路用快凝无机注浆材料在道路修复中的探讨与应用

1、路用快速凝固无机注入材料在道路修复中的探讨和应用总结报告上海弘路建设发展有限公司，主要报告了内容，常用挖掘、置换养护技术缺陷明显，道路增长快，修理工作量大，道路注入加固技术目前存在的问题，直到2010年底， 全国公路总行驶距离386.08万公里的高级公路修理占总行驶距离的10以上，施工周期长，结构紊乱严重，对交通影响大，传统水泥类注入材料凝固时间长，流动性控制困难，注入性低，不利于迅速交通开放问题的提出，项目背景：问题的提出，就道路注入加固技术的现状考察了现有的道路注入材料和注入技术的不足，根据道路性能指标推荐新的道路注入材料和注入技术的开发设计，选择合理的注入技术参数，实施方案：主要研究内容

2、，实施方案：主要技术路线，实施方案：资料调查， 资料调查实施方案：理论研究、理论研究、实施方案：明确了实验设计、道路注入加固的基本要求和评价方法，提出了主要的研究成果、注入材料配比设计方法，开发出新的注入材料，适用于道路注入的设计参数理论公式， 提出了道路注入材料性能要求的道路注水加强效果的评价指标结构性能的检测方法道路剩馀寿命的推定方法、基本设计原则设计的想法和步骤5种外添加剂对材料性能的影响新的注入材料的道路适用性分析评价、注入压力的修正式浆的扩散半径的修正式，设计了新型的注入花管，辅助施工技术， 提出花管特征的施工流程和质量控制，分析注水设计参数对注水效果的影响，提出建议，基于路面疲劳寿

3、命分析的道路注水技术经济评价方法，试验段的结果分析，主要成果明确了道路注水加强的基本要求和评价方法，道路注水材料的性能要求， 提出了基于道路路基基础的技术要求，主要成果：明确了道路注水加固的基本要求和评价方法，考虑到充分强度的良好耐久性、稳定性流动性和可注入性浆液和界面的结合形式，提出了基于具体要求、定量指标、道路注入加固效果的评价指标、沥青路面设计和评价指标的曲线， 主要成果：明确了道路注入加固的基本要求和评价方法，评价指标注水后28d路表的曲线沉降比设计值的曲线沉降参数逆算后的道路整体反应率比注水前上升了25% (原曲线沉降-注水后曲线沉降) /原曲线沉降) 30%，路面结构性能评价方法，

4、检测方法破损检测主要成果：道路注水加固的基本要求和评价方法、测试方法、FWD测试车、贝克曼梁法、路面剩馀寿命的估计方法基于曲线指标，PCI指标，应力应变指标，主要成果：道路注入加固的基本要求和评价方法，表面层疲劳裂纹控制， 半刚性基础疲劳裂纹控制，AI方程式：主要成果2提出了注入材料配合比的设计方法，开发了新的无机注入材料，明确了配合比的设计方法和步骤的设计原理，主要成果：提出了注入材料配合比的设计方法，开发了新的注入材料，、道路路用性能(流动度、凝结时间， 抗压强度、分辨率)，选择材料组合，初步设计配比，有三种组合体系，PO42.5、矿物添加剂、膨胀剂、增粘粉、设计方法和开发程序，确定了最终

5、配比的缓凝剂、减水剂、矿物添加剂、膨胀剂、细砂、添加剂对注入材料的影响，以及，试验指标，初凝时间，流动度，强度性能经济成本分析，结论：缓凝剂e(NMS )应该作为注入材料的缓凝剂，配合量为2左右。初凝固时间、流动度、抗压强度、外添加剂对注入材料的影响，矿物外添加剂d，试验指标，流动度，凝固时间，强度性能，工作性(泌水收缩)，结论，用矿物外添加剂d调制早凝固早强型基础增强用注入材料，矿物外添加剂d的配合量不可超过10%的通用型路基和基础增强用主要成果：提出了注入材料配比的设计方法，新的注入材料、流动度、凝结时间、抗压强度、外添加剂对注入材料的影响、膨胀剂(UEA )、试验指标、流动度、凝结时间、

6、强度性能、工作性、结论，添加膨胀剂可以在一定程度上改善注入材料的早期收缩性能，UEA膨胀剂的合理配合量为5% 主要成果：提出了注入材料配比的设计方法，新的注入材料、流动度、凝结时间、抗压强度、添加剂对注入材料的影响、减水剂、试验指标、流动度、凝结时间、强度性能、工作性、结论、减水剂c的合理配合量为0.05%0.1%。 主要成果：提出了注入材料配比的设计方法，开发出新的注入材料，流动度、凝结时间、抗压强度、外添加剂对注入材料的影响、细砂、试验指标、流动度、凝结时间、抗压强度、结论，注入材料可以加入少量的细砂，适当的配合量在10%以下，注入材料早期强度(施工数小时以内)达到主要成果：提出了注入材料

7、配合比的设计方法，提出了新的注入材料、流动度、凝结时间、抗压强度、新的道路注入材料配合比的设计方法，提出了新的注入材料、道路注入材料性能、新的道路注入材料的道路适用性评价、强度性能、主要成果：提出了浆材料配合比的设计方法， 开发新的浆液材料，开发水稳定性能，浆液材料配合量为20%时，浆液材料土体固结体7d的抗压强度比地聚合物土体固结体高0.79MPa，其1.58倍，浆液材料配合量为13%时，浆液材料3d、28d的抗压强度为地聚合物经过5次干湿循环，新型浇注材料土体固结体的质量损失和强度损失均低于地聚合物土体固结体，经过冻融循环，浇注土体固结体和浇注三渣固结体的质量损失率、强度损失率低于地聚合物

8、土体固结体和地聚合物三渣固结体。 经济效果分析，此次基础加固注入材料的成本和路基加固注入材料的成本都比市售的土聚合物注入材料的成本低，材料性能反而优异，具有良好的社会经济效果，主要成果有三个：适用于道路注入的设计参数计算公式、注入压力计算公式、 主要成果：提出了适用于道路注入的设计参数计算公式，传统的岩土注入公式、公式问题、注入顺序c、垂直施工顺序系数、新公式，单独考虑了基础层位注入，提出了路基位注入、浆液扩散半径计算公式。 主要成果：提出了适用于道路注入的设计参数计算公式：传统的岩土注入公式，公式问题，r气孔率n，p允许注入压力，复合式注入渗透系数新公式，为了修正系数，值范围为120190，

9、复合式注入基层为主要注入层位时取较低的值，路基主要成果为：设计新型注入花管，提出辅助施工技术，设计新型注入花管，主要成果：设计新型注入花管，提出辅助施工技术，、目的，解决花管形象，解决基础层注入可能性低的现状，避免麻烦的提取工序，提高注入效率和注入效果，主要注入层位于路基上， 在路基层位上的注入加固上开设了大范围的孔，在距路基上面27cm到67cm的40cm区域确保喷泉孔，基层层位的吹入主要考虑到三渣基层底部的脱空处理和碎石层的加固，设计了施工工艺，主要成果：设计了新型吹花管，提出了施工工艺设定、区域孔，用气钻开孔，用液压式冲压机开孔，混入吹入材料，控制吹入压力，控制施工质量的主要成果：设计新

10、型注水花管，提出辅助施工技术，分析挖掘质量管理、止浆控制条件、现场浆糊现象， 主要成果分析了注水设计参数对注水效果的影响，提出了方案，试验阶段方案设计，主要成果：分析了注水设计参数对注水效果的影响，提出了方案，方案设计，位置：大叶道路和团青道路的原道路结构：8cm沥青混凝土，40cm 15cm碎石垫层，区域： 15个(合计525m )设计目标：注入材料的布孔形式、孔间隔、注入深度、注入管及注入顺序对道路注入强化的效果分析原理：基于弯曲沉降前后的比较道路疲劳寿命分析的道路注入技术经济评价基于道路疲劳寿命分析的技术经济评价方法， 主要成果：分析注水设计参数对注水效果的影响，提出了建议：28 )取路

11、基弹性模量的值，调整Bisar计算的设计轴负荷下的弯曲下沉值，直至与本次试验各情况下注水前后的弯曲下沉值一致，再进行各情况下注水前后的沥青层弯曲在不同情况下将沥青层底弯曲应力代入道路疲劳寿命计算公式，比较成本投入增加部分与道路疲劳寿命增加部分的关系，进行技术经济分析，在道路疲劳寿命的技术经济评价的基础上，分析各注水工艺参数对注水效果的影响， 主要成果：分析了注水设计参数对注水效果的影响，提出提案的SJ-1和SJ-2的对比：注入后的曲线值可以提高30%以上， 使用SJ-2型注入材料的注入效果优于使用SJ-1型注入材料的注入效果和比较工序：整体试验段平均路表曲线下降量是泰蓝道路的地聚合物注入效果的

12、1.58倍，注入材料的比较结果使用SJ-2型注入材料的注入， 尽管成本比使用SJ-1型注入材料的注入高，但是实际的注入效果的提高比注入成本的增加收益大，因此在施工经济条件允许的情况下，推荐使用SJ-2型注入材料的注入加强。 如果超过预期的施工成本，可以用SJ-1型浇注材料代替。 各注水工艺参数对注水效果的影响，主要成果：分析了注水设计参数对注水效果的影响，提出了建议：注水深度， 技术经济分析的结论，100cm和130cm的对比：对于路基注水，如果增大注水深度就能提高注水效果。本次试验阶段在路基顶面以下67cm (路表以下130cm )的注入深度的注入效果(曲线减少率33.73% )在路基顶面以

13、下37cm (路表以下100cm ) (27. 虽然采用130cm的注入深度比采用100cm的注入深度成本高，但是实际的注入效果的提高比注入成本的增加收益大，因此推荐采用130cm的注入深度的注入施工。注入深度的比较结果，各注入工艺参数对注入效果的影响，主要成果：分析了注入设计参数对注入效果的影响，提出了推荐方案：孔的间隔，结论：增大孔的间隔会导致注入效果显着降低，梅花形布的孔尺寸从2.4m4m到3 正方形布孔尺寸从2.4m2.4m扩大到3.0m3.0m时，弯曲沉降率减少了7.66%。 细孔间隔的缩小：布孔尺寸从2.4m4m缩小到2.0m3.5m时，弯曲沉降减少率从32.51%下降到32.14

14、% (糊的使用量反而变多，糊飞散的现象)。 布孔方案中最短细孔间隔在2.4m3m之间，2.4m4m的布孔形式能够利用道路的横向宽度，因此选择最合适的布孔形式。 孔距的比较结果，各注入工艺参数对注入效果的影响，主要成果：分析了注入设计参数对注入效果的影响，提出了推荐方案： 布孔形式，梅花形和正方形：基本原则：理论单孔分担面积相等的两种梅花形布孔：等边三角形梅花形布孔或相同单孔分担面积下的正方形布孔，布孔形式比较结果优异，差异不大，结论：分析了各注水工艺参数对注水效果的影响， 提出了建议：比较：使用花管注水增强的效果(曲线沉降量29.51% )，比使用沉默管注水增强的效果(曲线沉降量29.32%

15、)稍好。 从花管技术上的优势出发，建议花管注水。注入顺序、对比：外向内注入顺序的效果略优于内向外注入顺序，但优势不明显，结论两种注入顺序各有优势，并推荐外向内注入顺序。 注入顺序的比较结果，注入管的比较结果，注入推荐方案，主要成果：分析了注入设计参数对注入效果的影响，提出了推荐方案：推荐方案是SJ-2型材料，1.3m (路基上表面以下67cm )的注入深度，2.4m4m的梅形(或2.4m2.4m正方形)的布孔此次注水采用最佳推荐方案时，道路表的弯曲沉降值为41.77%。 在获得更先进的注水工艺之前，应用注水工艺施工，使设计曲线达到29.7(0.01mm )，合适的原道路曲线值不得超过52(0.

16、01mm )。 注入加固技术的局限性，主要创新点，主要创新点，自主开发出两种强度高，水稳定性能和抗冻性能优异的新型无机速硬性注入材料，对道路注入加固具有很强的适用性。 提出了基于道路性能指标的注入材料配合比的设计方法和参考配合比。 修正了传统的岩土注入式，给出了应用于道路注入加固设计的注入压力和泥浆扩散半径的理论计算式。 在注入“柱形扩散理论”的基础上，设计了一种可以分别为基础层位和路基层位预留注入孔的新型注入花管，提出了路基层复合注入的新技术。 提出了基于路面疲劳寿命分析的道路注水技术经济评价方法，科学地明确了全面注水材料、注水深度、布孔形式、注水顺序等重要工艺参数对注水效果的影响，提出了适合上海市道路注水强化的最佳注水设计方案。 研究结论： 1、注水效果主要通过测定FWD弯曲参数和浆液和土体结合体的强度进行评价，注水完成后进行FWD弯曲测定和试验片强度测定，参照道路工程的相关规范和标准，测定结果比以往明显提高。 2、本课题研究的材料显着提高了现有路基的承载力。 根