【摘 要】
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我国高速公路建设的重点已从大规模建设时代向高质量养护及改扩建方向发展,随着国民经济的迅速发展,改扩建公路数量和规模急剧增长。然而,改扩建公路由于其新旧路基之间的差异性沉降,使得路基路面病害频发。高聚物是近年来一种新兴的化学注浆材料,其快速、耐久、经济、环保等优点对于经济社会效益显著,在治理这类病害方面有着独特优势,已经在已建成的公路病害处治中广泛应用,但对于改扩建路面病害修复仍缺乏深入研究与理论指
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我国高速公路建设的重点已从大规模建设时代向高质量养护及改扩建方向发展,随着国民经济的迅速发展,改扩建公路数量和规模急剧增长。然而,改扩建公路由于其新旧路基之间的差异性沉降,使得路基路面病害频发。高聚物是近年来一种新兴的化学注浆材料,其快速、耐久、经济、环保等优点对于经济社会效益显著,在治理这类病害方面有着独特优势,已经在已建成的公路病害处治中广泛应用,但对于改扩建路面病害修复仍缺乏深入研究与理论指导。因此本文分析了改扩建新旧路面拼接处纵缝形成机理,研究揭示了高聚物注浆修复材料在纵缝和脱空病害中的扩散机理,为高聚物注浆技术在改扩建路面纵缝处治提供理论支撑,主要研究内容和成果如下:（1）基于有限体积法和流体体积法,考虑高聚物浆液密度和粘度时变性特征,建立了高聚物浆液扩散的三维流场几何模型,模拟了浆液在路面纵缝和基层脱空病害中的流动扩散全过程。（2）分析了注浆孔深度、位置和分布以及纵缝开度等因素对高聚物浆液扩散行为的影响规律。数值计算结果表明:注浆孔越深,浆液固化后越密实;多孔注浆方式能够更有效填充注浆孔周围区域;对于含有脱空的裂缝,缝边注浆比缝上注浆方式能够更加有效的填充脱空及纵缝。（3）开展了可视化纵缝高聚物注浆模型试验研究,分析了单孔注浆和多孔注浆方式下高聚物注浆材料在纵缝中的流动扩散过程,与数值模拟结果基本一致,验证了数值模拟方法的有效性。（4）在连霍高速改扩建路面试验路段开展了高聚物注浆修复纵缝的现场试验。采用无损检测和钻芯取样的方法,对比分析了缝边注浆和缝上注浆两种注浆孔布置方案的处治效果,与理论分析结果相一致:缝上注浆的横向扩散半径相对较小,主要对纵缝空隙进行了有效填充;缝边注浆的横向扩散范围较大,不仅能够有效填充纵缝空隙,同时还对水稳层松散材料起到了良好的胶结作用。
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