机场道面不均匀沉降导致飞机滑行质量下降、飞机结构加速疲劳及其他安全隐患,用普通的工程方法很难在不破损原道面结构的前提下恢复其平整性。而高聚物注浆可以有效治理由于地基沉降造成的结构过大变形,在房建、铁路、公路工程中得到了初步应用。但由于机场道面需要的承载性能、安全性能较高及不停航施工方面的特殊要求,高聚物注浆技术一直未能在机场不均匀沉陷道面的治理中的得到有效应用。针对上述现状,本文开展了如下工作:1.针对传统高聚物材料凝固体刚度较低,在结构抬升、调平处理中仅能用于地基土加固,而不能直接加注到机场道面板底部的局限,通过自行设计制作的高聚物材料成型模具,研究了采用滑石粉微粒/玄武岩纤维复合改性及油性环氧树脂改性的方法提高高聚物凝固材料的刚度的规律,以及改性复合材料黏度变化规律。研究结果表明:采用微粒/纤维复合改性条件下,当高聚物、滑石粉、玄武岩纤维质量比为88:7:5时,高聚物复合材料凝固体压缩模量比未掺加改性剂前提高44%,但黏度增加很大,影响浆材的可灌性;采用油性环氧树脂改性条件下,当高聚物、油性环氧树脂的质量比为85:15时,高聚物复合材料凝固体压缩模量比未掺加改性剂前提高40%,且黏度增加不大,未影响浆材可灌性。由此得到结论,在高聚物注浆抬升时,宜采用油性环氧树脂对高聚物改性加强,并根据需要的刚度进行材料配比设计。2.根据试验得到的油性环氧树脂改性高聚物材料黏度变化规律,运用离散元数值软件,模拟不同黏度的改性浆液在板底的扩散过程,为高聚物注浆抬升机场沉陷道面的治理研究工艺参数。模拟结果表明,浆液在板底呈现中间厚,边缘薄的扩散形态,注浆压强相同时,随着浆液黏度增加扩散半径减小。流固耦合分析能考虑注浆压强的扩缝效应,导致渗透系数和注浆速率增大。当注浆压强7MPa,浆液黏度0.2~0.4pa·s,注浆速率在80L/min~120L/min左右时,扩散半径在0.45m~0.60m左右,相应的注浆孔间距可取1m左右。实际高聚物注浆工程中孔间距选择1m左右,证明了工程中孔距的选取具有一定的合理性。3.基于浆材性质和板底的扩散规律研究,运用有限差分数值软件,针对不同的道面传荷性能、膨胀力、注浆位置等工况,探讨注浆治理沉降道面的抬升量和面板受力情况,并对治理沉降道面的承载力进行分析。计算结果表明:道面接缝传荷性能较差,膨胀力较大,采用板边、板角位置注浆时,道面板的抬升量和弯拉应力更大,应根据实际道面的受力情况调整注浆参数来有效控制注浆过程。以15m作为度量长度,道面的临界沉降量为12mm,注浆抬升治理的效果随着道面沉降量的增加而越发显著,差异沉降量在4~12mm时,治理后的承载力可提高57%~79%。