高速公路下伏采空区是近年来高速公路建设中遇到的新问题,属于特殊地基处理问题.该文以京福高速公路徐州东绕城段工程为依托,对高速公路下伏富水采空区注浆法处治设计方法进行了研究.对于高速公路下伏采空区的处治设计,按不同的阶段进行设计是一种合理可行的方法.对应公路设计的三个不同设计阶段,即工程可行性研究阶段、初步设计阶段、施工图设计阶段,提出了采空区处治设计的"三阶段"设计方法.在不同的设计阶段,对于采空区的勘察、稳定性评价、处理方案的选择,具有不同的设计要求和目标.依据采空区稳定性的定性评价原则,结合其地表沉陷的主要影响因素,提出了处理方案的选择方法.针对采空区注浆法处理技术,进行了注浆材料性质的试验研究.对于水泥粉煤灰浆液和粘土粉煤灰浆液进行了单因素试验和二次回归正交试验,得到了浆液比重、凝结时间、流动度、粘度、结石率、抗压强度的变化规律,确定了适合采空区注浆的最佳配比,建立了浆液技术参数和变化因子之间的二次回归方程,并对这两种浆液进行了对比分析.采空区注浆的扩散半径问题是注浆机理研究的核心问题.对于地下采空区的空隙系统,根据其破碎岩体质的不同,将其划分为三类不同的空隙模型,并以此建立了浆液的扩散模型,即导水裂隙带的三维空隙模型及浆液的球形扩散模型、弯曲变形带的二维离层裂隙模型及浆液的二维扩散模型、采空巷道的一维通道模型及浆液的一维扩散模型.推导了三种不同扩散模式下的浆液扩散距离计算公式,计算并分析了扩散距离与注浆压力、注浆时间、粘度、裂隙性质的关系.