針對填方路基、凍土路基或普通路基出現(xiàn)沉降現(xiàn)象,路面變成波浪形,影響車輛行駛安全及舒適度。基于地基承載力測試檢測結(jié)果或探地雷達(dá)檢測結(jié)果,向病害部位注射高聚物材料,材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后體積迅速膨脹并固化,快速填充并擠壓軟弱路基,對路基進(jìn)行加固,阻止路基繼續(xù)沉降。注漿施工完成后,無需養(yǎng)生即可通車,具有很大的經(jīng)濟(jì)意義及社會意義。
路基病害是長期困擾鐵路和公路等交通領(lǐng)域的基礎(chǔ)設(shè)施頑疾,遍布于全國各地。重復(fù)荷載作用以及雨水滲入滯留常導(dǎo)致路基土空隙應(yīng)力的消散以及粉體細(xì)顆粒的流失,引發(fā)路基翻漿冒泥和沉降病害,導(dǎo)致線路變形,影響行車舒適性和安全性,進(jìn)行整治。鐵路和公路路基病害整治的常用方法是采用水泥注漿法加固,水泥注漿法具有材料便宜、工藝簡單的特點(diǎn)。但是,水泥漿制漿作業(yè)不僅需要較大的場地,還涉及到廢液處理等環(huán)保問題,尤為關(guān)鍵的是水泥漿注入后常需要十多小時的固化時間,要求交通中斷的時間較長,是日益繁忙的交通運(yùn)輸所不能接受的,且對路基的滲漏水防治效果不明顯。因此,研究能大幅度縮短加固時間的新材料和簡化施工的新工藝。
高聚物注漿材料作為公路工程建設(shè)中常用材料,高聚物注漿材料本身具備諸多優(yōu)良性能。為避免高聚物注漿材料在工程項(xiàng)目實(shí)際應(yīng)用過程中出現(xiàn)問題,結(jié)合高聚物注漿材料特性和其他因素規(guī)劃工程應(yīng)用模式,以此高聚物注漿材料在公路工程建設(shè)中發(fā)揮自身大作用。
高聚物注漿具有非開挖、微創(chuàng)、無損、快速、等優(yōu)點(diǎn),是處治路面內(nèi)部病害的好方法。高聚物注漿材料是兩種預(yù)聚體液體,將這兩種液體混合在一起便立刻發(fā)生聚合反應(yīng),膨脹后形成泡沫狀固體。正是這種混合高聚物樹脂的膨脹,能夠有效穩(wěn)定土基、抬升路面或建筑物且可提升地基承載力。具有熱固性及低密度的高聚物樹脂能夠聚合出不溶于水、有彈性且強(qiáng)度高的聚合材料,這種液態(tài)樹脂相混合后快速發(fā)生反應(yīng),釋放出可控的膨脹力,此膨脹力能夠抬升路面。
維修道路時,則需要將材料注入幾個不同深度或特定深度的路面結(jié)構(gòu)中,注射壓力較小且可保液態(tài)樹脂在發(fā)生膨脹前流向路面下松散、脫空的各個部位。固化后高聚物材料的作用力由路面自身荷載決定,無需額外力的施加?;旌蠘渲l(fā)生反應(yīng)后,體積會成倍增大,膨脹速度可避免在地下分散高聚物材料。一般情況下,高聚物材料膨脹程度同其阻力大小相關(guān),阻力小的方向,膨脹程度更大,所以,在土基軟弱的地方往往流入的高聚物材料會較多,且高聚物材料可壓密該處。直至土基都被壓密。
抗疲勞性能指在公路路面高聚物注漿材料除承受上部結(jié)構(gòu)的靜荷載,還需承受公路上行駛車輛產(chǎn)生的動荷載,雖在公路運(yùn)營中其動荷載通?!?.1MPa,但高聚物注漿材料在多孔結(jié)構(gòu)中,應(yīng)重視起動荷載的穩(wěn)定尺寸。有資料采用MTS試驗(yàn)機(jī)對其材料進(jìn)行各種應(yīng)力的疲勞測試,加載頻率4Hz,試樣尺寸:準(zhǔn)150mm×50mm。疲勞測試次數(shù)達(dá)1000萬次。試驗(yàn)結(jié)果顯示,提高大應(yīng)力,會相應(yīng)的增加其動變形。對高聚物注漿材料而言,即使其實(shí)際運(yùn)營中承受的荷載超過其2倍,在1000萬次疲勞測試后,其疲勞變形也不大。