修加固注浆新工艺，本申请因此而产生。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种用于道路修复加固的地聚合物注浆工艺，步骤简单合理，消除了现行注浆工艺所存在的注浆量控制难题、路面拱起、破坏道路原有的整体性等弊端，确保路基空洞空穴区多注浆，路基完整区少注，工艺得到优化，使道路整体得到修复加固。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种用于道路修复加固的地聚合物注浆工艺，该工艺中所用的注浆料为地聚合物，具体包括以下步骤：

a、道路无损检测，利用弯沉仪评价路面性能，并利用探地雷达检测评价地下空洞空穴情况，根据检测评价结果，分析路面基层和路基的实际情况，确定需要修复加固注浆的区域，并在图纸和现场标出；

b、根据上述道路无损检测结果，进行“地聚合物注浆先导孔”试验，首先沿着道路行车方向，在路基相同相似路段地下空穴空洞区和完整密实区分别取一定数量的点布孔，进行钻孔注浆试验，确定该路段下注浆实际工艺参数；

c、对路基相同相似道路注浆段以梅花形布孔，同时根据道路无损检测结果，对于空穴空洞区路段注浆孔适当加密，路基完整区域布孔适当减少，确保路基空洞空穴区多注浆，路基完整区少注，使道路整体得到修复加固；

d、按照现有的注浆方法，以“地聚合物注浆先导孔”得出的地聚合物注浆工艺参数为基础，辅以施工经验进行注浆，注浆过程中密切关注路面抬动情况；

e、对不同路基的路段重复上述做法；

f、注浆完成，养护一定时间后重新对道路进行弯沉和探地雷达的无损检测，对于不合格的路段重新钻孔、注浆，同时密切关注路面抬动。

在本发明一个较佳实施例中，所述弯沉仪采用贝克曼梁式弯沉仪或落锤式弯沉仪。

在本发明一个较佳实施例中，注浆过程中单个注浆孔注浆接近注浆参数要求前监测路面抬动情况，确保路面无抬动或在要求的范围之内。

在本发明一个较佳实施例中，监测路面抬动情况时采用灌浆变形抬动监测仪。

本发明的有益效果是：本发明用于道路修复加固的地聚合物注浆工艺，保留了注浆法修复加固道路路基的所有优点，同时消除了现行注浆工艺所存在的注浆量控制难题、路面拱起、破坏道路原有的整体性等弊端，采用本注浆工艺能完美的对路基空洞、空穴进行注浆填充渗透、压密和劈裂，达到对原土体进行填充、挤密加固的目的，同时最大限度保证道路原有的整体性，能最大限度的对道路路基进行修复加固。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例包括：

一种用于道路修复加固的地聚合物注浆工艺，该工艺中所用的注浆料为地聚合物，具体包括以下步骤：

a、道路无损检测，利用贝克曼梁式弯沉仪或落锤式弯沉仪评价路面性能，并利用探地雷达检测评价地下空洞空穴情况，根据检测评价结果，分析路面基层和路基的实际情况，确定需要修复加固注浆的区域，并在图纸和现场标出；

b、根据上述道路无损检测结果，进行“注浆先导孔”试验，首先沿着道路行车方向，在路基相同相似路段地下空穴空洞区和完整密实区分别取一定数量的点布孔，进行钻孔注浆试验，确定该路段下注浆实际工艺参数，注浆先导孔试验主要包括以下步骤：

1、采用钻机钻孔，孔径50mm，钻孔深度以穿透道路坚硬层为适，在各个注浆孔插入注浆管，采用振动器将注浆管打入路基注浆方案设计的规定深度。

2、对于相同相似路基路段，在地下空洞区和密实区分别交替注地聚合物浆液，注浆量宜参照上海市地方标准提出的注浆压力和注浆量，并对每个注浆孔（空穴区和密实区）的注浆速率、注浆压力和注浆量等工艺参数进行统计分析。

3、对每个孔的注浆工艺参数进行统计分析，采用既定的计算方法，确定该相同相似路基路段的注浆速率、注浆压力和注浆量等工艺参数。

c、对路基相同相似道路注浆段以梅花形布孔，同时根据道路无损检测结果，对于空穴空洞区路段注浆孔适当加密，路基完整区域布孔适当减少，确保路基空洞空穴区多注浆，路基完整区少注，使道路整体得到修复加固；

d、按照现有的注浆方法，以“注浆先导孔”得出的注浆工艺参数为基础，辅以施工经验进行注浆，注浆过程中密切关注路面抬动情况，注浆过程中单个注浆孔注浆接近注浆参数要求前监测路面抬动情况，确保路面无抬动或在要求的范围之内，监测路面抬动情况时采用灌浆变形抬动监测仪。

e、对不同路基的路段重复上述做法；

f、注浆完成，养护一定时间后重新对道路进行弯沉和探地雷达的无损检测，对于不合格的路段重新钻孔、注浆，同时密切关注路面抬动。

本发明的有益效果是：本发明用于道路修复加固的地聚合物注浆工艺，保留了注浆法修复加固道路路基的所有优点，同时消除了现行注浆工艺所存在的注浆量控制难题、路面拱起、破坏道路原有的整体性等弊端，采用本注浆工艺能完美的对路基空洞、空穴进行注浆填充渗透、压密和劈裂，达到对原土体进行填充、挤密加固的目的，同时最大限度保证道路原有的整体性，能最大限度的对道路路基进行修复加固。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种用于道路修复加固的地聚合物注浆工艺，其特征在于，该工艺中所用的注浆料为地聚合物，具体包括以下步骤：

a、道路无损检测，利用弯沉仪评价路面性能，并利用探地雷达检测评价地下空洞空穴情况，根据检测评价结果，分析路面基层和路基的实际情况，确定需要修复加固注浆的区域，并在图纸和现场标出；

b、根据上述道路无损检测结果，进行“地聚合物注浆先导孔”试验，首先沿着道路行车方向，在路基相同相似路段地下空穴空洞区和完整密实区分别取一定数量的点布孔，进行钻孔注浆试验，确定该路段下注浆实际工艺参数，注浆先导孔试验主要包括以下步骤：

（1）、采用钻机钻孔，孔径50mm，钻孔深度以穿透道路坚硬层为适，在各个注浆孔插入注浆管，采用振动器将注浆管打入路基注浆方案设计的规定深度；

（2）、对于相同相似路基路段，在地下空洞区和密实区分别交替注地聚合物浆液，注浆量宜参照上海市地方标准提出的注浆压力和注浆量，并对每个注浆孔的注浆速率、注浆压力和注浆量工艺参数进行统计分析；

（3）、对每个孔的注浆工艺参数进行统计分析，确定该相同相似路基路段的注浆速率、注浆压力和注浆量工艺参数；

c、对路基相同相似道路注浆段以梅花形布孔，同时根据道路无损检测结果，对于空穴空洞区路段注浆孔适当加密，路基完整区域布孔适当减少，确保路基空洞空穴区多注浆，路基完整区少注，使道路整体得到修复加固；

d、按照现有的注浆方法，以“地聚合物注浆先导孔”得出的注浆工艺参数为基础，辅以施工经验进行注浆，注浆过程中密切关注路面抬动情况，注浆过程中单个注浆孔注浆接近注浆参数要求前监测路面抬动情况，确保路面无抬动或在要求的范围之内；

e、对不同路基的路段重复上述做法；

f、注浆完成，养护一定时间后重新对道路进行弯沉和探地雷达的无损检测，对于不合格的路段重新钻孔、注浆，同时密切关注路面抬动。

2.根据权利要求1所述的用于道路修复加固的地聚合物注浆工艺，其特征在于，所述弯沉仪采用贝克曼梁式弯沉仪或落锤式弯沉仪。

3.根据权利要求1所述的用于道路修复加固的地聚合物注浆工艺，其特征在于，监测路面抬动情况时采用灌浆变形抬动监测仪。