某市道路检查井沉降原因分析及改进措施探讨

2016-12-06 10:53周洋洋钮小洲江苏华新城市规划市政设计研究院有限公司江苏连云港222001
中国房地产业 2016年5期
关键词:结构层检查井压实

文/周洋洋﹑钮小洲 江苏华新城市规划市政设计研究院有限公司 江苏连云港 222001

某市道路检查井沉降原因分析及改进措施探讨

文/周洋洋﹑钮小洲 江苏华新城市规划市政设计研究院有限公司 江苏连云港 222001

道路检查井沉降会导致很多问题,本文从地质﹑设计及施工等多方面原因对某市道路检查井沉降问题进行了分析,并提出了针对性的改进措施。

检查井;沉降 ;承载力;防沉降

1、检查井沉降现状及危害

检查井是保证城市管线正常运行必不可少的组成设施,大多数情况需在道路的非机动车道﹑甚至机动车道上布置市政管线,这些管线上的检查井如果建造措施不当造成沉降,将严重影响道路的整体通行性。

道路检查井沉降现象比较多见,容易出现下列两种情况发生:第一种以井为中心,周围辐射约1m的范围内明显内陷;第二种是井盖没有下沉或下沉较小,以井为中心的周边明显下沉。以上两种情况显然不能满足《城镇道路工程施工与质量验收规范》(CJJ1-2008)规定井框与路面高差小于5mm的要求[1]。

检查井沉降会带来很多问题,主要有:第一是影响行车安全,检查井沉降会造成路况变差,导致不同程度的“跳车﹑颠簸”,产生不适感,严重时导致交通事故;第二是由于检查井沉降导致井周路面有不同程度的弧形裂纹产生,一般伴有路面开裂,缩短道路使用寿命;第三是由于沉降的检查井数量众多,后期维修严重影响交通并且维修费用较大[2]。

2、检查井沉降原因分析

2.1 地质原因

一般情况下,检查井地基基础比道路地基基础深。该市道路路基一般位于第一层素填土层或黏土层;检查井地基一般位于第二层淤泥质黏土或者第三层淤泥层内,属于海相~泻湖相沉积类型。两种土质承载力相差较大,原始土层强度差异是造成检查井沉降的一个先天原因。

2.2 设计方面不足

图1中检查井基础﹑收口结构和路面结构分别设计,造成检查井独立于路面,与路面结构的承载力﹑刚度不一致,检查井与道路结构层很难形成一个整体。这种设计上的先天不足使检查井普遍发生沉降成为可能。

当检查井基础及井身的承载力﹑刚度较强,周边的路面较差且不足以承受荷载时,就会发生上述第一种情况,井盖座区域形成明显的坑洼;反之则会发生上述第二种情况,井盖座明显凸出路面。

图1 现状检查井设计

2.3 检查井地基承载力不足

路面上的重力动荷载是通过检查井的井盖传至检查井井体,再通过井体垂直施加于地基上,即路面检查井上的动荷载最终作用在检查井地基上。因此要求检查井地基的承载力必须达到一定的强度,否则在顶部长时间动荷载作用下,底部的地基土就会被压缩下沉,使检查井整体下沉,造成上述第一种情况发生。

2.4 检查井周边回填不实

根据《给水排水工程构筑物施工及验收规范》(GB50141-2008)规定,检查井周围回填土的压实度应当与道路基层压实度相同,即压实度应≥93%(重型压实标准)[3],但在检查井施工过程中普遍做法是井筒砌筑完成后,井与工作坑之间空间狭小,机械操作空间不够,机械碾压困难;而人工夯实又难以控制质量,导致井周回填土在使用过程中逐渐沉降,造成上述第二种情况发生。

3、检查井防沉降措施

3.1 防沉降设计

针对检查井与道路结构层很难形成整体的问题,图2中防沉降设计是通过加大井圈受力面积,分散路面荷载,使其架于周边的路面结构层中,路面结构层和检查井共同承担路面荷载,从而减少和避免检查井后期的沉降。加大井圈外直径,一般≥井筒外径+600mm,厚度≥150mm,井圈混凝土强度应≥C30。

图2 检查井改进设计

3.2 保证足够的地基承载力

根据《给水排水图集》(苏01-2012)要求设计修正后的检查井地基承载能力不小于100kpa,对于软土地基不得采用原土回填,需将检查井基础底以下0.5m范围内现状淤泥质黏土或淤泥清除后,换填级配碎石。具体顺序为:垫层以下0.10~0.20m砂石基础﹑0.2~0.5m级配碎石,换填宽度为管道基础宽度及两侧各0.5m范围。级配碎石直径≤10cm,含泥率<5%[4]。

3.3 规范开挖及井壁回填施工

(1)规范检查井基坑开挖尺寸

对于新建的道路检查井基坑要使用反开挖工艺,反开挖尺寸按照井室外廓尺寸+50~80cm为宜,保证夯实机械工作面展开,从而保证后续回填土压实度满足要求。

(2)提高井周回填质量

改善井周回填材料,加大井周回填压实度,对减少检查井沉降有直接作用。影响回填质量的因素有回填土的土质﹑含水量﹑压实机具﹑虚铺厚度﹑夯实遍数等。因此要做到:①检查井周边要分层回填,每层回填虚铺厚度25~30 cm,并用平板振动夯实至路面基础高度;②控制填料的最佳含水量,遇地下水或雨后施工时须先排干水,再分层随填随压实,禁止带水回填或水夯法施工;③针对井壁与井周边灰土﹑无机料基层压实后强度等级的不同,检查井周围(环距井壁外60~80 cm 范围内)可采用掺加定量水泥增加填料强度的方法;④根据夯实机具的不同,采用不同的虚铺厚度:蛙式夯为24 cm;立式夯为20 cm;四人夯应≤20 cm。

结语:

本文针对某市道路检查井沉降问题从地质﹑设计及施工三方面进行了分析,并根据成因提出了针对性的改进措施,希望对今后检查井的设计和施工起到一定的借鉴和参考作用。

[1]北京市政建设集团有限责任公司,中国市政工程协会.CJJ1-2008城镇道路工程施工与质量验收规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2008.

[2]黄谦,郭清平.城市沥青道路检查井病害分析及处理措施[J].特种结构,2011,Vol.28,No.2:44-47.

[3]建设部标准定额研究所.GB50141-2008给水排水工程构筑物施工及验收规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2008.

[4]张建强,赵淑梅,宋丽丽.城市道路检查井沉陷的病害分析及施工技术研究[J].城市道桥与防洪,2010,No.9:271-273.

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