【摘要】道路檢查井沉降會(huì)導(dǎo)致很多問題,本文從地質(zhì)、設(shè)計(jì)及施工等多方面原因?qū)δ呈械缆窓z查井沉降問題進(jìn)行了分析,并提出了針對(duì)性的改進(jìn)措施。
【關(guān)鍵詞】檢查井;沉降 ;承載力;防沉降
1、檢查井沉降現(xiàn)狀及危害
檢查井是保證城市管線正常運(yùn)行必不可少的組成設(shè)施,大多數(shù)情況需在道路的非機(jī)動(dòng)車道、甚至機(jī)動(dòng)車道上布置市政管線,這些管線上的檢查井如果建造措施不當(dāng)造成沉降,將嚴(yán)重影響道路的整體通行性。
道路檢查井沉降現(xiàn)象比較多見,容易出現(xiàn)下列兩種情況發(fā)生:第一種以井為中心,周圍輻射約1m的范圍內(nèi)明顯內(nèi)陷;第二種是井蓋沒有下沉或下沉較小,以井為中心的周邊明顯下沉。以上兩種情況顯然不能滿足《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(CJJ1-2008)規(guī)定井框與路面高差小于5mm的要求[1]。
檢查井沉降會(huì)帶來很多問題,主要有:第一是影響行車安全,檢查井沉降會(huì)造成路況變差,導(dǎo)致不同程度的“跳車、顛簸”,產(chǎn)生不適感,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致交通事故;第二是由于檢查井沉降導(dǎo)致井周路面有不同程度的弧形裂紋產(chǎn)生,一般伴有路面開裂,縮短道路使用壽命;第三是由于沉降的檢查井?dāng)?shù)量眾多,后期維修嚴(yán)重影響交通并且維修費(fèi)用較大[2]。
2、檢查井沉降原因分析
2.1地質(zhì)原因
一般情況下,檢查井地基基礎(chǔ)比道路地基基礎(chǔ)深。該市道路路基一般位于第一層素填土層或黏土層;檢查井地基一般位于第二層淤泥質(zhì)黏土或者第三層淤泥層內(nèi),屬于海相~瀉湖相沉積類型。兩種土質(zhì)承載力相差較大,原始土層強(qiáng)度差異是造成檢查井沉降的一個(gè)先天原因。
2.2設(shè)計(jì)方面不足
圖1中檢查井基礎(chǔ)、收口結(jié)構(gòu)和路面結(jié)構(gòu)分別設(shè)計(jì),造成檢查井獨(dú)立于路面,與路面結(jié)構(gòu)的承載力、剛度不一致,檢查井與道路結(jié)構(gòu)層很難形成一個(gè)整體。這種設(shè)計(jì)上的先天不足使檢查井普遍發(fā)生沉降成為可能。
當(dāng)檢查井基礎(chǔ)及井身的承載力、剛度較強(qiáng),周邊的路面較差且不足以承受荷載時(shí),就會(huì)發(fā)生上述第一種情況,井蓋座區(qū)域形成明顯的坑洼;反之則會(huì)發(fā)生上述第二種情況,井蓋座明顯凸出路面。
圖1現(xiàn)狀檢查井設(shè)計(jì)
2.3檢查井地基承載力不足
路面上的重力動(dòng)荷載是通過檢查井的井蓋傳至檢查井井體,再通過井體垂直施加于地基上,即路面檢查井上的動(dòng)荷載最終作用在檢查井地基上。因此要求檢查井地基的承載力必須達(dá)到一定的強(qiáng)度,否則在頂部長(zhǎng)時(shí)間動(dòng)荷載作用下,底部的地基土就會(huì)被壓縮下沉,使檢查井整體下沉,造成上述第一種情況發(fā)生。
2.4檢查井周邊回填不實(shí)
根據(jù)《給水排水工程構(gòu)筑物施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50141-2008)規(guī)定,檢查井周圍回填土的壓實(shí)度應(yīng)當(dāng)與道路基層壓實(shí)度相同,即壓實(shí)度應(yīng)≥93%(重型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn))[3],但在檢查井施工過程中普遍做法是井筒砌筑完成后,井與工作坑之間空間狹小,機(jī)械操作空間不夠,機(jī)械碾壓困難;而人工夯實(shí)又難以控制質(zhì)量,導(dǎo)致井周回填土在使用過程中逐漸沉降,造成上述第二種情況發(fā)生。
3、檢查井防沉降措施
3.1防沉降設(shè)計(jì)
針對(duì)檢查井與道路結(jié)構(gòu)層很難形成整體的問題,圖2中防沉降設(shè)計(jì)是通過加大井圈受力面積,分散路面荷載,使其架于周邊的路面結(jié)構(gòu)層中,路面結(jié)構(gòu)層和檢查井共同承擔(dān)路面荷載,從而減少和避免檢查井后期的沉降。加大井圈外直徑,一般≥井筒外徑+600mm,厚度≥150mm,井圈混凝土強(qiáng)度應(yīng)≥C30。
圖2檢查井改進(jìn)設(shè)計(jì)
3.2保證足夠的地基承載力
根據(jù)《給水排水圖集》(蘇01-2012)要求設(shè)計(jì)修正后的檢查井地基承載能力不小于100kpa,對(duì)于軟土地基不得采用原土回填,需將檢查井基礎(chǔ)底以下0.5m范圍內(nèi)現(xiàn)狀淤泥質(zhì)黏土或淤泥清除后,換填級(jí)配碎石。具體順序?yàn)椋簤|層以下0.10~0.20m砂石基礎(chǔ)、0.2~0.5m級(jí)配碎石,換填寬度為管道基礎(chǔ)寬度及兩側(cè)各0.5m范圍。級(jí)配碎石直徑≤10cm,含泥率<5%[4]。
3.3規(guī)范開挖及井壁回填施工
(1)規(guī)范檢查井基坑開挖尺寸
對(duì)于新建的道路檢查井基坑要使用反開挖工藝,反開挖尺寸按照井室外廓尺寸+50~80cm為宜,保證夯實(shí)機(jī)械工作面展開,從而保證后續(xù)回填土壓實(shí)度滿足要求。
(2)提高井周回填質(zhì)量
改善井周回填材料,加大井周回填壓實(shí)度,對(duì)減少檢查井沉降有直接作用。影響回填質(zhì)量的因素有回填土的土質(zhì)、含水量、壓實(shí)機(jī)具、虛鋪厚度、夯實(shí)遍數(shù)等。因此要做到:①檢查井周邊要分層回填,每層回填虛鋪厚度25~30 cm,并用平板振動(dòng)夯實(shí)至路面基礎(chǔ)高度;②控制填料的最佳含水量,遇地下水或雨后施工時(shí)須先排干水,再分層隨填隨壓實(shí),禁止帶水回填或水夯法施工;③針對(duì)井壁與井周邊灰土、無機(jī)料基層壓實(shí)后強(qiáng)度等級(jí)的不同,檢查井周圍(環(huán)距井壁外60~80 cm 范圍內(nèi))可采用摻加定量水泥增加填料強(qiáng)度的方法;④根據(jù)夯實(shí)機(jī)具的不同,采用不同的虛鋪厚度:蛙式夯為24 cm;立式夯為20 cm;四人夯應(yīng)≤20 cm。
結(jié)語:
本文針對(duì)某市道路檢查井沉降問題從地質(zhì)、設(shè)計(jì)及施工三方面進(jìn)行了分析,并根據(jù)成因提出了針對(duì)性的改進(jìn)措施,希望對(duì)今后檢查井的設(shè)計(jì)和施工起到一定的借鑒和參考作用。
參考文獻(xiàn):
[1]北京市政建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司,中國(guó)市政工程協(xié)會(huì).CJJ1-2008城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2008.
[2]黃謙,郭清平.城市瀝青道路檢查井病害分析及處理措施[J].特種結(jié)構(gòu),2011,Vol.28,No.2:44-47.
[3]建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)定額研究所.GB50141-2008給水排水工程構(gòu)筑物施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2008.
[4]張建強(qiáng),趙淑梅,宋麗麗.城市道路檢查井沉陷的病害分析及施工技術(shù)研究[J].城市道橋與防洪,2010,No.9:271-273.