CN108457145A - 一种道路路基全层位病害治理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及道路路基病害治理技术领域，具体涉及一种道路路基全层位病害治理方法，包括：对路基进行全层位密实度探测；根据密实度进行各层位的病害等级评价；根据病害等级配制添加有纺织品纤维的注浆浆液；根据病害等级分层位注浆。本发明提供了一种定向分层注浆加固工艺，能够实现路基病害的快速应急处理，保证城市交通运行畅通，而且节约成本，能够做到废弃物再生利用，在维护社会稳定、节能环保等方面具有重要的现实意义和重大的社会效益，具有广泛的应用前景。

Description

一种道路路基全层位病害治理方法

技术领域

本发明涉及道路路基病害治理技术领域，特别是涉及一种以纺织品纤维为原料的道路路基全层位病害治理方法。

背景技术

市政道路下部通常有密集的管线设置，若其路基结构层的厚度较薄，或当该路段处于软土地基时，随着交通荷载和交通量的急剧增加，将导致该段市政道路极易发生较大沉降，最终发展成沉陷病害，极大影响了道路的服务质量和安全性能。而路基处于封闭状态，再加上一些工程地质和水文地质情况复杂，一旦发生病害其处治就会变得很困难，考虑到市政道路破环后恢复交通要求施工时间紧、施工面积小的特点，工程上常采用注浆法治理路基沉陷病害。在路基沉陷病害的注浆法治理中，路基不同层位、不同类型病害需调配不同的浆液。

我国废旧纺织品资源巨大，据中国纺织工业联合会测算,如果我国的废旧纺织品全部得到回收利用,每年可提供的化学纤维和天然纤维相当于节约原油2400万吨。近些年，我国开展了大量的相关研究工作，探索各种废旧纺织品的回收再利用方案，取得了一些重要进展，如真空开松技术、脱气熔融技术、再聚合工艺及设备、半醇解技术、涤棉分离技术等。但尚未有将回收再利用的纺织品纤维应用于市政工程领域的研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种道路路基全层位病害治理方法，以纺织品纤维为原料，针对不同病害等级配制注浆浆液，能够实现路基病害的定向、分级、低成本处治。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明的一个实施方式提供了一种道路路基全层位病害治理方法，包括以下步骤：

(1)对路基进行全层位密实度探测；

(2)根据密实度进行各层位的病害等级评价；

(3)根据病害等级配制添加有纺织品纤维的注浆浆液；

(4)根据病害等级分层位注浆。

本发明提供了一种定向分层注浆加固工艺，能够实现路基病害的快速应急处理，保证城市交通运行畅通，而且节约成本，能够做到废弃物再生利用，在维护社会稳定、节能环保等方面具有重要的现实意义和重大的社会效益，具有广泛的应用前景。

附图说明

图1为本发明路基全层位病害治理方法的流程图。

图2为本发明一个实施例提供的路基全层位信息综合图谱示例图。

图3为本发明一个实施例的多层位注浆系统的结构关系示意图；

图4为本发明一个实施例的多孔注浆管的剖面结构示意图；

图5为本发明一个实施例的封孔螺栓的剖面结构示意图；

图6为本发明一个实施例的防渗板的俯视结构示意图；

图7为图6所示防渗板的侧视结构示意图；

图8为本发明一个实施例的固定支架的立体结构示意图；

图9为本发明一个实施例的限位接头的剖面结构示意图；

图10为图9所示限位接头的各组成部分的分解示意图；

图11为本发明一个实施例的固定构件的俯视示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

如图1所示，本发明提供的以纺织品纤维为原料的道路路基全层位病害治理方法包括如下步骤：

(1)对路基进行全层位密实度探测；

(2)根据密实度进行各层位的病害等级评价；

其中病害等级可分别以0.8～0.9、0.7～0.8、0.6～0.7、<0.6的密实度标准划分为轻微疏松、中度疏松、重度疏松、空洞；

各层位的评价和治理可以上述密实度范围为标准进行，也可进一步结合对各层位的多维细观形貌图谱的定性分析，对上述病害等级进行修正，获得更为精确的评价及更为有效的治理；

(3)根据病害等级配制添加有纺织品纤维的注浆浆液，以满足不同强度的要求；

优选：轻微疏松等级的浆液重量配合比为涤纶纤维：水泥：水＝(0.75～1.25)：(3.0～5.0)：(50～60)；中度疏松等级的浆液重量配合比为氨纶纤维：水泥：水＝(1.25～1.50)：(5～8)：(45～50)；重度疏松等级的浆液重量配合比为锦纶纤维：水泥：水＝(1.75～2.0)：(8～11)：(35～40)；空洞等级的浆液重量配合比为麻纤维：水泥：水＝(2.0～4.0)：(13～16)：(30～35)。

为满足浆液流动性，上述配比的可调整比例为：纤维含量可调整比例±0.1；水泥含量可调整比例±2.0；水分含量可调整比例±5.0；

此外，上述纤维可包含3种形式，分别是丝长6mm的单丝，丝宽4mm、丝长6mm的条块、粉末。其中，粉末形式适合各类型病害，尤其适用于轻微疏松、中度疏松，重度疏松优选单丝形式，空洞优选条块形式。

(4)根据病害等级分层位注浆。

对于路基全层位密实度探测和病害等级评价，可采用现有技术中已有的各种设备和方法，但优选本发明提供的如下方法：

随钻获取钻进参数，所述钻进参数包括钻杆扭矩、钻进压力、钻杆转速和进尺速率；获取孔内多维细观形貌图像信息和钻进深度；形成钻进参数与钻进深度间的量化图谱；形成孔内多维细观形貌图谱；根据孔内细观形貌图谱划分路基层位，并确定每个层位的深度；将各个层位内的钻进参数做均值处理，然后利用均值结合钻进参数与密实度的量化关系确定各层位密实度；由各层位密实度值结合孔内多维细观形貌图谱确定的各层位深度值，生成路基密实度分区图谱；根据病害等级的密实度标准得到各层位病害等级及相应深度。

还可将上述三个图谱构建成综合图谱，综合显示路基全层位定量、定性信息，进行病害等级的定量和定性综合评价。

所述钻进参数与密实度的量化关系为：

Dr＝-0.482×T+0.054×F+0.273×R-0.192×N+36.48；

式中：Dr为密实度；T为钻杆扭矩，单位N·m；F为钻进压力，单位N；R为进尺速率，单位cm/(0.5h)；N为钻杆转速，单位r/min。

病害等级的密实度标准为：密实、轻微疏松、中度疏松、重度疏松、空洞，分别对应的密实度范围为0.9～1、0.8～0.9、0.7～0.8、0.6～0.7、<0.6。其中密实度为0.9～1为密实等级，不需治理。

下面提供本发明路基密实度探测及病害评价方法的一种具体实施例，通过如下所述的包括随钻多源响应量探测装置、随钻全景多维特征探测装置、随钻多源信息无线收发装置、路基全层位病害评价系统在内的探测和评价系统实现。

所述随钻多源响应量探测装置包括钻进装置，所述钻进装置包括钻机、钻杆、钻头、液压泵站和汽油发电机。钻杆与钻机连接，钻头可以是金刚石钻头或牙轮钻头，连接在钻杆下端。液压泵站与钻机连接，为钻机提供动力，汽油发电机则用于为包括所述随钻多源响应量探测装置在内的整个探测及评价系统提供电力。所述随钻多源响应量探测装置还包括钻进参数探测装置，所述钻进参数探测装置包括扭矩传感器、压力传感器、转速传感器和位移编码器，分别用于获取钻杆扭矩、钻进压力(推进力)、钻杆转速和进尺速率。其中进尺速率通过由位移编码器获得的钻杆位移除以采样时间得到，例如通过在系统程序中加入相应算法得到。

所述随钻全景多维特征探测装置包括全景摄像头，其后方设置套筒，每次钻测结束后，卸掉钻头，通过所述套筒安装在钻杆下端，下放钻孔内，获取孔内多维细观形貌图像信息。所述随钻全景多维特征探测装置还包括深度编码器，与全景摄像头同步使用，获取细观形貌图像的对应钻孔深度。

上述钻进参数探测装置及随钻全景多维特征探测装置均包括无线数据采集器，由所述无线数据采集器将探测装置获得的信息传送至随钻多源信息无线收发装置，随钻多源信息无线收发装置可固定在钻机架的顶端，用于接收各无线数据采集器传送的信息，并将接收的信息发送至路基全层位病害评价系统。随钻多源信息无线收发装置优选采集频率为0.2ms，最大传输距离为300m。

所述路基全层位病害评价系统包括计算机。所述计算机接收所述随钻多源信息无线收发装置发送的各种信息并存储。所述路基全层位病害评价系统还包括多源信息分析模块、图谱构建模块、路基全层位病害定量评价模块，上述模块的功能均可借助计算机程序实现，例如自编软件、商业软件或商业软件结合自编程序。

图谱构建模块生成钻进参数与钻进深度间的量化图谱，即以钻进深度为纵坐标、以钻进参数为横坐标的曲线图，进一步，可导入形成孔内多维细观形貌图谱，即按钻孔深度排列的细观形貌图像。然后，根据孔内细观形貌图谱划分路基层位，并确定每个层位的深度。所述多源信息分析模块将各个层位内的钻进参数做均值处理，然后利用均值结合钻进参数与密实度的量化关系确定各层位密实度，钻进参数与密实度的量化关系通过室内钻测试验标定得到，具体为：

Dr＝-0.482×T+0.054×F+0.273×R-0.192×N+36.48

式中：Dr-密实度，T-扭矩(N·m),F-推进力(N)，R-进尺速率(cm/(0.5h))，N-转速(r/min)。

由各层位密实度值结合孔内多维细观形貌图谱确定的各层位深度值，生成路基密实度分区图谱。路基全层位病害定量评价模块基于密实度实测值确定病害等级及相应深度。根据密实度评价病害等级的标准为：密实、轻微疏松、中度疏松、重度疏松、空洞，分别对应的密实度范围为0.9～1、0.8～0.9、0.7～0.8、0.6～0.7、<0.6。由于路基情况复杂，单纯的密实度定量分析不能显示所有可用信息，因此可进一步将上述三个图谱构建成综合图谱，综合显示路基全层位定量、定性信息，并综合定量和定性信息给出进一步的评价结果，也即对病害等级进行修正，使得评价结果更为准确。例如，在下面给出的实例中，最终的评价结果并非仅局限于根据0.92、0.84、0.85、0.79、0.77、0.89这几个密实度值分别得出密实、轻微疏松、轻微疏松、中度疏松、中度疏松和轻微疏松的结果，而是进一步结合定性信息给出更准确的评价，即密实、中等疏松伴有局部空洞、中等疏松伴有局部空洞、重度疏松伴有局部空洞、重度疏松伴有局部空洞和轻微疏松(具体参见下面的实例)。

本发明提供的上述方式，可以随钻获取各项钻进参数、钻孔的图像信息及密实度实测值，并根据相应量参数信息和图像信息对路基病害进行评价，其探测速度快、成本低、精度高、应用范围广，不受路基种类限制，较软较硬路基均可实施，可以在20-30分钟完成道路底下3-5m路基的全层位病害的随钻随测随诊。所获取的密实度为路基全层位密实度，可根据需要提取任一区间路基密实度，且可有效获取监测区域路基代表性芯样。

接下来，在一个实例中，对本发明实施例提供的路基密实度探测及病害评价方法进行举例说明：

某市主干路路面发生不均匀沉降，局部出现凹坑。通过地质雷达对道路下方情况进行定性检测，检测结果显示道路下方4-6m范围内存在异常，为验证雷达检测结果，同时快速制定应急处置方案，需提供道路下方0-6m范围内路基全层位密实度确知信息。通过本发明随钻快速定量获取道路下方0-8m范围内路基全层位密实度，得到了0-8m范围内路基细观形貌图像。基于细观形貌图像，对0-8m范围内的路基进行了层位(区间)划分，基于各层位内钻进参数值得到了各层位内的密实度数值，进一步生成密实度分区图谱，结合密实度实测值和孔内细观形貌结果，定量判定道路下方病害等级，精确获取病害埋深，最终生成道路地下病害精细检测综合图谱及定量及定性评价结果(如图2所示)。

由综合图谱可得相关信息如下：道路下方0-8m范围内路基可划分为六大类，分别是，沥青混凝土面层、水泥稳定碎石层、级配碎石层、碎石层、杂填土层、淤泥质黏土层，各层位的密实度分别为0.92、0.84、0.85、0.79、0.77、0.89，评定结果分别为密实、中等疏松伴有局部空洞、中等疏松伴有局部空洞、重度疏松伴有局部空洞、重度疏松伴有局部空洞、轻微疏松，病害具体埋深分别是：水泥稳定碎石层局部空洞0.4m，级配碎石层局部空洞1.3m，碎石层局部空洞2.5m，杂填土层局部空洞4.6m，淤泥质黏土层局部空洞6.3m。(注：图2所示综合图谱中细观形貌一栏所示各层位中白线框内为局部空洞图像)

对于注浆，可分层位多次注浆，但优选采用本发明提供的下述多层位注浆系统，该系统包括依次通过浆液输送管连接的多容腔储浆装置、多通道注浆泵和多层位注浆管线。

多层位注浆管线包括多孔注浆管、防渗板、封孔螺钉、固定支架和限位接头；多孔注浆管包括第一注浆管和第二注浆管；第一注浆管的上端与下端均为敞开端，且分别连接有第一连接管和第二连接管，第一连接管的管壁上开设有外螺纹，第二连接管的管壁上开设有内螺纹；第二注浆管的下端为封闭端，上端为敞开端，该敞开端连接有第三连接管，第三连接管的管壁上开设有与第一连接管的外螺纹配合的内螺纹；第一注浆管和第二注浆管的管壁上沿轴向开设一排注浆孔，第一注浆管上的每个注浆孔轴向两侧的管壁上均开设有周向凹槽，第二注浆管两端的管壁上开设有周向凹槽，所述注浆孔的内壁设置有封孔螺纹；封孔螺钉包括封闭头部和空心杆体，杆体外壁设置有与所述封孔螺纹配合的外螺纹；防渗板包括单孔防渗板和多孔防渗板；单孔防渗板上的圆孔为小径孔，小径孔的直径与第一注浆管和第二注浆管上的周向凹槽处管壁外径相匹配；多孔防渗板上的圆孔之一为小径孔，小径孔的直径与第一注浆管和第二注浆管上的周向凹槽处管壁外径相匹配，其余圆孔为大径孔，大径孔的直径与第一注浆管和第二注浆管的非周向凹槽处管壁外径相匹配；防渗板为对接的半合结构，半合结构的对接线穿过小径孔；限位接头包括两端的中空螺钉、中间的中空圆柱形构件和连接中空螺钉与中空圆柱形构件的中空圆柱形连接件，中空圆柱形构件的中部开设有周向凹槽，中空螺钉、中空圆柱形构件和中空圆柱形连接件同轴线，中空螺钉可绕所述轴线旋转，中空螺钉用于连接多孔注浆管或浆液输送管；固定支架包括支架主体和固定构件，固定构件为多半式圆柱形多孔结构，固定构件上开设有多个直径大于中空圆柱形构件的周向凹槽处外径、小于中空圆柱形构件的非周向凹槽处外径的圆形通孔，用以固定限位接头。

封孔螺钉内可设置尖齿状弹性自锁卡扣，卡扣的尖齿从开设在封孔螺钉杆体上的槽中伸出。

注浆孔的一侧孔口处设置或两侧孔口处可分别设置密封圈，封孔螺钉的杆体外壁上设置有与至少一个密封圈对应的凹槽，在封孔螺钉旋入注浆孔后，密封圈的内圈与凹槽闭合对接。

多孔注浆管的周向凹槽内可设置有密封环，防渗板的小径孔内壁上对应设置可供密封环嵌入的凹槽。

多孔注浆管的周向凹槽内的管壁上还可开设一个或多个出浆孔，防渗板包括上层、中间层和下层，中间层从小径孔向外开设有贯通孔隙，该贯通孔隙与所述出浆孔相连通，中间层外围设置有一圈夹在上层和下层之间的胶带。

注浆系统还可包括注浆监测装置和计算机，以及数字式孔内细观成像系统。

下面通过一个具体实施例详细介绍本发明提供的多层位注浆系统。如图3所示，该注浆系统至少包括多容腔储浆装置1、多通道注浆泵2和通过浆液输送管与多通道注浆泵2连接的多层位注浆管线6。多层位注浆管线6包括多路管线，分别伸入待注浆路基5的不同路基中，图中以5个路基51、52、53、54和55为例。

多容腔储浆装置1用于存储不同类型的浆液，本实施例中共有5个储浆室。多通道注浆泵2包括多个泵送通道，用于提供注浆动力。多容腔储浆装置1的各储浆室间相互独立，每个储浆室都设置有一个接口，这些接口分别与多通道注浆泵2中的一个通道的入口连通，多通道注浆泵2的通道出口与多层位注浆管线连通。

多层位注浆管线6包括多孔注浆管、防渗板、封孔螺钉、固定支架和限位接头。

多孔注浆管用于对确知注浆路基区间注浆，如图4所示，包含第一注浆管61和第二注浆管62。第一注浆管61的上端与下端均为敞开端，且分别连接有第一连接管611和第二连接管612，第一连接管611的管壁上开设有外螺纹，第二连接管612的管壁上开设有内螺纹，第一连接管611的外螺纹与第二连接管612的内螺纹可以相互配合，以连接两个以上的第一注浆管61。第二注浆管62的下端为封闭端，上端为敞开端，该敞开端连接有第三连接管621，第三连接管621的管壁上开设有可与第一连接管611的外螺纹配合的内螺纹，用以第一注浆管61与第二注浆管62的连接。第一注浆管61和第二注浆管62的管壁上沿轴向开设一排注浆孔614和622。注浆孔位于注浆时与被注浆区域钻孔孔壁对应的一侧，优选注浆孔间距均为20cm。第一注浆管61上的每个注浆孔614轴向两侧的管壁上均开设有周向凹槽613，第二注浆管62两端的管壁上开设有周向凹槽623。

注浆孔614和622的内壁设置有封孔螺纹，与封孔螺钉7配合用于封堵注浆孔。如图5所示，封孔螺钉7包括封闭头部和空心杆体，杆体外壁设置与封孔螺纹配合的外螺纹。为了封孔螺钉7与注浆孔更稳固的连接，还可在封孔螺钉7内设置尖齿状弹性自锁卡扣71，卡扣的尖齿从开设在封孔螺钉7杆体上的槽中伸出。还可在注浆孔614和622的两侧孔口处各设置一个密封圈，相应地在封孔螺钉7的外壁上设置与至少一个密封圈对应的凹槽，在封孔螺钉7旋入注浆孔后，密封圈的内圈与凹槽闭合对接，以增强密封效果。

防渗板用于实现不同层位独立注浆，防止浆液渗漏。如图6所示，防渗板包括单孔防渗板81和多孔防渗板，多孔防渗板可以是双孔防渗板82、三孔防渗板83、四孔防渗板84、五孔防渗板85，甚至更多孔的防渗板。单孔防渗板81上的圆孔为小径孔811，其直径与第一注浆管61和第二注浆管62上的周向凹槽613和623处管壁外径d(参见图4)相匹配，多孔防渗板上的圆孔之一为小径孔，其直径与第一注浆管61和第二注浆管62上的周向凹槽613和623处管壁外径d相匹配，即与单孔防渗板81上的圆孔811的直径相同，其余圆孔为大径孔821，其直径与第一注浆管61和第二注浆管62的非周向凹槽处管壁外径D(参见图4)相匹配。防渗板均为对接的半合结构，半合结构的对接线814穿过小径孔，即小径孔各有一部分位于半合结构之一上，由半合结构对接后形成完整的小径孔。此处小径孔的直径与直径d相匹配是指半合结构从两侧卡合在周向凹槽内后，小径孔的内壁能够与周向凹槽内的注浆管管壁紧密接触，而大径孔的直径与注浆管管壁外径相匹配是指其直径满足注浆管穿过并在其中定位的要求。

如图4所示，多孔注浆管61和62的周向凹槽内可设置密封环(图中未示出)，相应地，防渗板小径孔的内壁上对应设置可供密封环嵌入的凹槽。另外，多孔注浆管61和62的周向凹槽内的管壁上还可开设一个或多个出浆孔615和624，出浆孔的上下侧分别设置密封环(图中未示出)，相应地，如图7所示，防渗板可采用三层结构，包括上层801、中间层802和下层803，中间层802从小径孔向外开设有贯通孔隙812(如图6所示)，该贯通孔隙812与多孔注浆管周向凹槽内的出浆孔相连通，中间层802外围还设置有一圈胶带813，三层结构可通过防水胶水粘结，胶带813靠上下两层结构固定，形成储浆袋，浆液可沿贯通孔隙812注入，致使储浆袋膨胀，加强封堵效果。

限位接头和固定支架用于固定多孔注浆管。如图9和10所示，限位接头包括两端的中空螺钉101、中间的中空圆柱形构件103和连接中空螺钉与中空圆柱形构件的中空圆柱形连接件102。连接件102的两端分别嵌套在中空螺钉101和中空圆柱形构件103内。连接件102可分两段加工，然后将两段焊接在一起。

中空螺钉101、中空圆柱形构件103和中空圆柱形连接件102同轴线，中空螺钉101可绕轴线旋转。中空螺钉101用于连接多孔注浆管或浆液输送管。浆液输送管与多通道注浆泵连接。限位接头所有连接处均可做防渗处理，以起到增强防止浆液渗漏的效果。如图8所示，固定支架包括支架主体91和固定构件92。支架主体91可以是桁架结构，提供支撑力。固定构件92为多半式圆柱形多孔结构，如图11所示，本实施例中为四半式圆柱形多孔结构，利用该四半式结构实现拆卸，固定构件92上开设有多个直径大于中空圆柱形构件103凹槽处外径小于中空圆柱形构件103非凹槽处外径的圆形通孔，以实现限位接头的固定。

上述四半式结构可例如由橡胶块加工，成型后，沿各圆中线切开，拼合时，可通过多根橡胶圈固定各组成部分，拼接成完整固定构件92。

如图3所示，本发明多层位注浆系统还可包括注浆监测装置3、计算机4和数字式孔内细观成像系统(图中未示出)。注浆监测装置3连接在注浆泵2和注浆管线6之间的管路上。用于监测，包括注浆压力监测装置、注浆速度监测装置和浆液量监测装置。计算机4与注浆监测装置3连接，用于存储注浆全过程数据，包括注浆压力、注浆速度、注浆浆液量，通过上述三种装置获得，所述三种装置分别包括压力传感器、时间记录装置、流量传感器，流量与时间比值即为注浆速度。计算机4还可与多通道注浆泵连接，用于控制注浆压力。

上述实施例的注浆系统在工作时，先将限位接头固定在固定支架上，然后根据各注浆区间的厚度组合第一注浆管和第二注浆管，第一注浆管可为0到多个，使得注浆管组合的总长度大于或等于各注浆区间厚度。注浆管组合的上端进一步连接浆液输送管，该浆液输送管的大于或等于对应注浆层位最大注浆深度值减去注浆管组合长度值。而后按需要在注浆管的周向凹槽处安装防渗板，保证注浆时不同层位浆液不渗漏到其它层位。将防渗板安装在多孔注浆管的周向凹槽时，应使防渗板上的贯通孔隙与多孔注浆管周向凹槽内的出浆孔对接，当有浆液通过时，储浆袋存储浆液后膨胀，实现封堵。若组合后发现某一多孔注浆管长度超出其对应注浆区间厚度，在多孔注浆管超出注浆区间部分的所有注浆孔处安装封孔螺钉，以及所有周向凹槽处安装防渗板。固定支架上的限位接头的下端连接注浆管组合或注浆管组合上连接的浆液输送管，限位接头的上端与连接至多通道注浆泵的浆液输送管连接。

接下来，将组合好的多层位注浆管线整体下放至注浆孔内，按各多孔注浆管所处的路基深度调节注浆监控装置，使得深度大的注浆压力大，深度小的浆压力小，然后开始注浆。在注浆的同时，还可以实时监测存储注浆数据，根据注浆数据实时调整注浆参数。注浆结束后，切断系统电源，将注浆管线整体从注浆孔内提出，分段拆卸而后拆卸限位接头，最后收回固定支架，完成注浆。

其中，防渗板使用方式如下：防渗板使用的类型由路基分层类型决定，本实施例中最多一次五种类型防渗板全部使用。当路基只有一种类型时，只使用单孔防渗板；当路基有两种类型时，单孔防渗板与双孔防渗板搭配使用，先安装单孔防渗板在第一条注浆管组合上，再安装双孔防渗板，双孔防渗板的小径孔固定在第二条注浆管组合的周向凹槽内，大径孔固定在第一条注浆管组合的非周向凹槽区域；当路基存在三种类型时，单孔、双孔、三孔防渗板配合使用，先安装单孔防渗板，再安装双孔防渗板，最后安装三孔防渗板，单孔、双孔防渗板安装方式同上所述，三孔防渗板安装方式为，三孔防渗板的小径孔固定在第三条注浆管组合的周向凹槽内，两个大径孔分别固定在第一条注浆管组合和第二条注浆管组合的非周向凹槽区域；当路基存在四种或五种类型时，四孔、五孔防渗板使用方式类同三孔防渗板，其大径孔依次与第一条、第二条、第三条以至第四条注浆管组合固定。

另外，注浆管的组合方式如下：当单一路基厚度小于或等于第二注浆管长度时，则只使用第二注浆管，在注浆管两端的周向凹槽内安装对应类型防渗板，注浆管超出路基部分的所有注浆孔均用封孔螺钉封堵；当单一路基厚度大于第二注浆管的长度时，则组合第一和第二注浆管，使注浆管组合的总长度大于或等于单一路基厚度，若刚好等于，则在第一注浆管和第二注浆管各自两端的凹槽处安装对应类型防渗板，若大于路基厚度，则在第二注浆管两端凹槽、第一注浆管最下端凹槽和第一注浆管高于单一路基上临界面第一个凹槽处安装对应类型防渗板。

注浆系统除注浆区间使用多孔注浆管外，其它位置均使用普通的浆液输送管，多容腔储浆装置、多通道注浆泵、注浆监控装置之间也通过普通的浆液输送管连接。

此外，在注浆前，可先采用数字式孔内细观成像系统获取注浆孔孔内细观图像，通过细观图像结合临近钻孔勘察资料确定路基分布情况，确定各层位岩土体病害情况，所述病害包括脱空、疏松、裂隙等，进一步确定注浆位置，并按路基病害类型划分注浆区间，还可基于数字式孔内细观成像系统的深度标识功能，进一步确定各注浆区间精确厚度及最大深度。

所述数字式孔内细观成像系统包括直径30mm、40mm、50mm、70mm、90mm探头，其观测角度为360°，裂缝、不密实层观测精度0.5mm，可形成注浆孔孔壁360°平面展开图和三维虚拟柱状图。所述注浆系统可采用基于注浆压力P、浆液用量Q、注浆时间T的P－Q－T曲线分析控制方法对注浆进行控制。

本发明提供的上述注浆系统可以获得以下有益效果：采用多容腔储浆装置和多层位注浆管线，实现了不同类型浆液分腔储存，不同路基层位、不同浆液、不同注浆压力同时注浆加固，提高了注浆效率；结合数字式孔内细观成像系统的注浆孔细观成像结果和勘察资料，能够实现最合理注浆位置定点注浆，有效解决因注浆位置选择不当产生的浆液注入困难、跑浆、漏浆问题；多容腔储浆装置的小型化，普通运输工具即可完成搬运，灵活、机动，为相关工程的应急处治提供有效方法。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种道路路基全层位病害治理方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)对路基进行全层位密实度探测；

(2)根据密实度进行各层位的病害等级评价；

(3)根据病害等级配制添加有纺织品纤维的注浆浆液；

(4)根据病害等级分层位注浆。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

病害等级包括轻微疏松、中度疏松、重度疏松、空洞，对应的密实度标准分别为0.8～0.9、0.7～0.8、0.6～0.7、<0.6。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

轻微疏松等级的浆液重量配合比为涤纶纤维：水泥：水＝(0.75～1.25)：(3.0～5.0)：(50～60)；中度疏松等级的浆液重量配合比为氨纶纤维：水泥：水＝(1.25～1.50)：(5～8)：(45～50)；重度疏松等级的浆液重量配合比为锦纶纤维：水泥：水＝(1.75～2.0)：(8～11)：(35～40)；空洞等级的浆液重量配合比为麻纤维：水泥：水＝(2.0～4.0)：(13～16)：(30～35)。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：

纤维含量可调整比例为±0.1％；水泥含量可调整比例±2.0％；水分含量可调整比例±5.0％。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：

轻微疏松和中度疏松等级的浆液中的纤维为粉末形式；重度疏松等级的浆液中的纤维为丝长6mm的单丝形式；空洞等级的浆液中的纤维为丝宽4mm、丝长6mm的条块形式。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

对路基进行全层位密实度探测和根据密实度进行各层位的病害等级评价具体为：

随钻获取钻进参数，所述钻进参数包括钻杆扭矩、钻进压力、钻杆转速和进尺速率；获取孔内多维细观形貌图像信息和钻进深度；形成钻进参数与钻进深度间的量化图谱；形成孔内多维细观形貌图谱；根据孔内细观形貌图谱划分路基层位，并确定每个层位的深度；将各个层位内的钻进参数做均值处理，然后利用均值结合钻进参数与密实度的量化关系确定各层位密实度；由各层位密实度值结合孔内多维细观形貌图谱确定的各层位深度值，生成路基密实度分区图谱；根据病害等级的密实度标准得到各层位病害等级及相应深度。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：

所述钻进参数与密实度的量化关系为：

Dr＝-0.482×T+0.054×F+0.273×R-0.192×N+36.48；

式中：Dr为密实度；T为钻杆扭矩，单位N·m；F为钻进压力，单位N；R为进尺速率，单位cm/(0.5h)；N为钻杆转速，单位r/min。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

通过多层位注浆系统进行分层位注浆，所述多层位注浆系统包括依次通过浆液输送管连接的多容腔储浆装置、多通道注浆泵和多层位注浆管线；

多层位注浆管线包括多孔注浆管、防渗板、封孔螺钉、固定支架和限位接头；多孔注浆管包括第一注浆管和第二注浆管；第一注浆管的上端与下端均为敞开端，且分别连接有第一连接管和第二连接管，第一连接管的管壁上开设有外螺纹，第二连接管的管壁上开设有内螺纹；第二注浆管的下端为封闭端，上端为敞开端，该敞开端连接有第三连接管，第三连接管的管壁上开设有与第一连接管的外螺纹配合的内螺纹；第一注浆管和第二注浆管的管壁上沿轴向开设一排注浆孔，第一注浆管上的每个注浆孔轴向两侧的管壁上均开设有周向凹槽，第二注浆管两端的管壁上开设有周向凹槽，所述注浆孔的内壁设置有封孔螺纹；封孔螺钉包括封闭头部和空心杆体，杆体外壁设置有与所述封孔螺纹配合的外螺纹；防渗板包括单孔防渗板和多孔防渗板；单孔防渗板上的圆孔为小径孔，小径孔的直径与第一注浆管和第二注浆管上的周向凹槽处管壁外径相匹配；多孔防渗板上的圆孔之一为小径孔，小径孔的直径与第一注浆管和第二注浆管上的周向凹槽处管壁外径相匹配，其余圆孔为大径孔，大径孔的直径与第一注浆管和第二注浆管的非周向凹槽处管壁外径相匹配；防渗板为对接的半合结构，半合结构的对接线穿过小径孔；限位接头包括两端的中空螺钉、中间的中空圆柱形构件和连接中空螺钉与中空圆柱形构件的中空圆柱形连接件，中空圆柱形构件的中部开设有周向凹槽，中空螺钉、中空圆柱形构件和中空圆柱形连接件同轴线，中空螺钉可绕所述轴线旋转，中空螺钉用于连接多孔注浆管或浆液输送管；固定支架包括支架主体和固定构件，固定构件为多半式圆柱形多孔结构，固定构件上开设有多个直径大于中空圆柱形构件的周向凹槽处外径、小于中空圆柱形构件的非周向凹槽处外径的圆形通孔，用以固定限位接头。