某市道路檢查井沉降原因分析及改進(jìn)措施探討

文/周洋洋﹑鈕小洲 江蘇華新城市規(guī)劃市政設(shè)計(jì)研究院有限公司 江蘇連云港 222001

某市道路檢查井沉降原因分析及改進(jìn)措施探討

文/周洋洋﹑鈕小洲 江蘇華新城市規(guī)劃市政設(shè)計(jì)研究院有限公司 江蘇連云港 222001

道路檢查井沉降會(huì)導(dǎo)致很多問(wèn)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(wèn)題進(jìn)行了分析，并提出了針對(duì)性的改進(jìn)措施。

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(chē)道﹑甚至機(jī)動(dòng)車(chē)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(jiàn)，容易出現(xiàn)下列兩種情況發(fā)生：第一種以井為中心，周?chē)椛浼s1m的范圍內(nèi)明顯內(nèi)陷；第二種是井蓋沒(méi)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(lái)很多問(wèn)題，主要有：第一是影響行車(chē)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(chē)﹑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(kāi)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(lèi)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(guò)檢查井的井蓋傳至檢查井井體，再通過(guò)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?chē)靥钔恋膲簩?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(guò)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(guò)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(wèn)題，圖2中防沉降設(shè)計(jì)是通過(guò)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(kāi)挖及井壁回填施工

（1）規(guī)范檢查井基坑開(kāi)挖尺寸

對(duì)于新建的道路檢查井基坑要使用反開(kāi)挖工藝，反開(kāi)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(kāi)，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(wú)機(jī)料基層壓實(shí)后強(qiáng)度等級(jí)的不同，檢查井周?chē)ōh(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(yǔ)：

本文針對(duì)某市道路檢查井沉降問(wèn)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。

[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.