[01496650]公路路基病害的微创注浆关键技术与工程应用

该项目属于公路养护技术领域。至2017年底中国公路通车里程已突破477万km。但中国公路施工和维护水平有限，路基路面多数存在如局部下沉和脱空等病害。现行开挖维修方法成本高昂、影响交通和污染环境。《交通运输部关于全面深入推进绿色交通发展的意见》表明未来交通发展要践行“绿水青山就是金山银山”的理念，开挖技术已不能适应“生态优先，绿色发展”方针需求。注浆技术凭借快速施工和环境友好型优势在各类病害治理技术中占据着主导地位。针对公路病害注浆治理技术多是通过经验确定，这会产生病灶定位不准、注浆孔和诱导孔布局的不合理性、注浆设计参数(注浆压力、注浆量和浆液水灰比等)选取的盲目性等一系列技术难题。为此，有针对地开展公路病害精细化无损检测评估、微孔隙通道下浆液的流固耦合响应、多孔诱导精准注浆技术等研究，为公路病害的注浆治理提供技术保障。 主要技术内容和创新点： 1)创建了基于时域反演、粒子群优化算法、多层状非均匀介质动力响应和电磁波传播的公路隐蔽病害成套精确诊断技术，有效地解决了现行公路路基病害检测数据处理精度低和速度慢的问题，使得病害定位精度提高40%。 2)构建了微孔隙通道下浆液的流固耦合扩散模型，揭示了受注介质的孔隙结构特征和水泥浆的流体特性对浆液时空耦合扩散规律的影响机理，为工程病害治理实践中注浆参数的设计提供了理论支撑，解决了浆液扩散路径和有效范围的问题。 3)发明了多孔诱导精准注浆工艺与技术，解决了注浆孔和诱导孔的布局、注浆设计参数(注浆压力、注浆量和浆液水灰比等)的选取等技术难题，实现了公路病害的多孔精准注浆治理，与传统注浆工艺相比节省投资30%。 该项目主要成果均为国内首创，解决了公路病害的非开挖修复中遇到的病害精准定位和评估、注浆设计参数选取、注浆孔与诱导孔的布局等关键科学技术难题，主要技术经济指标处于国内行业领先水平。项目共发表学术论文20篇，其中SCI和EI论文14篇，获专利3项。该项目中的病害精准检测评估、注浆孔和诱导孔布孔、注浆设计参数选取等技术通过广西隆百公路发展有限公司和郑州安源工程技术有限公司等12家单位在省内外的公路病害治理进行推广应用，累计修复公路里程数3274.16公里，为项目完成单位新增产值7695.4万元，节约投资2063万元，为其他应用单位节约投资18403万元，还有效地保护了生态环境，具有广阔的应用前景。