路用快凝無機(jī)注漿材料在道路修復(fù)中的探討與應(yīng)用

1、道路注漿加固技術(shù)研究與應(yīng)用示范 項(xiàng)目組匯報(bào)第1頁上海市城鄉(xiāng)建設(shè)和交通委員會(huì)科研項(xiàng)目路用快凝無機(jī)注漿材料在道路修復(fù)中的路用快凝無機(jī)注漿材料在道路修復(fù)中的探討與應(yīng)用探討與應(yīng)用總結(jié)匯報(bào)總結(jié)匯報(bào)上海弘路建設(shè)發(fā)展有限公司上海弘路建設(shè)發(fā)展有限公司道路注漿加固技術(shù)研究與應(yīng)用示范 項(xiàng)目組匯報(bào)第2頁主要匯報(bào)內(nèi)容主要匯報(bào)內(nèi)容項(xiàng)目背景項(xiàng)目背景主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)研究成果研究成果3實(shí)施方案實(shí)施方案道路注漿加固技術(shù)研究與應(yīng)用示范 項(xiàng)目組匯報(bào)第3頁 常用的翻挖、置換養(yǎng)護(hù)技術(shù)缺陷明顯常用的翻挖、置換養(yǎng)護(hù)技術(shù)缺陷明顯 公路增長迅速、維修工作量大 道路注漿加固技術(shù)現(xiàn)有問題截止2010年底，全國公路總里程386.08萬公里高等級

2、公路維修占總里程的10以上施工周期長、對結(jié)構(gòu)擾動(dòng)嚴(yán)重、對交通影響大傳統(tǒng)水泥基注漿材料凝固時(shí)間長，流動(dòng)性控制困難，可注性低，不利于快速開放交通；地聚合物漿材價(jià)格昂貴，效果受地質(zhì)條件和氣候條件影響大；現(xiàn)有注漿機(jī)具與注漿工藝單一。問題的提出問題的提出項(xiàng)目背景：項(xiàng)目背景：問題的提出問題的提出針對道路注漿加固技術(shù)的現(xiàn)狀針對道路注漿加固技術(shù)的現(xiàn)狀審視現(xiàn)有道路注漿材料和注漿工藝的不足審視現(xiàn)有道路注漿材料和注漿工藝的不足并基于道路性能指標(biāo)并基于道路性能指標(biāo)進(jìn)行新型道路注漿材料與注漿工藝的開發(fā)設(shè)計(jì)進(jìn)行新型道路注漿材料與注漿工藝的開發(fā)設(shè)計(jì)推薦選取合理的注漿工藝參數(shù)推薦選取合理的注漿工藝參數(shù)道路注漿加固技術(shù)研究與應(yīng)

3、用示范 項(xiàng)目組匯報(bào)第4頁u道路注漿加固技術(shù)機(jī)理及技術(shù)設(shè)計(jì)參數(shù)道路注漿加固技術(shù)機(jī)理及技術(shù)設(shè)計(jì)參數(shù)u道路注漿加固施工工藝與質(zhì)量控制道路注漿加固施工工藝與質(zhì)量控制u注漿工藝參數(shù)對注漿效果影響及推薦方案注漿工藝參數(shù)對注漿效果影響及推薦方案（工程）（工程）u 道路注漿加固技術(shù)的基本要求與評價(jià)方法道路注漿加固技術(shù)的基本要求與評價(jià)方法u道路新型注漿材料的研發(fā)與適用性道路新型注漿材料的研發(fā)與適用性實(shí)施方案：實(shí)施方案：主要研究內(nèi)容主要研究內(nèi)容主主要要研研究究內(nèi)內(nèi)容容道路注漿加固技術(shù)研究與應(yīng)用示范 項(xiàng)目組匯報(bào)第5頁實(shí)施方案：實(shí)施方案：主要技術(shù)路線主要技術(shù)路線道路注漿加固技術(shù)研究與應(yīng)用示范 項(xiàng)目組匯報(bào)第6頁u 道路

4、注漿理論研究道路注漿理論研究u 道路注漿材料分類道路注漿材料分類（1）水泥注漿材料（2）化學(xué)注漿材料（3）綠色注漿材料（1）靜壓注漿技術(shù)（2）高壓噴射注漿技術(shù)（3）振動(dòng)注漿技術(shù)（1）球形擴(kuò)散理論（悶頭管）（2）柱形擴(kuò)散理論（花管）u 道路注漿施工技術(shù)類型道路注漿施工技術(shù)類型實(shí)施方案：實(shí)施方案：資料調(diào)研資料調(diào)研資資料料調(diào)調(diào)研研道路注漿加固技術(shù)研究與應(yīng)用示范 項(xiàng)目組匯報(bào)第7頁u 道路疲勞壽命預(yù)估方法道路疲勞壽命預(yù)估方法預(yù)估方法的分類與選取對AI預(yù)估公式的修正u 道路注漿方案設(shè)計(jì)參數(shù)理論計(jì)算道路注漿方案設(shè)計(jì)參數(shù)理論計(jì)算結(jié)合道路注漿加固特點(diǎn)道路注漿加固特點(diǎn)對傳統(tǒng)巖土注漿公式進(jìn)行修正u 道路注漿材料性能

5、要求道路注漿材料性能要求與道路路基基層的路用性能指標(biāo)路用性能指標(biāo)相對應(yīng)（1）足夠的強(qiáng)度與剛度（2）良好的穩(wěn)定性與耐久性（3）足夠的抗沖刷能力等u 道路注漿效果評價(jià)基本指標(biāo)道路注漿效果評價(jià)基本指標(biāo)與瀝青路面的設(shè)計(jì)與養(yǎng)護(hù)指標(biāo)設(shè)計(jì)與養(yǎng)護(hù)指標(biāo)相對應(yīng)主要通過“彎沉”來予以評定實(shí)施方案：實(shí)施方案：理論研究理論研究理理論論研研究究道路注漿加固技術(shù)研究與應(yīng)用示范 項(xiàng)目組匯報(bào)第8頁新型注漿花管設(shè)計(jì)與之配套的施工工藝與質(zhì)量控制u 依托工程注漿方案設(shè)計(jì)依托工程注漿方案設(shè)計(jì)525m長的試驗(yàn)路段，分15個(gè)區(qū)域 全面分析注漿設(shè)計(jì)參數(shù)對注漿效果的影響u 道路新型無機(jī)注漿材料開發(fā)道路新型無機(jī)注漿材料開發(fā)基于路用性能指標(biāo)路用性

6、能指標(biāo)開發(fā)設(shè)計(jì)（流動(dòng)度、凝結(jié)時(shí)間、抗壓強(qiáng)度、析水率）（流動(dòng)度、凝結(jié)時(shí)間、抗壓強(qiáng)度、析水率）（1）原材料選擇（2）初步配方確定（3）配合比確定（4）試件錄用性能檢測u 新式注漿工藝設(shè)計(jì)新式注漿工藝設(shè)計(jì)實(shí)施方案：實(shí)施方案：試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)試試驗(yàn)驗(yàn)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)道路注漿加固技術(shù)研究與應(yīng)用示范 項(xiàng)目組匯報(bào)第9頁l 明確了道路注漿加固的基本要求與評價(jià)方法明確了道路注漿加固的基本要求與評價(jià)方法主要研究成果主要研究成果l 提出了注漿材料配合比設(shè)計(jì)方法，研發(fā)新型注漿材料提出了注漿材料配合比設(shè)計(jì)方法，研發(fā)新型注漿材料l 提出了適用于道路注漿的設(shè)計(jì)參數(shù)理論計(jì)算公式提出了適用于道路注漿的設(shè)計(jì)參數(shù)理論計(jì)算公式道路注漿材料的

7、性能要求；道路注漿加固效果的評價(jià)指標(biāo)；結(jié)構(gòu)性能檢測方法；道路剩余壽命預(yù)估方法基本設(shè)計(jì)原則；設(shè)計(jì)思路與步驟；5種外加劑對材料性能的影響；新型注漿材料的道路適用性分析評價(jià)注漿壓力的修正公式；漿液擴(kuò)散半徑的修正公式l 設(shè)計(jì)新型注漿花管并提出配套施工工藝設(shè)計(jì)新型注漿花管并提出配套施工工藝花管特點(diǎn)；施工工藝流程與質(zhì)量控制l 分析了注漿設(shè)計(jì)參數(shù)對注漿效果影響，提出推薦方案分析了注漿設(shè)計(jì)參數(shù)對注漿效果影響，提出推薦方案基于路面疲勞壽命分析的道路注漿技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價(jià)方法，試驗(yàn)段結(jié)果分析道路注漿加固技術(shù)研究與應(yīng)用示范 項(xiàng)目組匯報(bào)第10頁主要成果一主要成果一明確了道路注漿加固的基本要求與評價(jià)方法明確了道路注漿加固的基

8、本要求與評價(jià)方法道路注漿材料的性能要求道路注漿材料的性能要求提出依據(jù)提出依據(jù) 道路路基基層的技術(shù)要求道路路基基層的技術(shù)要求主要成果：主要成果：明確了道路注漿加固的基本要求與評價(jià)方法明確了道路注漿加固的基本要求與評價(jià)方法 足夠的強(qiáng)度足夠的強(qiáng)度 良好的耐久性與穩(wěn)定性良好的耐久性與穩(wěn)定性 流動(dòng)性與可注性流動(dòng)性與可注性 考慮漿液與界面的結(jié)合形式考慮漿液與界面的結(jié)合形式具體要求具體要求 項(xiàng)目項(xiàng)目類型類型流動(dòng)度，流動(dòng)度，s初凝時(shí)間，初凝時(shí)間，min終凝時(shí)間，終凝時(shí)間，min抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度,MPa1d7d28d路基加固用路基加固用17s90min400min03.05.0基層加固用基層加固用（快凝早強(qiáng)型）

9、（快凝早強(qiáng)型）20s90min120min20.025.030.0基層加固用基層加固用（普通型）（普通型）20s90min150min5.020.030.0量化指標(biāo)量化指標(biāo)道路注漿加固技術(shù)研究與應(yīng)用示范 項(xiàng)目組匯報(bào)第11頁道路注漿加固效果的評價(jià)指標(biāo)道路注漿加固效果的評價(jià)指標(biāo)提出依據(jù)提出依據(jù) 瀝青路面設(shè)計(jì)與評價(jià)指標(biāo)瀝青路面設(shè)計(jì)與評價(jià)指標(biāo)彎沉彎沉主要成果：主要成果：明確了道路注漿加固的基本要求與評價(jià)方法明確了道路注漿加固的基本要求與評價(jià)方法評價(jià)指標(biāo)評價(jià)指標(biāo)l 注漿后注漿后28d28d路表彎沉小于設(shè)計(jì)值路表彎沉小于設(shè)計(jì)值l 彎沉盆參數(shù)反算的道路整體反應(yīng)模量比注漿前提彎沉盆參數(shù)反算的道路整體反應(yīng)模量比

10、注漿前提高高25%25%l 彎沉降低量（原彎沉彎沉降低量（原彎沉- -注漿后彎沉）注漿后彎沉）/ /原彎沉）原彎沉）30%30%道路注漿加固技術(shù)研究與應(yīng)用示范 項(xiàng)目組匯報(bào)第12頁路面結(jié)構(gòu)性能評價(jià)方法路面結(jié)構(gòu)性能評價(jià)方法檢測方法檢測方法 破損檢測、非破損檢測破損檢測、非破損檢測主要成果：主要成果：明確了道路注漿加固的基本要求與評價(jià)方法明確了道路注漿加固的基本要求與評價(jià)方法測試方法測試方法 FWD測試車測試車貝克曼梁法貝克曼梁法道路注漿加固技術(shù)研究與應(yīng)用示范 項(xiàng)目組匯報(bào)第13頁路面剩余壽命預(yù)估方法路面剩余壽命預(yù)估方法剩余壽命預(yù)估方法剩余壽命預(yù)估方法 基于彎沉指標(biāo)、基于基于彎沉指標(biāo)、基于PCIPCI

11、指標(biāo)、基于應(yīng)力應(yīng)變指標(biāo)指標(biāo)、基于應(yīng)力應(yīng)變指標(biāo)主要成果：主要成果：明確了道路注漿加固的基本要求與評價(jià)方法明確了道路注漿加固的基本要求與評價(jià)方法面層疲勞開裂控制面層疲勞開裂控制半剛性基層疲勞開裂控制半剛性基層疲勞開裂控制 11.2813.94910.0043210MfmtNkSAIAI方程方程: :tfrabLogNf經(jīng)驗(yàn)公式：經(jīng)驗(yàn)公式：(0.002850.293)10dSF1 0.111tfbLogN 南非方程：南非方程：3.2910.854110.0004272ftNE道路注漿加固技術(shù)研究與應(yīng)用示范 項(xiàng)目組匯報(bào)第14頁主要成果二主要成果二提出注漿材料配合比設(shè)計(jì)方法并研發(fā)新型無提出注漿材料配合比

12、設(shè)計(jì)方法并研發(fā)新型無機(jī)注漿材料機(jī)注漿材料配合比設(shè)計(jì)方法與步驟配合比設(shè)計(jì)方法與步驟設(shè)計(jì)原理設(shè)計(jì)原理主要成果：主要成果：提出注漿材料配合比設(shè)計(jì)方法，研發(fā)新型注漿材料提出注漿材料配合比設(shè)計(jì)方法，研發(fā)新型注漿材料 基于道路路用性能基于道路路用性能（流動(dòng)度、凝結(jié)時(shí)間、抗壓強(qiáng)度、析水率）（流動(dòng)度、凝結(jié)時(shí)間、抗壓強(qiáng)度、析水率） 選取原材料組合選取原材料組合 配合比初步設(shè)計(jì)配合比初步設(shè)計(jì)三大組合體系PO42.5、礦物外加劑、膨脹劑、稠化粉設(shè)計(jì)方法與研發(fā)步驟設(shè)計(jì)方法與研發(fā)步驟 最終配比確定最終配比確定緩凝劑、 減水劑、礦物外加劑、膨脹劑、細(xì)砂道路注漿加固技術(shù)研究與應(yīng)用示范 項(xiàng)目組匯報(bào)第15頁外加劑對注漿材料的影

13、響外加劑對注漿材料的影響主要成果：主要成果：提出注漿材料配合比設(shè)計(jì)方法，研發(fā)新型注漿材料提出注漿材料配合比設(shè)計(jì)方法，研發(fā)新型注漿材料緩凝劑緩凝劑 試驗(yàn)指標(biāo)試驗(yàn)指標(biāo)初凝時(shí)間、流動(dòng)度、強(qiáng)度性能+經(jīng)濟(jì)成本分析 結(jié)論結(jié)論宜采用緩凝劑e（NMS）作為注漿材料的緩凝劑，摻量為2左右。初凝時(shí)間初凝時(shí)間流動(dòng)度流動(dòng)度抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度道路注漿加固技術(shù)研究與應(yīng)用示范 項(xiàng)目組匯報(bào)第16頁外加劑對注漿材料的影響外加劑對注漿材料的影響礦物外加劑礦物外加劑D D 試驗(yàn)指標(biāo)試驗(yàn)指標(biāo)流動(dòng)度、凝結(jié)時(shí)間、強(qiáng)度性能、工作性（泌水+收縮） 結(jié)論結(jié)論 采用礦物外加劑D配制快凝早強(qiáng)型基層加固用注漿材料，礦物外加劑D摻量 不宜超過10%；當(dāng)

14、配制普通型路基和基層加固用注漿材料，礦物外加劑D摻量不宜超過30%。主要成果：主要成果：提出注漿材料配合比設(shè)計(jì)方法，研發(fā)新型注漿材料流動(dòng)度流動(dòng)度凝結(jié)時(shí)間凝結(jié)時(shí)間抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度道路注漿加固技術(shù)研究與應(yīng)用示范 項(xiàng)目組匯報(bào)第17頁外加劑對注漿材料的影響外加劑對注漿材料的影響膨脹劑（膨脹劑（UEAUEA） 試驗(yàn)指標(biāo)試驗(yàn)指標(biāo)流動(dòng)度、凝結(jié)時(shí)間、強(qiáng)度性能、工作性 結(jié)論結(jié)論 添加膨脹劑能一定程度改善注漿材料的早期收縮性能； UEA膨脹劑的適宜摻量為5%。主要成果：主要成果：提出注漿材料配合比設(shè)計(jì)方法，研發(fā)新型注漿材料流動(dòng)度流動(dòng)度凝結(jié)時(shí)間凝結(jié)時(shí)間抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度道路注漿加固技術(shù)研究與應(yīng)用示范 項(xiàng)目組匯報(bào)第18

15、頁外加劑對注漿材料的影響外加劑對注漿材料的影響減水劑減水劑 試驗(yàn)指標(biāo)試驗(yàn)指標(biāo)流動(dòng)度、凝結(jié)時(shí)間、強(qiáng)度性能、工作性 結(jié)論結(jié)論 減水劑C適宜摻量為0.05%0.1%。主要成果：主要成果：提出注漿材料配合比設(shè)計(jì)方法，研發(fā)新型注漿材料流動(dòng)度流動(dòng)度凝結(jié)時(shí)間凝結(jié)時(shí)間抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度道路注漿加固技術(shù)研究與應(yīng)用示范 項(xiàng)目組匯報(bào)第19頁外加劑對注漿材料的影響外加劑對注漿材料的影響細(xì)砂細(xì)砂 試驗(yàn)指標(biāo)試驗(yàn)指標(biāo)流動(dòng)度、凝結(jié)時(shí)間、抗壓強(qiáng)度 結(jié)論結(jié)論 注漿材料中可加入少量細(xì)砂，適宜摻量不超過10%； 若對注漿材料有早期強(qiáng)度（施工幾小時(shí)內(nèi)）要求，則細(xì)砂摻量不宜超過5%。主要成果：主要成果：提出注漿材料配合比設(shè)計(jì)方法，研發(fā)新型

16、注漿材料流動(dòng)度流動(dòng)度凝結(jié)時(shí)間凝結(jié)時(shí)間抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度道路注漿加固技術(shù)研究與應(yīng)用示范 項(xiàng)目組匯報(bào)第20頁新型道路注漿材料配合比確定新型道路注漿材料配合比確定道路注漿材料配合比道路注漿材料配合比主要成果：主要成果：提出注漿材料配合比設(shè)計(jì)方法，研發(fā)新型注漿材料編號編號水泥水泥礦物外加礦物外加劑劑D,%礦物外礦物外加劑加劑C,%減水劑減水劑B,%緩凝劑緩凝劑e,UEA,%水膠比水膠比112051200.4221551250.42道路注漿材料性能道路注漿材料性能編號編號流動(dòng)度流動(dòng)度 s凝結(jié)時(shí)間凝結(jié)時(shí)間 h:min抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度MPa抗折強(qiáng)度抗折強(qiáng)度MPa初凝初凝終凝終凝1d7d28d1d7d28d11

17、7.01:552:1317.230.138.83.25.15.7216.01:331:4828.839.848.34.46.06.4道路注漿加固技術(shù)研究與應(yīng)用示范 項(xiàng)目組匯報(bào)第21頁新型道路注漿材料道路適用性評價(jià)新型道路注漿材料道路適用性評價(jià)強(qiáng)度性能強(qiáng)度性能主要成果：主要成果：提出注漿材料配合比設(shè)計(jì)方法，研發(fā)新型注漿材料水穩(wěn)定性能水穩(wěn)定性能試驗(yàn)編號試驗(yàn)編號漿漿,%土土三渣三渣抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度 MPa備備 注注7d28dA-1151-0.961.01注漿材料土體固注漿材料土體固結(jié)體結(jié)體A-2201-2.133.86A-3301-3.774.70C-22011.342.87地聚合物土體固地聚合物土

18、體固結(jié)體結(jié)體B-113-14.736.01注漿材料三渣固注漿材料三渣固結(jié)體結(jié)體C-113-12.023.65地聚合物三渣固地聚合物三渣固結(jié)體結(jié)體 當(dāng)漿體材料摻量為當(dāng)漿體材料摻量為20%20%時(shí)，注漿材料土體固結(jié)體時(shí)，注漿材料土體固結(jié)體7d7d抗壓強(qiáng)抗壓強(qiáng)度比地聚合物土體固結(jié)體高出度比地聚合物土體固結(jié)體高出0.79MPa0.79MPa，是其，是其1.581.58倍倍 當(dāng)漿體材料摻量為當(dāng)漿體材料摻量為13%13%時(shí)，注漿材料三渣固結(jié)體時(shí)，注漿材料三渣固結(jié)體7d7d、28d28d抗抗壓強(qiáng)度分別高出地聚合物三渣固結(jié)體壓強(qiáng)度分別高出地聚合物三渣固結(jié)體134%134%、64.7%64.7%。 編號編號5次

19、水循環(huán)試驗(yàn)次水循環(huán)試驗(yàn), %質(zhì)量損失質(zhì)量損失強(qiáng)度損失強(qiáng)度損失A-28.61.4C-210.13.2B-12.00.8C-13.81.9 經(jīng)經(jīng)5 5次干濕循環(huán)后，新型注漿材料土體固結(jié)體的質(zhì)量損失次干濕循環(huán)后，新型注漿材料土體固結(jié)體的質(zhì)量損失與強(qiáng)度損失均低于地聚合物土體固結(jié)體與強(qiáng)度損失均低于地聚合物土體固結(jié)體抗凍性能抗凍性能編號編號5次凍融循環(huán)試驗(yàn)次凍融循環(huán)試驗(yàn), %質(zhì)量損失率質(zhì)量損失率強(qiáng)度損失率強(qiáng)度損失率A-26.00.8C-27.21.2B-16.10.2C-16.80.5 經(jīng)凍融循環(huán)后，注漿土體固結(jié)體和注漿三渣固結(jié)體質(zhì)量損經(jīng)凍融循環(huán)后，注漿土體固結(jié)體和注漿三渣固結(jié)體質(zhì)量損失率、強(qiáng)度損失率較地

20、聚合物土體固結(jié)體和地聚合物三渣失率、強(qiáng)度損失率較地聚合物土體固結(jié)體和地聚合物三渣固結(jié)體低。固結(jié)體低。經(jīng)濟(jì)效益分析經(jīng)濟(jì)效益分析試驗(yàn)編號試驗(yàn)編號原材料配比原材料配比,%原材料配原材料配比比,成本成本/元元噸噸-1水泥水泥礦物外礦物外加劑加劑D礦物外礦物外加劑加劑C減水劑減水劑BUEA膨膨脹劑脹劑緩凝劑緩凝劑e1（路基加固用）（路基加固用）12051-27002（基層加固用）（基層加固用）1551529913地聚合物注漿材料（市售）地聚合物注漿材料（市售）1300 本次基層加固用注漿材料的成本與路基加固用注漿材料的本次基層加固用注漿材料的成本與路基加固用注漿材料的成本均低于市面出售的地聚合物注漿材料

21、成本價(jià)格，材料成本均低于市面出售的地聚合物注漿材料成本價(jià)格，材料性能反而較之優(yōu)秀，具備良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益性能反而較之優(yōu)秀，具備良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益道路注漿加固技術(shù)研究與應(yīng)用示范 項(xiàng)目組匯報(bào)第22頁主要成果三主要成果三提出適用于道路注漿的設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算公式提出適用于道路注漿的設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算公式注漿壓力計(jì)算公式注漿壓力計(jì)算公式主要成果：主要成果：提出了適用于道路注漿的設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算公式提出了適用于道路注漿的設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算公式傳統(tǒng)巖土注漿公式傳統(tǒng)巖土注漿公式0.75peCTk H公式問題公式問題 注漿次序注漿次序C C、豎直方向施工順序系數(shù)、豎直方向施工順序系數(shù)新公式提出新公式提出 單獨(dú)考慮基層層位注漿單獨(dú)考

22、慮基層層位注漿 單獨(dú)考慮路基層位注漿單獨(dú)考慮路基層位注漿12.195peTH4.31peTH復(fù)合注漿取較小值道路注漿加固技術(shù)研究與應(yīng)用示范 項(xiàng)目組匯報(bào)第23頁漿液擴(kuò)散半徑計(jì)算公式漿液擴(kuò)散半徑計(jì)算公式主要成果：主要成果：提出了適用于道路注漿的設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算公式提出了適用于道路注漿的設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算公式傳統(tǒng)巖土注漿公式傳統(tǒng)巖土注漿公式公式問題公式問題 R R 孔隙率孔隙率n n、 P P 取容許注漿壓力、取容許注漿壓力、 復(fù)合式注漿滲透系數(shù)復(fù)合式注漿滲透系數(shù)新公式提出新公式提出 為為修正系數(shù)，取值范圍為修正系數(shù)，取值范圍為120190120190，當(dāng)復(fù)合式注，當(dāng)復(fù)合式注漿中基層為主要注漿層位時(shí)取低值，路

23、基為主要注漿層漿中基層為主要注漿層位時(shí)取低值，路基為主要注漿層位時(shí)取高值。位時(shí)取高值。3/RK P r TB n /RK P r T n B 道路注漿加固技術(shù)研究與應(yīng)用示范 項(xiàng)目組匯報(bào)第24頁主要成果四主要成果四設(shè)計(jì)新型注漿花管并提出配套施工工藝設(shè)計(jì)新型注漿花管并提出配套施工工藝新型花管設(shè)計(jì)新型花管設(shè)計(jì)主要成果：主要成果：設(shè)計(jì)新型注漿花管并提出配套施工工藝設(shè)計(jì)新型注漿花管并提出配套施工工藝目的目的花管示意圖花管示意圖 解決單一進(jìn)行基層注漿可注性低的現(xiàn)狀解決單一進(jìn)行基層注漿可注性低的現(xiàn)狀 避免繁瑣的提管工序，提高注漿效率與注漿效果避免繁瑣的提管工序，提高注漿效率與注漿效果主要注漿層位為路基，在路

24、基層位的注主要注漿層位為路基，在路基層位的注漿加固采取大范圍開孔，由路基頂面以漿加固采取大范圍開孔，由路基頂面以下下27cm27cm至至67cm67cm的的40cm40cm區(qū)域內(nèi)預(yù)留噴漿孔，區(qū)域內(nèi)預(yù)留噴漿孔，而基層層位的注漿主要考慮三渣基層底而基層層位的注漿主要考慮三渣基層底部的脫空處治及碎石層的加固部的脫空處治及碎石層的加固道路注漿加固技術(shù)研究與應(yīng)用示范 項(xiàng)目組匯報(bào)第25頁配套施工工藝流程配套施工工藝流程主要成果：主要成果：設(shè)計(jì)新型注漿花管并提出配套施工工藝設(shè)計(jì)新型注漿花管并提出配套施工工藝分區(qū)定孔分區(qū)定孔氣動(dòng)鉆孔機(jī)打孔氣動(dòng)鉆孔機(jī)打孔液壓式壓管機(jī)成孔液壓式壓管機(jī)成孔注漿料拌合注漿料拌合注漿壓

25、力控制注漿壓力控制道路注漿加固技術(shù)研究與應(yīng)用示范 項(xiàng)目組匯報(bào)第26頁施工質(zhì)量控制施工質(zhì)量控制主要成果：主要成果：設(shè)計(jì)新型注漿花管并提出配套施工工藝設(shè)計(jì)新型注漿花管并提出配套施工工藝漿液質(zhì)量控制漿液質(zhì)量控制鉆孔質(zhì)量控制鉆孔質(zhì)量控制停漿控制條件停漿控制條件（1）當(dāng)注漿壓力大于0.5MPa時(shí)，停止注漿。 （2）當(dāng)路表抬升量超過1.5mm或累積抬升量超過5mm時(shí)，停止注漿；（3） 規(guī)定壓力下，當(dāng)單孔注漿量小于1L/min時(shí)（推薦注漿量為710L/min），穩(wěn)壓10min，若壓力不下降或下降不超過10%，即可止?jié){。（4）在規(guī)定壓力下，單孔注漿量達(dá)到鄰近孔位平均注漿量的3倍以上，停止注漿；（5）當(dāng)相鄰鉆孔

26、發(fā)生串漿時(shí)應(yīng)采用止?jié){塞將串漿的鉆孔封堵后繼續(xù)注漿，直到注漿孔達(dá)到要求后，該孔停止注漿；若不能止?jié){，則停止注漿；（6）當(dāng)路面表層縱、橫縫隙有漿液冒出時(shí)，繼續(xù)注漿1020秒即應(yīng)停止；基層有積水處，積水會(huì)在漿液壓力下從縫隙冒出，此時(shí)需繼續(xù)壓漿，直至漿液冒出1020秒后停止。停漿控制條件停漿控制條件現(xiàn)場冒漿現(xiàn)象現(xiàn)場冒漿現(xiàn)象道路注漿加固技術(shù)研究與應(yīng)用示范 項(xiàng)目組匯報(bào)第27頁主要成果五主要成果五分析注漿設(shè)計(jì)參數(shù)對注漿效果影響，分析注漿設(shè)計(jì)參數(shù)對注漿效果影響，提出推薦方案提出推薦方案試驗(yàn)段方案設(shè)計(jì)試驗(yàn)段方案設(shè)計(jì)主要成果：主要成果：分析注漿設(shè)計(jì)參數(shù)對注漿效果的影響，提出推薦方案分析注漿設(shè)計(jì)參數(shù)對注漿效果的影響

27、，提出推薦方案試驗(yàn)段基本情況試驗(yàn)段基本情況方案設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì) 位置：位置：大葉公路與團(tuán)青公路大葉公路與團(tuán)青公路 原道路結(jié)構(gòu)：原道路結(jié)構(gòu)：8cm8cm瀝青混凝土、瀝青混凝土、 40cm 40cm三渣基層、三渣基層、15cm15cm碎石墊層碎石墊層 區(qū)域：區(qū)域：1515個(gè)（共個(gè)（共525m525m） 設(shè)計(jì)預(yù)期目標(biāo)：設(shè)計(jì)預(yù)期目標(biāo)： 注漿材料布孔形式、孔間距、注漿深度、注漿管及注漿材料布孔形式、孔間距、注漿深度、注漿管及 注漿順序?qū)Φ缆纷{加固的效果注漿順序?qū)Φ缆纷{加固的效果 分析原理：分析原理：彎沉前后對比彎沉前后對比& & 基于道路疲勞壽命分析的基于道路疲勞壽命分析的 道路注漿技術(shù)

28、經(jīng)濟(jì)評價(jià)道路注漿技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價(jià)道路注漿加固技術(shù)研究與應(yīng)用示范 項(xiàng)目組匯報(bào)第28頁基于道路疲勞壽命分析的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價(jià)方法基于道路疲勞壽命分析的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價(jià)方法主要成果：主要成果：分析注漿設(shè)計(jì)參數(shù)對注漿效果的影響，提出推薦方案分析注漿設(shè)計(jì)參數(shù)對注漿效果的影響，提出推薦方案28基于道路疲勞壽命的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價(jià)基于道路疲勞壽命的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價(jià)瀝青面層瀝青面層基層基層底基層底基層路基路基厚度厚度(cm)模量模量(MPa)泊松泊松比比厚度厚度(cm)模量模量(MPa)泊松泊松比比厚度厚度(cm)模量模量(MPa)泊松泊松比比模量模量(MPa)泊松泊松比比812000.254014000.251515000.25

29、變量變量0.3 假設(shè)采用方案1進(jìn)行注漿加固的注漿效果優(yōu)于采用方案2進(jìn)行注漿加固的注漿效果（1） a1為采用方案1時(shí)單位面積的成本，a2為采用方案2時(shí)單位面積的成本；（2） b1為采用方案1進(jìn)行注漿加固后疲勞壽命作用次數(shù)的增加量，b2為采用方案2進(jìn)行注漿加固后疲勞壽命作用次數(shù)的增加量; 若 ，說明方案1的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性較好，可作為推薦方案；反之，需要進(jìn)行進(jìn)一步的探索。具體評價(jià)方法具體評價(jià)方法12/aa12/bb道路注漿加固技術(shù)研究與應(yīng)用示范 項(xiàng)目組匯報(bào)第29頁各注漿工藝參數(shù)對注漿效果的影響各注漿工藝參數(shù)對注漿效果的影響主要成果：主要成果：分析注漿設(shè)計(jì)參數(shù)對注漿效果的影響，提出推薦方案分析注漿設(shè)計(jì)參數(shù)

30、對注漿效果的影響，提出推薦方案注漿材料注漿材料 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 結(jié)論結(jié)論 SJ-1SJ-1與與SJ-2SJ-2對比：對比： 可使注漿后彎沉值提高可使注漿后彎沉值提高30%40%以上，使用以上，使用SJ-2型注漿材料的注漿效果型注漿材料的注漿效果要優(yōu)于使用要優(yōu)于使用SJ-1型注漿材料的注漿效果型注漿材料的注漿效果 與比對工程對比：與比對工程對比： 整體試驗(yàn)段平均路表彎沉降低量是泰青公路的地聚合物注漿效果的整體試驗(yàn)段平均路表彎沉降低量是泰青公路的地聚合物注漿效果的1.581.58倍倍 注漿材料對比結(jié)果注漿材料對比結(jié)果采用采用SJ-2SJ-2型注漿材料注漿盡管比采用型注漿材料注漿盡管比采用

31、SJ-1SJ-1型注漿材料注漿的成本高，但型注漿材料注漿的成本高，但實(shí)際注漿效果的提升效果的提高相比于注漿成本的增加收益更大，故在實(shí)際注漿效果的提升效果的提高相比于注漿成本的增加收益更大，故在施工經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下，推薦采用施工經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下，推薦采用SJ-2SJ-2型注漿材料進(jìn)行注漿加固。型注漿材料進(jìn)行注漿加固。若超過預(yù)期施工成本，可采用若超過預(yù)期施工成本，可采用SJ-1SJ-1型注漿材料進(jìn)行代替。型注漿材料進(jìn)行代替。道路注漿加固技術(shù)研究與應(yīng)用示范 項(xiàng)目組匯報(bào)第30頁各注漿工藝參數(shù)對注漿效果的影響各注漿工藝參數(shù)對注漿效果的影響主要成果：主要成果：分析注漿設(shè)計(jì)參數(shù)對注漿效果的影響，提出

32、推薦方案分析注漿設(shè)計(jì)參數(shù)對注漿效果的影響，提出推薦方案注漿深度注漿深度 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 結(jié)論結(jié)論 100cm100cm與與130cm130cm對比：對比： 對于路基注漿而言，增大注漿深度會(huì)提升注漿效果，本次試驗(yàn)段中路基對于路基注漿而言，增大注漿深度會(huì)提升注漿效果，本次試驗(yàn)段中路基頂面以下頂面以下67cm67cm（路表以下（路表以下130cm130cm）的注漿深度下的注漿效果（彎沉減小百分比）的注漿深度下的注漿效果（彎沉減小百分比33.73%33.73%）要優(yōu)于路基頂面以下）要優(yōu)于路基頂面以下37cm37cm（路表以下（路表以下100cm100cm）（）（27.9%27.9%）的注漿深

33、度）的注漿深度下的注漿效果，效果提升下的注漿效果，效果提升5.83%5.83%。 采用采用130cm130cm的注漿深度盡管比采用的注漿深度盡管比采用100cm100cm的注漿深度的成本高，但實(shí)際注的注漿深度的成本高，但實(shí)際注漿效果的提高相比于注漿成本的增加收益更大，故推薦采用漿效果的提高相比于注漿成本的增加收益更大，故推薦采用130cm130cm的注漿的注漿深度進(jìn)行注漿施工。深度進(jìn)行注漿施工。注漿深度對比結(jié)果注漿深度對比結(jié)果道路注漿加固技術(shù)研究與應(yīng)用示范 項(xiàng)目組匯報(bào)第31頁各注漿工藝參數(shù)對注漿效果的影響各注漿工藝參數(shù)對注漿效果的影響主要成果：主要成果：分析注漿設(shè)計(jì)參數(shù)對注漿效果的影響，提出推

34、薦方案分析注漿設(shè)計(jì)參數(shù)對注漿效果的影響，提出推薦方案孔間距孔間距 結(jié)論結(jié)論 增大孔間距：增大孔間距： 過大的孔間距會(huì)導(dǎo)致注漿效果的顯著下降，當(dāng)梅花形布孔尺寸由過大的孔間距會(huì)導(dǎo)致注漿效果的顯著下降，當(dāng)梅花形布孔尺寸由2.4m2.4m4m4m擴(kuò)大至擴(kuò)大至3.2m3.2m5.5m5.5m時(shí)，彎沉減小百分比平均降低時(shí)，彎沉減小百分比平均降低8.58%8.58%；當(dāng)正方形布；當(dāng)正方形布孔尺寸由孔尺寸由2.4m2.4m2.4m2.4m擴(kuò)大至擴(kuò)大至3.0m3.0m3.0m3.0m時(shí)，彎沉減小百分比降低時(shí)，彎沉減小百分比降低7.66%7.66%。 縮小孔間距：縮小孔間距： 當(dāng)布孔尺寸從當(dāng)布孔尺寸從2.4m2.

35、4m4m4m縮小至縮小至2.0m2.0m3.5m3.5m，彎沉減小百分比從，彎沉減小百分比從32.51%32.51%降降低至低至32.14%32.14%（漿液用量反而增多，竄漿跑漿現(xiàn)象）（漿液用量反而增多，竄漿跑漿現(xiàn)象） 推薦布孔方案中最短孔間距在推薦布孔方案中最短孔間距在2.4m3m之間，由于之間，由于2.4m4m的布孔形式的布孔形式充分利用了道路的橫向?qū)挾?，可選為最優(yōu)布孔形式。充分利用了道路的橫向?qū)挾龋蛇x為最優(yōu)布孔形式。孔間距對比結(jié)果孔間距對比結(jié)果道路注漿加固技術(shù)研究與應(yīng)用示范 項(xiàng)目組匯報(bào)第32頁各注漿工藝參數(shù)對注漿效果的影響各注漿工藝參數(shù)對注漿效果的影響主要成果：主要成果：分析注漿設(shè)計(jì)

36、參數(shù)對注漿效果的影響，提出推薦方案分析注漿設(shè)計(jì)參數(shù)對注漿效果的影響，提出推薦方案布孔形式布孔形式 梅花形和正方形：梅花形和正方形： 基本原則：基本原則： 理論單孔分擔(dān)面積相等理論單孔分擔(dān)面積相等 兩種梅花形布孔：兩種梅花形布孔： 推薦采用等邊三角形狀的梅花形布孔或相同單孔分擔(dān)面積下的正方形布孔推薦采用等邊三角形狀的梅花形布孔或相同單孔分擔(dān)面積下的正方形布孔布孔形式對比結(jié)果布孔形式對比結(jié)果優(yōu)于優(yōu)于差別不大差別不大 結(jié)論：結(jié)論： 道路注漿加固技術(shù)研究與應(yīng)用示范 項(xiàng)目組匯報(bào)第33頁各注漿工藝參數(shù)對注漿效果的影響各注漿工藝參數(shù)對注漿效果的影響主要成果：主要成果：分析注漿設(shè)計(jì)參數(shù)對注漿效果的影響，提出推

37、薦方案分析注漿設(shè)計(jì)參數(shù)對注漿效果的影響，提出推薦方案注漿管注漿管 結(jié)論：結(jié)論： 對比：對比： 采用花管注漿加固的效果（彎沉降低量采用花管注漿加固的效果（彎沉降低量29.51%29.51%）要略優(yōu)于采用悶頭管注漿）要略優(yōu)于采用悶頭管注漿加固的效果（彎沉降低量加固的效果（彎沉降低量29.32%29.32%），優(yōu)勢不明顯（），優(yōu)勢不明顯（0.19%0.19%）。 由于花管工藝上的優(yōu)越性，推薦采用花管注漿。由于花管工藝上的優(yōu)越性，推薦采用花管注漿。注漿順序注漿順序 對比：對比： 由外向內(nèi)的注漿順序的效果略優(yōu)于由內(nèi)向外的注漿順序，但優(yōu)勢不明顯由外向內(nèi)的注漿順序的效果略優(yōu)于由內(nèi)向外的注漿順序，但優(yōu)勢不明顯

38、 結(jié)論：結(jié)論：兩種注漿順序各有優(yōu)勢，更推薦由外向內(nèi)的注漿順序。兩種注漿順序各有優(yōu)勢，更推薦由外向內(nèi)的注漿順序。注漿順序?qū)Ρ冉Y(jié)果注漿順序?qū)Ρ冉Y(jié)果注漿管對比結(jié)果注漿管對比結(jié)果道路注漿加固技術(shù)研究與應(yīng)用示范 項(xiàng)目組匯報(bào)第34頁注漿推薦方案注漿推薦方案主要成果：主要成果：分析注漿設(shè)計(jì)參數(shù)對注漿效果的影響，提出推薦方案分析注漿設(shè)計(jì)參數(shù)對注漿效果的影響，提出推薦方案推薦方案推薦方案 采用采用SJ-2SJ-2型材料，型材料，1.3m1.3m（路基頂面以下（路基頂面以下67cm67cm）的注）的注漿深度，漿深度，2.4m2.4m4m4m的梅花形（或的梅花形（或2.4m2.4m2.4m2.4m正方形）布正方形）布孔，采取由外向內(nèi)的注漿順序，使用花管進(jìn)行道路基層孔，采取由外向內(nèi)的注漿順序，使用花管進(jìn)行道路基層+ +路基的復(fù)合式注漿。路基的復(fù)合式注漿。 此次注漿采取最佳推薦方案時(shí)，路表彎沉降低值為此次注漿采取最佳推薦方案時(shí)，路表彎沉降低值為41.77%41.77%。