司義德

（青島市市政工程設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，山東 青島 266101）

青島市車行道檢查井井周病害特點(diǎn)及成因分析

司義德

（青島市市政工程設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，山東 青島 266101）

基于對(duì)青島市91條總長(zhǎng)約153.4 km的重要道路車行道上14 780座各類檢查井病害情況進(jìn)行的調(diào)查數(shù)據(jù)，匯總分析出了青島市檢查井分布、種類及病害特點(diǎn)，并基于對(duì)病害成因的分析提出了針對(duì)性建議，可指導(dǎo)研究開發(fā)檢查井病害快速處理技術(shù)（青島市建設(shè)科技計(jì)劃內(nèi)項(xiàng)目），亦可為檢查井其他設(shè)計(jì)、施工提供參考和建議。

檢查井；井周病害；病害特點(diǎn)；病害成因

0 引言

近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，城市建設(shè)規(guī)模不斷拓展，相關(guān)市政管線等配套日趨完善，由于城市用地限制等諸多因素，多數(shù)市政管線常需敷設(shè)在車行道上，導(dǎo)致城市車行道上各類檢查井設(shè)置數(shù)量逐年增加。分布于車行道上的檢查井在使用一段時(shí)期后往往發(fā)生井蓋變形或噪響，導(dǎo)致井周路面開裂和沉陷等一系列通病，破壞路面結(jié)構(gòu)，降低了道路的使用壽命，同時(shí)導(dǎo)致路面平整度不良，影響過(guò)往車輛運(yùn)行的平穩(wěn)性和安全性。如何整治和預(yù)防這些病害已成為城市建設(shè)者、管理者不得不面對(duì)的問(wèn)題?；谝陨媳尘埃Y(jié)合青島市城市建設(shè)工作科技攻關(guān)任務(wù)，“城市道路車行道檢查井周病害快速處置技術(shù)研究”列入了2012年青島市建設(shè)科技計(jì)劃。為形成有針對(duì)性的技術(shù)解決方案，首先需要通過(guò)大量的基礎(chǔ)調(diào)查和數(shù)據(jù)積累以形成具有廣泛代表意義的青島市檢查井病害數(shù)據(jù)庫(kù)，并在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行數(shù)據(jù)的提煉和病害成因分析，以指導(dǎo)后續(xù)研究開發(fā)檢查井病害快速處理技術(shù)。

1 調(diào)查情況概述

項(xiàng)目組先后組織十多個(gè)調(diào)查小組耗時(shí)約7個(gè)月對(duì)青島市市內(nèi)91條重要道路車行道上14 780座各類檢查井進(jìn)行了調(diào)查。調(diào)查涉及的道路包括山東路、溫州路等24條一類道路（市內(nèi)重要的交通干道），大學(xué)路、書院路等44條二類道路（區(qū)域內(nèi)的交通干道），增城路、王村路等23條三類道路（前海景區(qū)及老城區(qū)道路），道路長(zhǎng)度共計(jì)約153.4 km。調(diào)查過(guò)程中首先對(duì)每座檢查井均進(jìn)行了編號(hào)和拍照，形成了“一井一檔案”的調(diào)查成果；其次對(duì)現(xiàn)狀檢查井存在的病害進(jìn)行了分類，分析了各類病害檢查井產(chǎn)生的原因，進(jìn)行了“一井一分析”。

檢查井破損程度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和對(duì)道路交通的影響共分為四種類型：

（1）Ⅰ類。檢查井本身及周邊道路較完好，銜接平整。

（2）Ⅱ類。檢查井與道路銜接較平整，銜接部位有輕微網(wǎng)裂，或有明顯的色差，或曾修補(bǔ)過(guò)。

（3）Ⅲ類。檢查井與周邊道路銜接處不平整，高差小于2 cm，或有明顯網(wǎng)裂，或井蓋噪響嚴(yán)重。

其中Ⅰ類和Ⅱ類檢查井破損較輕且不影響行車舒適性，視為合格檢查井；Ⅲ類和Ⅳ類檢查井破損較為嚴(yán)重且明顯影響行車舒適性[1]，故視為破損需維修的檢查井。

2 調(diào)查數(shù)據(jù)匯總與分析

2.1 調(diào)查數(shù)據(jù)匯總

調(diào)查數(shù)據(jù)匯總見表1～表4和圖1～圖4。

2.2 調(diào)查數(shù)據(jù)分析

為說(shuō)明各類道路檢查井分布情況，定義檢查井分布密度ρ=某類道路檢查井?dāng)?shù)量/某類道路長(zhǎng)度，單位為個(gè)/km；同時(shí)為說(shuō)明各類道路檢查井病害嚴(yán)重程度，定義檢查井整體破損率ξ=（Ⅲ類+Ⅳ類檢查井?dāng)?shù)量）/檢查井總數(shù)量?；谝陨隙x可得出青島市各類道路車行道檢查井分布與病害特點(diǎn)，見表5。

表1 一類道路車行道檢查井現(xiàn)狀情況匯總表

表2 二類道路車行道檢查井現(xiàn)狀情況匯總表

表3 三類道路車行道檢查井現(xiàn)狀情況匯總表

表4 本次調(diào)查所有道路車行道檢查井現(xiàn)狀情況匯總表

圖1 一類道路車行道檢查井種類、破壞程度比重圖

圖2 二類道路車行道檢查井種類、破壞程度比重圖

圖3 三類道路車行道檢查井種類、破壞程度比重圖

圖4 本次調(diào)查所有道路車行道檢查井種類、破壞程度比重圖

（1）從檢查井分布密度來(lái)看，一類道路由于其路幅較寬，便于各類管線排布，所以不但承載著重要的交通功能，同時(shí)也是城市重要的管線走廊，通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)各類大管徑主干管的敷設(shè)大都依附于一類道路。此外由于三類道路兩側(cè)多為餐飲、住宿及居民住宅，各類生活類管線分布密度也相對(duì)較高。

（2）從檢查井種類來(lái)看，青島市城市道路上檢查井主要為雨水、污水及給水檢查井，占81.3%。造成這一現(xiàn)象的原因有：一是這三類管線多需經(jīng)常性檢修或疏通，布設(shè)于車行道可便于相關(guān)單位采用機(jī)械化養(yǎng)護(hù)和維修，避免了人行道上的行道樹、路燈及交通信號(hào)桿等的影響，而其他通信、燃?xì)獾葘I(yè)管線則多布設(shè)于人行道上；二是從管線功能特點(diǎn)來(lái)看，這三類管線為基本市政配套管線，為排水收集或入戶服務(wù)需要，支管、接頭等設(shè)置較多，造成其檢查井設(shè)置數(shù)量相對(duì)較多。

表5 各類道路車行道檢查井分布與病害特點(diǎn)分析表

（3）從檢查井破損率來(lái)看，在本次調(diào)查共涉及的14 780個(gè)檢查井中，其中近66.1%的檢查井存在明顯病害，整體形勢(shì)較為嚴(yán)峻。具體到不同道路類型來(lái)看，三類道路破損率最高，分析其原因：一方面由于三類道路多位于景區(qū)或老城區(qū)，建成年代相對(duì)較早，道路結(jié)構(gòu)偏薄弱，再加之近年來(lái)赴青游客日益增多，旅游旺季持續(xù)時(shí)間變長(zhǎng)，導(dǎo)致三類道路交通量激增，尤其是大量的旅游大巴等大型車輛加劇了檢查井病害及周邊路面損壞；另一方面，三類道路的病害Ⅲ類∶Ⅳ類=1.14∶1，Ⅳ類病害比例較高，通常意味著此處道路路基的破損，這主要由于該類道路現(xiàn)有管線多為早期敷設(shè)，服役多年，后期多進(jìn)行過(guò)管線翻新或擴(kuò)容，而在掘路施工后常由于溝槽恢復(fù)質(zhì)量不高導(dǎo)致后期路基開裂及檢查井沉陷等。相對(duì)應(yīng)地，一類道路的道路結(jié)構(gòu)相對(duì)較強(qiáng)，同時(shí)因交通影響大，敷設(shè)管線規(guī)劃全且標(biāo)準(zhǔn)高，后期掘路施工較少，故雖檢查井總數(shù)較多但破損率相對(duì)較低，同時(shí)Ⅲ類∶Ⅳ類=1.91∶1，也能側(cè)面證明一類道路較好的路基工作狀況。

3 病害成因分析

根據(jù)本次調(diào)查數(shù)據(jù)，研究統(tǒng)計(jì)后得出青島市檢查井病害具有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：

當(dāng)FeCrBSi添加量為1%時(shí)，試樣燒結(jié)密度變化不大，孔隙較多，這是因?yàn)檫@時(shí)液相相對(duì)較少，表現(xiàn)為密度提高不大；隨著添加量的增大，燒結(jié)密度提高顯著，孔隙度逐漸降低，這是由于隨著FeCrBSi添加量的增加，產(chǎn)生的液相越來(lái)越多，其幾乎完全包覆在固相晶粒周圍，從而使試樣的致密度有較大提高，燒結(jié)密度明顯提高；而當(dāng)FeCrBSi添加量增至7%時(shí)，燒結(jié)密度大幅提高，但此時(shí)樣品出現(xiàn)了一些熔融變形，且試樣表面變得粗糙，這是因?yàn)樾纬傻囊合噙^(guò)多，顆粒致密化速度過(guò)快，且由于高溫下液相中的小顆粒不斷溶解，在大顆粒凹陷處不斷析出，從而使大顆粒長(zhǎng)得過(guò)大，出現(xiàn)燒結(jié)變形．

（1）檢查井病害以周邊路面開裂或自身傾斜凹陷兩類為主，分別占到問(wèn)題檢查井總數(shù)的53.3%和29.2%。

（2）根據(jù)對(duì)病害檢查井的開井觀察發(fā)現(xiàn)，多數(shù)病害檢查井井蓋座下的坐漿和砌磚均存在不同程度的脫落或破裂。

（3）位于行車軌跡線上（經(jīng)常承受車輛碾壓）的檢查井病害率較高，破損程度較嚴(yán)重。

（4）井蓋質(zhì)量與病害率成反比，直觀看采用的井蓋更重、更厚則病害率更低、病害程度更輕。

結(jié)合以上特點(diǎn)，再參考相關(guān)文獻(xiàn)[2-5]，并會(huì)同檢查井相關(guān)設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工和管理養(yǎng)護(hù)單位多次進(jìn)行交流、座談的基礎(chǔ)上，以調(diào)查基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為支撐，總結(jié)分析青島市檢查井病害產(chǎn)生的原因主要為以下四方面：

（1）砌筑材料（砂漿、黏土磚等）強(qiáng)度偏低、耐久性不足導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。

（2）檢查井井蓋座安裝及受力不當(dāng)引起結(jié)構(gòu)破壞，青島市常采用的井座傳力類型為懸臂式，在車輛荷載作用下，井座底部易產(chǎn)生翹曲變形，反復(fù)作用下易導(dǎo)致周邊結(jié)構(gòu)破壞。

（3）市政工程施工多存在搶工期或養(yǎng)護(hù)時(shí)間不合理現(xiàn)象，常在材料強(qiáng)度還未形成前就進(jìn)行下一步施工或開放交通，極易造成結(jié)構(gòu)早期強(qiáng)度不足發(fā)生破壞，導(dǎo)致檢查井病害產(chǎn)生。

（4）由于檢查井周邊回填作業(yè)面過(guò)小，常導(dǎo)致機(jī)械碾壓困難，而人工夯實(shí)又難以控制質(zhì)量，在后期使用過(guò)程中易發(fā)生沉降，引起井周路面下沉，檢查井四圍開裂。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本次調(diào)查和分析，可見病害檢查井的數(shù)量及分布與施工單位的水平、施工養(yǎng)護(hù)時(shí)間的長(zhǎng)短、路面交通荷載情況、道路投入使用年限、檢查井在機(jī)動(dòng)車道上的位置、井蓋質(zhì)量等因素有很大的關(guān)系，具體來(lái)說(shuō)，施工水平高、養(yǎng)護(hù)時(shí)間合理、路面交通量輕、道路使用年限短、位置避開行車軌跡線、井蓋質(zhì)量好的檢查井均比較完好，反之則狀況較差，存在不同程度病害?？梢缘贸鲆韵陆Y(jié)論和建議：

（1）建議在道路新建及改造工程中適當(dāng)提高道路路基強(qiáng)度和質(zhì)量，尤其交通量較大且檢查井分布密度較高的道路，以保證承擔(dān)交通功能的同時(shí)成為合格的管線走廊。

（2）建議檢查井布設(shè)時(shí)盡量避開行車軌跡線，尤其避開公交港灣車站、交叉口等渠化交通嚴(yán)重區(qū)域。

（3）建議優(yōu)化檢查井蓋受力設(shè)計(jì)，適當(dāng)增加井蓋座尺寸及材料性能，以提高其自身穩(wěn)定性和抗變形能力。

（4）建議針對(duì)市政工程時(shí)間緊、要求高的施工實(shí)際，采用易密實(shí)、速凝早強(qiáng)的復(fù)合混凝土類材料填充檢查井周邊開挖面，以確保強(qiáng)度，避免沉降。

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U418.7

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1009-7716（2017）09-0064-04

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.09.019

2017-04-20

青島市建設(shè)事業(yè)科技發(fā)展項(xiàng)目（副省級(jí)）：城市道路車行道檢查井周病害快速處置技術(shù)（JK2012-04）

司義德（1985-），男，甘肅武威人，工程師，從事道路結(jié)構(gòu)等設(shè)計(jì)研究工作。