CN110804931A - 抬升路面的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抬升路面的处理方法，其包括如下步骤：S1.在新路基回填的过程中，预埋若干注浆管；S2.将注浆管与土体固定，继续回填使注浆管埋设在新路基内；S3.判断是否产生不均匀沉降，若是，则执行步骤S4；S4.将注浆管与注浆机连接；S5.向注浆管内注浆，使得浆料经注浆管上的射浆孔射入新路基中，以使新路基膨胀来抬升路面。通过在路基回填施工时就预先埋设注浆管的处理方法，在路面产生不均匀沉降时将注浆机与注浆接口连接并注射浆料即可抬升路面。这种处理方法施工迅速、方便快捷，处理时不需要地质雷达对注浆区放样确定注浆位置和深度，避免钻孔施工，防止对土体产生破坏，施工过程无需封路不妨碍交通。

Description

抬升路面的处理方法

技术领域

本发明涉及一种抬升路面的处理方法。

背景技术

我国领土面积巨大，拥有众多城市群，为了连接每个城市，中国的公路建设不断发展，近几年，高速公路建设取得了巨大的成就，城市道路网络发达。为越过一些险要地形，公路需要与桥梁拼接，通过桥梁来越过险要地形，在桥梁与公路拼接处容易出现一系列问题，桥基与路基的拼接问题十分重要。拼接过程中会受到各种因素的影响，一般地，桥基路基拼接处附近会产生不均匀沉降，若不均匀沉降大，将会导致一系列路基病害问题和行车困难。因此，有必要采取一些措施来控制差异沉降。

传统的处理不均匀沉降的化学灌浆法经历了长期的发展，在注浆材料方面，从最早用水泥灌入土体进行加固，到水泥与砂浆混合灌入，再到现在比较通用的砂浆-水玻璃双液混合注浆材料；同时，注浆方式也在不断发展，由早期的钻孔注浆，发展到现在的自动化注浆，已基本实现针对不同的工况进行组合处理，比如通过液压、气压可进行劈裂注浆，电化学注浆等等。这些方法正在日趋完善，但目前关于注浆材料和工艺新组合的探索还不够，上述一些方法中存在诸多问题：比如工期太长，注浆过程中溢浆、漏浆造成浪费，对路面产生扰动等等；目前国内常用的注浆方法，较难控制浆液的扩散，“多溶洞塌陷路基注浆处理法”(中国国家发明专利，申请号：201510585278.4，公开号：105220590)，“一种侧向打桩挤土注浆沉降路基修复方法及预制桩”(中国国家发明专利，申请号：201510162018.6，公开号：104894936)，如“关于桥头搭板沉降后一种抬升的处理方式”(中国国家发明专利，申请号：201711118742.4，公开号：108035264)，这些方法在运用的时候具有工期长、而且在施工过程中需要钻孔对土体产生破坏、需封路施工的缺点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的差异沉降抬升路面的方法具有工期长、需要钻孔对土体产生破坏、需封路施工的缺陷，提供一种抬升路面的处理方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种抬升路面的处理方法，其特点在于，其包括如下步骤：

S1：在新路基回填的过程中，预埋若干注浆管；

S2：将所述注浆管与土体固定，继续回填使注浆管埋设在新路基内；

S3：判断新路基与桥台的衔接处是否产生不均匀沉降，若是，则执行步骤S4；

S4：将所述注浆管与注浆机连接；

S5：向所述注浆管内注浆，使得浆料经所述注浆管喷射到所述新路基中，以使所述新路基膨胀来抬升路面。

在本方案中，在新路基回填施工时就预先埋设注浆管，在路面产生不均匀沉降时将注浆机与注浆管连接并注射浆料即可抬升路面。该处理方法施工迅速、方便快捷，处理时不需要地质雷达对注浆区放样确定注浆位置和深度，避免钻孔施工，防止对土体产生破坏，施工过程无需封路不妨碍交通。

较佳地，所述注浆管具有相互连通的注浆部和扩散部，所述注浆部与所述扩散部形成大于0°小于等于90°的夹角，所述注浆部用于与所述注浆机连接，所述扩散部上设置有射浆孔。

在本方案中，注浆部与注浆机连接，在扩散部上设置射浆孔，注射浆料时，浆料从射浆孔喷射到新路基中，使得抬升路面更为可靠，注浆部与扩散部设置成具有大于0°小于等于90°的夹角，在预埋注浆管时，便于将扩散部埋设在利于抬升路面的位置同时注浆部位于接近新路基的上表面的位置，在需要抬升路面时，方便查找注浆部并与注浆机连接。

较佳地，所述注浆管的形状为L型，所述扩散部上远离所述注浆部的一端的端口密封。

在本方案中，将扩散部上远离注浆部的一端的端口密封，有利于保证注浆时注浆管内压力，保证浆料喷射的冲击力和喷射速度，有利于提高抬升路面的可靠性。

较佳地，所述注浆部沿所述新路基的高度方向向上延伸，所述注浆部和所述扩散部所在的平面与所述桥台的端面平行。

较佳地，在步骤S4中，所述注浆部远离所述扩散部的一端的端部设置有注浆接口，所述注浆接口与所述注浆机的注浆软管螺纹连接。

在本方案中，在注浆部上设置注浆接口，便于与注浆机连接，在不使用时，通过将注浆接口封堵，能够防止路基土进入注浆管内。

较佳地，所述射浆孔均匀分布于所述扩散部的外周面上。

在本方案中，射浆孔均匀分布于扩散部的外周面上，有利于注射浆料时，浆料能均匀喷射于不均匀沉降的路基内，使得路基的膨胀均匀，达到抬升路面的高度均匀的目的。

较佳地，在所述扩散部的外周面的上表面设置有多层所述射浆孔，每层所述射浆孔包含沿所述扩散部的轴向方向均匀分布的多个所述射浆孔，相邻两层的所述射浆孔错开设置。

在本方案中，射浆孔按照上述结构形式分布，射浆孔设置在扩散部的外周面的上表面，便于注射浆料时，浆料向上喷射，有利于更快地抬升路面；同时，射浆孔采用上述的分布方式，射浆孔分布均匀密集，也有利于快速、可靠地抬升路面。

较佳地，在所述射浆孔的口部设置有密封膜，所述密封膜为PVC膜。

在本方案中，在射浆孔的口部设置密封膜，防止在回填新路基时路基土进入注浆管内堵塞注浆管。

较佳地，所述注浆管为PVC管。

在本方案中，PVC管的管壁光滑，对流体的阻力很小，同时，PVC管还具有强度高、耐腐蚀等优点。注浆管采用PVC管，喷射浆料时浆料的流动性好，便于浆料的喷射，有利于可靠地抬升路面；而且注浆管不易损坏。

较佳地，向所述注浆管内注浆的方法采用气压劈裂注浆法。

在本方案中，气压劈裂注浆是利用气压将能凝固的浆液均匀的注入岩土层中，以填充渗透和挤密等方式，驱走岩土体裂隙中的气体和水分，并填充其位置，硬化后将岩土胶结成一个整体，使得地基得到加固。气压劈裂注浆法，一方面能够可靠地对浆料施加压力，有利于浆料可靠地喷射出，进而抬升路面，另一方面，具有增加岩土的渗透性，便于浆料渗透到岩土体裂隙中的优点。劈裂注浆法集合了小桩技术和压力注浆的优点，使得土层承载力大幅提升，其桩间距大、直径小、置换率低、桩周围的土体承载力得到充分发挥，成本低。

较佳地，注浆材料为非水反应双组份改性聚氨酯类高聚物。

在本方案中，非水反应双组份改性聚氨酯类高聚物具有扩散、膨胀速度快，抗拉、抗压强度高，力学性能优良等优点，用于抬升路面时，能产生巨大的膨胀力，对劈裂缝周围的土体进行挤密加固。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：本发明的抬升路面的处理方法，在路基回填施工时就预先埋设注浆管，在路面产生不均匀沉降时将注浆机与注浆接口连接并注射浆料即可抬升路面。该处理方法施工迅速、方便快捷，处理时不需要地质雷达对注浆区放样确定注浆位置和深度，避免钻孔施工，防止对土体产生破坏，施工过程无需封路不妨碍交通。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的抬升路面的处理方法的流程图。

图2为本发明较佳实施例的高架桥公路与新-老路基的相对位置的结构示意图。

图3为本发明较佳实施例的注浆机与新路基中的注浆管连接的结构示意图。

图4为本发明较佳实施例的注浆管的结构示意图。

图5为本发明较佳实施例的注浆管中的孔盖的结构示意图。

附图标记说明：

桥台 10

新路基 20

老路基 30

注浆管 40

注浆部 401

注浆接口 4011

扩散部 402

射浆孔 4021

孔盖 403

注浆机 50

注浆软管 501

控制阀 502

分控制阀 503

不均匀沉降区 60

步骤 S1-S5

具体实施方式

下面通过实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

为了增加道路通行面积，分担交通压力，在旧道路上建高架桥公路，需要对老路基30进行开挖埋置高架桥墩承台并回填新路基20。通车一段时间后承台附近新路基20和老路基30拼接处产生差异沉降，外观上表现为波浪路面，当车辆通过时产生桥头跳车现象，通过现场勘察可以发现路面的沉降区域，沉降原因主要为新回填路基土体沉降未稳定，表面的车辆荷载引起了附加沉降。

如图1所示，本实施例提供一种抬升路面的处理方法，其包括如下步骤：

S1：在新路基20回填的过程中，预埋若干注浆管40；

S2：将注浆管40与土体固定，继续回填使注浆管40埋设在新路基20内；

S3：判断新路基20与桥台10的衔接处是否产生不均匀沉降，若是，则执行步骤S4；

S4：将注浆管40与注浆机50连接；

S5：向注浆管40内注浆，使得浆料经注浆管40喷射到新路基20中，以使新路基20膨胀来抬升路面。

通过在新路基20回填施工时就预先埋设注浆管40的处理方法，在路面产生不均匀沉降时将注浆机50与注浆管40连接并注射浆料即可抬升路面。这种处理方法施工迅速、方便快捷，处理时不需要地质雷达对注浆区放样确定注浆位置和深度，避免钻孔施工，防止对土体产生破坏，施工过程无需封路不妨碍交通。

参考图2和图4予以理解，注浆管40具有相互连通的注浆部401和扩散部402，注浆部401与扩散部402形成大于0°小于等于90°的夹角，注浆部401用于与注浆机50连接，射浆孔4021设置在扩散部402上。注浆管40的形状为L型，扩散部402上远离注浆部401的一端的端口密封。注浆部401沿新路基20的高度方向向上延伸，注浆部401和扩散部402所在的平面与桥台10的端面平行。注浆部401远离扩散部的一端的端部设置有注浆接口4011，注浆接口4011与注浆机50的注浆软管501螺纹连接。

在本实施例中，在将L型注浆管40放置在回填的新路基20前，需要将注浆部401上的注浆接口4011用带有螺纹的孔盖403封堵，以防止砂土进入L型注浆管40内。

继续参照图4予以理解，其中，注浆部401与注浆机50连接，在扩散部402上设置射浆孔4021，注射浆料时，浆料从射浆孔4021喷射到新路基中，使得抬升路面更为可靠。注浆部401与扩散部402设置成具有大于0°小于等于90°的夹角，在预埋注浆管40时，便于将扩散部402埋设在利于抬升路面的位置同时注浆部401位于接近新路基20的上表面的位置，在需要抬升路面时，方便查找注浆部401并与注浆机50连接。将扩散部402上远离注浆部401的一端的端口密封，有利于保证注浆时注浆管40内压力，保证浆料喷射的冲击力和喷射速度。在注浆部401上设置注浆接口4011，便于与注浆机50连接，在不使用时，将注浆接口4011封堵防止路基土进入注浆管40内。

继续参照图4予以理解，射浆孔4021均匀分布于扩散部402的外周面上。在扩散部402的外周面的上表面设置有多层射浆孔4021，每层射浆孔4021包含沿扩散部402的轴向方向均匀分布的多个射浆孔4021，相邻两层的射浆孔4021错开设置。在射浆孔4021的口部设置有密封膜，密封膜为PVC膜。其中，射浆孔4021均匀分布于扩散部402的外周面上，有利于注射浆料时，浆料能均匀喷射于不均匀沉降区60的路基内，使得路基的膨胀均匀，达到抬升路面的高度均匀的目的。射浆孔4021按照上述结构形式分布，射浆孔4021设置在扩散部402的外周面的上表面，便于注射浆料时，浆料向上喷射，有利于更快地抬升路面；同时，射浆孔4021采用上述的分布方式，射浆孔4021分布均匀密集，也有利于快速、可靠地抬升路面。在射浆孔4021的口部设置密封膜，防止在回填新路基20时路基土进入注浆管40内堵塞注浆管40。

注浆管40采用PVC管。向注浆管40内注浆的方法采用气压劈裂注浆法。注浆材料为非水反应双组份改性聚氨酯类高聚物。其中，PVC管的管壁光滑，对流体的阻力很小，同时，PVC管还具有强度高、耐腐蚀等优点。注浆管采用PVC管，喷射浆料时浆料的流动性好，便于浆料的喷射，有利于可靠地抬升路面；而且注浆管40不易损坏。气压劈裂注浆是利用气压将能凝固的浆液均匀的注入岩土层中，以填充渗透和挤密等方式，驱走岩土体裂隙中的气体和水分，并填充其位置，硬化后将岩土胶结成一个整体，使得地基得到加固。气压劈裂注浆法，一方面能够可靠地对浆料施加压力，有利于浆料可靠地喷射出，进而抬升路面，另一方面，具有增加岩土的渗透性，便于浆料渗透到岩土体裂隙中的优点。劈裂注浆法集合了小桩技术和压力注浆的优点，使得土层承载力大幅提升，其桩间距大、直径小、置换率低、桩周围的土体承载力得到充分发挥，成本低。非水反应双组份改性聚氨酯类高聚物具有扩散膨胀速度快，抗拉抗压强度高，力学性能优良等优点，用于抬升路面时，能产生巨大的膨胀力，对劈裂缝周围的土体进行挤密加固。

参照图2-图4予以理解，在本实施例中，根据桥墩承台的放置深度和开挖坡角确定回填新路基20的深度，根据非水反应类水不敏感型高聚物在土体中呈片状扩散这一特点，估算出扩散半径，预估埋深和间距，以减少使用数量，节约成本。本实施例中，在对桥台10的一侧的新路基20回填施工的过程中，沿着桥台10的宽度方向将L型的注浆管40所在的平面与桥台10的端面平行放置，然后将L型注浆管40用界面剂与土体牢固结合，继续回填使L型注浆管40埋设在新路基20内，埋设深度根据大致的沉降区域确定，所有L型注浆管40的埋设深度相同。

参照图2至图5予以理解，通车一段时间之后判断刚性桥基与柔性路基是否产生不均匀沉降，若有不均匀沉降，处理时，先找到注浆管40的注浆接口4011，打开孔盖403。开盖后将注浆机50的注浆软管501头上的螺帽与L型注浆管40的注浆接口4011螺纹连接，并确保高压注浆过程中不会喷浆。在注浆机50与L型注浆管40连接好后，将非水反应类水不敏感型高聚物注入L型注浆管40内。本实施例采用气压劈裂注浆法，使得非水反应类水不敏感型高聚物穿过射浆孔4021，并穿破封堵射浆孔4021的PVC薄膜(在附图中未显示)迅速注入路基病害部位，经扩散并快速膨胀后抬升路面。在抬升路面的过程中采用精准地质雷达监测非水反应类水不敏感型高聚物的扩散范围，达到预定效果时停止注浆，以使路面抬升至原来水平，保证处理后不再发生桥头跳车现象，最后注浆管40留在土体中共同承载。

本实施例中，所述采用的非水反应类水不敏感型高聚物为双组份改性聚氨酯，是由双组份发泡体组成的水不敏感型闭孔材料，这种非水反应类水不敏感型高聚物不与水发生反应，并且体积可以在十秒钟内迅速膨胀15～20倍倍，因此能最大化节省施工时间和注浆用量。这种双组份改性聚氨酯，材料密度为100～300kg/m³，其抗压强度为0.8～6.3Mpa，抗压抗拉强度相当且强度较高，力学性能优良。发生反应时产生巨大膨胀力，对劈裂缝周围土体实现挤密加固。

对于L型注浆管40的数量根据回填的新路基20而定，在本实施例中，新路基20的长度为7.5m左右，设计的浆液扩散半径为0.8m-1.0m，因此L型注浆管40之间的间距的范围为1.6m-2.0m，因此在新路基20的长度方向上设置了4根间距相同的L型注浆管40，在新路基20的宽度方向上设置两列L型注浆管40。

参照图3予以理解，在本实施例中，每根注浆管40连出的注浆软管501分别设置有分控制阀503，以根据沉降情况与需要合理调节注浆压力。开启控制阀502进行劈裂注浆，浆料沿着射浆孔4021喷出，随孔隙渗入土体内部，沉降严重区域注浆量增大，沉降轻微区域注浆量小。双组份改性聚氨酯在自由状态下膨胀倍数为15～20倍，初始反应时间在20～30s左右，结束膨胀时间在90s左右，所以采用注浆10s，停枪2s，单个注浆点进行3次注浆，处理过程采用精准地质雷达监测高聚物扩散范围，达到预定效果时停止注浆，抬升路面，使得不均匀沉降区60恢复至原来水平，注浆管40留在路基中。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种抬升路面的处理方法，其特征在于，其包括如下步骤：

S1、在新路基回填的过程中，预埋若干注浆管；

S2、将所述注浆管与土体固定，继续回填使注浆管埋设在新路基内；

S3、判断新路基与桥台的衔接处是否产生不均匀沉降，若是，则执行步骤S4；

S4、将所述注浆管与注浆机连接；

S5、向所述注浆管内注浆，使得浆料经所述注浆管喷射到所述新路基中，以使所述新路基膨胀来抬升路面。

2.如权利要求1所述的抬升路面的处理方法，其特征在于，所述注浆管具有相互连通的注浆部和扩散部，所述注浆部与所述扩散部形成大于0°小于等于90°的夹角，所述注浆部用于与所述注浆机连接，所述扩散部上设置有射浆孔。

3.如权利要求2所述的抬升路面的处理方法，其特征在于，所述注浆管的形状为L型，所述扩散部上远离所述注浆部的一端的端口密封。

4.如权利要求2所述的抬升路面的处理方法，其特征在于，所述注浆部沿所述新路基的高度方向向上延伸，所述注浆部和所述扩散部所在的平面与所述桥台的端面平行。

5.如权利要求2所述的抬升路面的处理方法，其特征在于，在步骤S4中，所述注浆部远离所述扩散部的一端的端部设置有注浆接口，所述注浆接口与所述注浆机的注浆软管螺纹连接。

6.如权利要求2所述的抬升路面的处理方法，其特征在于，所述射浆孔均匀分布于所述扩散部的外周面上。

7.如权利要求6所述的抬升路面的处理方法，其特征在于，在所述扩散部的外周面的上表面设置有多层所述射浆孔，每层所述射浆孔包含沿所述扩散部的轴向方向均匀分布的多个所述射浆孔，相邻两层的所述射浆孔错开设置。

8.如权利要求6所述的抬升路面的处理方法，其特征在于，在所述射浆孔的口部设置有密封膜，所述密封膜为PVC膜。

9.如权利要求1所述的抬升路面的处理方法，其特征在于，所述注浆管为PVC管。

10.如权利要求1所述的抬升路面的处理方法，其特征在于，向所述注浆管内注浆的方法采用气压劈裂注浆法。

11.如权利要求1-10中任意一项所述的抬升路面的处理方法，其特征在于，注浆材料为非水反应双组份改性聚氨酯类高聚物。

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