CN112323880A - 一种路基注浆修复效果快速评价方法 - Google Patents

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Abstract

一种路基注浆加固修复效果快速评价方法，包括：对基准点进行注浆，检测基准点不同时间动态弹性模量；将不同时间的动态弹性模量进行归一化，拟合得到不同的动态弹性模量归一化值时间关系曲线；检测非基准点未注浆时的动态弹性模量，确定非基准点归一化的第一时间以及第二时间的动态弹性模量；根据最相似动态弹性模量归一化值时间关系曲线以及非基准点未注浆时的动态弹性模量，确定该非基准点在注浆加固修复后的动态弹性模量，从而评价路基注浆加固修复效果。

Description

一种路基注浆修复效果快速评价方法
技术领域
本发明涉及路基结构的检测试验方法，尤其是涉及一种路基注浆加固修复效果快速评价方法。
背景技术
路基是按照公路或铁路路线位置和一定技术要求修筑的作为路面或轨道基础的线形带状构造物，是公路和铁路的基础，路基是用土或石料修筑而成的线形结构物。路基应修筑在良好的地质、水文和气候条件下，以减少路基沉降等病害的发生。但是道路路基由于填料不均匀、填料不良、填料压实不充分、含水量过高、地震、施工振动、车辆荷载、渗透力、自重等因素的耦合作用而劣化，包括路基缺陷引起的损坏和路面基层破损引起的损坏，极大影响了道路的使用性能和服务水平。
对于路基缺陷和基层破损的修复，以往经常采用翻挖、置换的养护技术，施工周期长、对结构扰动严重、对交通影响大，难以适应道路交通运行和城市环境的要求。近十多年来，注浆加固技术的应用逐步从岩土工程扩展到道路工程。从早期的水泥混凝土路面板底脱空注浆，到近年来的路基处治，注浆加固技术凭借其免翻挖、少扰动、少影响等优点，正发挥着越来越重要的作用。
对于路基的注浆加固，需要在注浆结束后对于注浆路段再次进行检测，分析评价注浆效果，并根据检测结果对注浆不足点进行补注。高聚物注浆材料快硬早强，瞬间凝结固化，无需养护，但是注浆材料价格昂贵，强度低，注浆效果受地质和气候条件影响大。水泥基注浆材料强度高，抗渗性好，原材料来源广，成本低，注浆工艺简单，然而，对于现有水泥注浆材料浆液凝固养护时间长，需要等到7~14d后检测注浆效果，在注浆效果不佳时对于注浆点进行修复，修复后还需要再次检测，导致延长了道路注浆修复的工期，不利于快速开放交通。
现有技术文献：CN103790188A。
发明内容
本发明提供一种路基注浆修复效果快速评价方法，能够在水泥注浆后快速评价路基注浆修复效果。
作为本发明的一个方面，提供一种路基注浆修复效果快速评价方法，包括：（1）检测路基性能，确定路基需要注浆的位置以及深度；（2）选择不同位置和深度的基准点，检测基准点的动态弹性模量；（3）对基准点进行注浆，检测基准点在注浆后第一时间时的动态弹性模量、第二时间时的动态弹性模量、第三时间时的动态弹性模量；（4）以基准点未注浆的动态弹性模量为基础，将第一时间时的动态弹性模量、第二时间时的动态弹性模量、第三时间时的动态弹性模量进行归一化；（5）对于不同基准点进行拟合得到不同的动态弹性模量归一化值时间关系曲线；（6）检测非基准点未注浆时的动态弹性模量；（7）对于非基准点进行注浆修复，检测非基准点在第一时间以及第二时间的动态弹性模量，计算非基准点归一化的第一时间以及第二时间的动态弹性模量；（8）确定该非基准点的最相似动态弹性模量归一化值时间关系曲线；（9）根据最相似动态弹性模量归一化值时间关系曲线以及非基准点未注浆时的动态弹性模量，确定该非基准点在第三时间的动态弹性模量。
所述步骤（1）中，通过落锤式弯沉仪评价路面性能，确定需要注浆的区域；通过探地雷达检测，确定注浆区域的注浆深度。
所述第一时间为24小时，第二时间为48小时，第三时间为168小时。
所述路基注浆材料为水泥浆。
优选的，通过落锤式弯沉仪测试检测点的动态弹性模量。
所述步骤（4）中，将第一时间时的动态弹性模量、第二时间时的动态弹性模量、第三时间时的动态弹性模量除以未注浆的动态弹性模量，得到归一化的第一时间时、第二时间时、第三时间时的动态弹性模量。
所述步骤（5）中，使用多项式进行最小二乘拟合。
所述步骤（8）中，计算非基准点归一化的第一时间以及第二时间的动态弹性模量与不同的动态弹性模量归一化值时间关系曲线上对应时间点的欧式距离之和，确定欧式距离之和最小的动态弹性模量归一化值时间关系曲线为最相似动态弹性模量归一化值时间关系曲线。
所述步骤（9）中，该非基准点在第三时间的动态弹性模量根据如下方式计算：E3f=E0f×Vt，其中Vt为最相似动态弹性模量归一化值时间关系曲线第三时间对应的归一化动态弹性模量值，E0f为该非基准点未注浆时的动态弹性模量。
具体实施方式
以下将结合实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
本发明实施例提供的一种路基注浆修复效果快速评价方法，用于使用水泥浆体的注浆材料的路基固化修复，能够在水泥注浆后快速评价路基注浆修复效果，包括如下步骤：
（1）检测路基性能，确定路基需要注浆的位置以及深度
通过落锤式弯沉仪评价路面性能，确定需要注浆的区域；通过探地雷达检测，确定注浆区域注浆点的注浆深度。
（2）选择不同位置和深度的基准点，检测基准点的动态弹性模量
对于步骤（1）确定的注浆点，选择不同位置和注浆深度的基准点，其中基准点的数量可以选择为例如10~15个，优选的，基准点可以选择位于道路相同的横向位置，从而在基准点测试时仅封闭沿着该横向位置的部分区域。通过落锤式弯沉仪测试基准点的动态弹性模量。
（3）对基准点进行注浆，检测基准点在注浆后第一时间时的动态弹性模量、第二时间时的动态弹性模量、第三时间时的动态弹性模量
对于基准点按照其注浆深度钻孔进行注浆，注浆材料可以釆用水泥浆液，水泥可以釆用普通硅酸盐水泥，也可以采用掺加粉煤灰的水泥浆液。检测基准点在注浆后第一时间时的动态弹性模量、第二时间时的动态弹性模量、第三时间时的动态弹性模量，其中第一时间可以为1d，第二时间可以是2d，第三时间可以是7~14d。
（4）以基准点未注浆的动态弹性模量为基础，将第一时间时的动态弹性模量、第二时间时的动态弹性模量、第三时间时的动态弹性模量进行归一化
将基准点第一时间时的动态弹性模量、第二时间时的动态弹性模量、第三时间时的动态弹性模量除以未注浆的动态弹性模量，得到归一化的第一时间时、第二时间时、第三时间时的动态弹性模量。
（5）对于不同基准点进行拟合得到不同的动态弹性模量归一化值时间关系曲线
将基准点的归一化的第一时间时、第二时间时、第三时间时的动态弹性模量为纵坐标，第一时间，第二时间，第三时间为横坐标，以及基准点的初始坐标（0，1），使用多项式进行最小二乘拟合，得到动态弹性模量归一化值时间关系曲线。拟合不同深度以及位置的基准点的数据，得到不同深度以及位置的动态弹性模量归一化值时间关系曲线。
（6）检测非基准点未注浆时的动态弹性模量；（7）对于非基准点进行注浆修复，检测非基准点在第一时间以及第二时间的动态弹性模量，计算非基准点归一化的第一时间以及第二时间的动态弹性模量
按照与基准点相同的方式，对于需要修复的非基准点进行注浆加固修复，检测非基准点在第一时间以及第二时间的动态弹性模量，计算非基准点归一化的第一时间以及第二时间的动态弹性模量。
（8）确定该非基准点的最相似动态弹性模量归一化值时间关系曲线
确定该非基准点的最相似动态弹性模量归一化值时间关系曲线，其中计算非基准点归一化的第一时间以及第二时间的动态弹性模量与不同的动态弹性模量归一化值时间关系曲线上对应时间点的欧式距离之和，确定欧式距离之和最小的动态弹性模量归一化值时间关系曲线为最相似动态弹性模量归一化值时间关系曲线。
（9）根据最相似动态弹性模量归一化值时间关系曲线以及非基准点未注浆时的动态弹性模量，确定该非基准点在第三时间的动态弹性模量。
根据最相似动态弹性模量归一化值时间关系曲线以及非基准点未注浆时的动态弹性模量，确定该非基准点在第三时间的动态弹性模量，其中该非基准点在第三时间的动态弹性模量根据如下方式计算：E3f=E0f×Vt，其中Vt为最相似动态弹性模量归一化值时间关系曲线第三时间对应的归一化动态弹性模量值，E0f为该非基准点未注浆时的动态弹性模量。
虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (6)

1.一种路基注浆修复效果快速评价方法，包括：（1）检测路基性能，确定路基需要注浆的位置以及深度；（2）选择不同位置和深度的基准点，检测基准点的动态弹性模量；（3）对基准点进行注浆，检测基准点在注浆后第一时间时的动态弹性模量、第二时间时的动态弹性模量、第三时间时的动态弹性模量；（4）以基准点未注浆的动态弹性模量为基础，将第一时间时的动态弹性模量、第二时间时的动态弹性模量、第三时间时的动态弹性模量进行归一化；（5）对于不同基准点进行拟合得到不同的动态弹性模量归一化值时间关系曲线；（6）检测非基准点未注浆时的动态弹性模量；（7）对于非基准点进行注浆修复，检测非基准点在第一时间以及第二时间的动态弹性模量，计算非基准点归一化的第一时间以及第二时间的动态弹性模量；（8）确定该非基准点的最相似动态弹性模量归一化值时间关系曲线；（9）根据最相似动态弹性模量归一化值时间关系曲线以及非基准点未注浆时的动态弹性模量，确定该非基准点在第三时间的动态弹性模量。
2.根据权利要求1所述的路基注浆修复效果快速评价方法，其特征在于：所述步骤（1）中，通过落锤式弯沉仪评价路面性能，确定需要注浆的区域；通过探地雷达检测，确定注浆区域的注浆深度。
3.根据权利要求1所述的路基注浆修复效果快速评价方法，其特征在于：所述步骤（4）中，将第一时间时的动态弹性模量、第二时间时的动态弹性模量、第三时间时的动态弹性模量除以未注浆的动态弹性模量，得到归一化的第一时间时、第二时间时、第三时间时的动态弹性模量。
4.根据权利要求1所述的路基注浆修复效果快速评价方法，其特征在于：所述步骤（5）中，使用多项式进行最小二乘拟合。
5.根据权利要求1所述的路基注浆修复效果快速评价方法，其特征在于：所述路基注浆材料为水泥浆。
6.根据权利要求1所述的路基注浆修复效果快速评价方法，其特征在于：通过所述落锤式弯沉仪测试检测点的动态弹性模量。
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