井口排水检查井口处路面下沉理由和对策电大

【摘要】文章首先介绍了排水检查井口处路面下沉问题，其次分析了其原因，最后就如何改进提出了一些对策和建议。
【关键词】排水检查；井口；路面开裂与下沉
引言
城市道路排水检查井又称入孔，是设在市政工程地下主干管线上的一种井状构造物，主要作为管线运行情况检查和疏浚的操作空间，同时，雨水支管汇

源于：论文封面www.udooo.com

入主干管道也通过检查井来完成连接。设置在路面的检查井主要有给水管线、 排水管线、 电力、 电讯管线检查井。路面井口指的是检查井与周围路面的结合部位，由井圈座、井盖和周围路面共同组成，要求井口应与周围路面齐平，以保证井口部位路面平整和行车的舒适安全。 但是，井口部位的路面病害时有发生，如井口沉降、凸起、倾斜和井口处路面松散、裂缝、脱落等，已成为市政管理部门的棘手问题，严重地影响到路面的行车质量和市政工程的形象。

1 井口沉降问题介绍

井口沉降指的是井口处路面经行车荷载碾压后，井盖标高低于周围路面的现象。正常的井口路面如图1所示，沥青路面井口沉降如图2所示，水泥混凝土路面井口沉降如图3所示。井口沉降将使路面不平整，行车颠簸，雨水渗透进入检查井内而导致井内积水，影响电力、电信设备的使用安全。
图1 未发生沉降的井口路面 图2 沥青路面井口沉降 图3 水泥路面井口沉降

2 井口沉降的原因分析

2.1 不合理的井圈/筒结构使检查井独立承受行车荷载而引起的沉降

检查井结构如图4所示，车辆荷载经井盖-井圈座-井壁传递给检查井基础， 车辆荷载应力传递路线与井口周围路面没有发生联系， 检查井独立承担行车荷载。 应力扩散范围只在检查井基础底面积的范围， 略去井身自重不计， 基底最大应力可以用偏心受压公式计算。 而对水泥混凝土路面来讲，计算模型是弹性半空间体上的无限大板，对沥青路面来讲，计算模型是弹性层状体系，它们对行车荷载的应力扩散范围远大于检查井上承受有车辆时的应力扩散范围。按路面力学计算，可知路基路面中与检查井基础同深度的土基应力远小于检查井基底应力，从而造成检查井与路面的不均匀沉降，引起如图

2、图3所示的井口沉降病害。

图4 检查井结构

2.2 先砌筑井体后铺筑路面的施工工艺造成的井口沉降

目前城市道路修建中均采用先铺筑管线， 砌筑各种检查井体， 井身砌筑到路面标高后， 再分层铺筑、分层压实修建路面。由于压路机在井口附有压实死角， 通常井口路面采用人工填筑夯实。即使在铺筑面层时使用压路机压实， 因为检查井体的刚度远大于路面结构层， 压路机经过井体部位时， 压力实际上由井体承受， 井口部位的路面并没有得到充分压实， 从而使得井口附近的路面压实度小于远离井口的路面压实度， 在行车荷载冲击作用下， 井口路面会很快产生裂缝， 雨水顺着路面裂缝和路面与检查井结合处进入检查井基础， 导致井底地基含水量增大， 强度降低， 加剧了检查井沉降的发生。

2.3人工修复质量欠缺造成的井口与周围路面高程差

传统的人工井口路面修复工作是先在井口周边用锯缝机切出一个矩（圆）形围缝， 用风镐、 洋镐凿出沥青混凝土料， 取出井圈重新固定安装后， 再铺
筑新的路面沥青混凝土材料。 这一方法修复的外观和质量均较差， 且费工费时， 劳动强度大， 特别是若施工人员质量意识不强， 对井口边缘处凿挖不到位， 铺筑沥青混合料时没能将路面与井口压实平整， 就会造成井口标高低于周围路面， 形成井口沉降的检测象。

2.4传统的井体材料导致的井体下沉

目前我国各类检查井的修建材料还比较落后，井身主要使用粘土砖， 由人工砌筑， 粘土砖的强度低， 耐久性差， 使用七八年后就会因腐蚀而造成砖体酥烂， 或因砂浆质量不过关、 砂浆砌筑不饱满、井身砌体有通缝、 人工砌筑座浆质量不容易得到严格控制等， 从而导致检查井下沉， 引起井口凹陷、路面破碎， 影响行车安全、 舒适和路容外观。

3 井口沉降的防治对策

3.1重视基础处理和压实，保证检查井基底荷载应力与同深度路基一致

检查井作为路基路面工程的附属小型设施， 其基础处理一般不被重视， 从而使检查井的基底应力大于路面、 路基同深度应力， 基底沉降大于路基路面沉降， 井口发生下沉。 应当认识到， 检查井作为独立的结构物， 承担的是整个车轮的冲击荷载， 甚至于几倍超载的车轮荷载作用， 为单个结构独自受力， 故应对检查井的基础处理更加重视，以保证井的基底荷载应力与同深度路基路面的基底应力一致。检查井作为排水工程的小型设施， 为减小路面开裂和井口沉降， 应将检查井基础和周围路基路面的压实按同等标准或高于路基路面压实标准进行控制。

3.2使用反开挖工艺确保井口路面压实度

将反开挖工艺应用于沥青路面结构上， 指检查井按传统工艺修建到要求的基层或底基层标高后，用圆形盖板将井筒位置盖住， 然后与整幅路面一道铺筑压实路面各结构层。 路面修筑完毕后， 按事先作好的标记， 准确找出井口中心的几何位置， 用路面圆孔钻机钻孔铣刨， 然后延长开挖、 砌筑竖井壁， 调平、 放置、 安装井圈座。 路面圆孔钻机可以在3min内在沥青路面上钻出深度为300mm、 最大直径为1 400mm的圆孔， 机械设备的进步已使这一施工工艺得以简便实现。 按反开挖施工工艺进行路面检查井修建， 可以使井口附近的路面压实度得到保证， 从而避免或降低井口路面病害， 减少雨水沿裂缝进入检查井基础的概率， 降低检查井沉降的发生。

3.3 改进井框与井筒用砂浆连接的设计工艺

在路面施工后期,表面层施工前都要进行按路面设计高程砌升井筒、调整安装井盖框的工序,传统的设计工艺为采用水泥砂浆垫层将井框支座与井筒连接。然而在对施工单位的调查中了解到:在井框支座安装过程中,工人为了支撑井框,常常采用敲碎的砖渣垫上或塞入,造成井支垫不实,有空隙,而砖渣本身强度低,在荷载冲击下易碎。
表面上看,这是施工原因,但笔者认为其根本原因是设计原因,即对井框支座安装采用水泥砂浆垫层连接的设计工艺。砂浆的骨料粒径小,流动性太大,在自重和井框压力下,其支垫高度最多不到3 cm,但实际工艺的支垫高度是受砌砖高度控制的,砖厚5 cm,灰缝1~2 cm,找平支垫高度应在1~7 cm,加上道路本身的路拱坡度,造成多数情况为井支垫高度在3~8 cm,砂浆支垫能达到的厚度与所需支垫厚度(砖的模数)极不匹配。所以,施工中很难避免工人用砖渣类支垫物进行支垫的现象。

3.4 改进安装工艺

为使井筒与井框连为一体,最好使支垫井框的水泥混凝土包围井框,然而如果全包围,会外露到沥青道路的表面上,处理不好将影响外观。最好的办法是:控制包围井框的高度,上面能铺筑覆盖沥青混凝土表面层。鉴于目前我国城市沥青路面的表面层厚度多采用4 cm(AC-13级配),水泥混凝土最小铺筑厚度为6 cm,为保证能实现混凝土包围井框,故不应选用高度小于10 cm的井盖框,同时,建议井框制作时尽量减少井支座外边沿的尖角。
我们结合以下几点进行升井工艺设计,已取得良好的效果:
(1)结合面层的结构层厚;(2)结合路面施工工序及方便施工机具;(3)使井框与井筒进一步加固牢靠;(4)结合今后养护升井的需要等。
例如,当井框的高度≥10 cm时,设计工艺为:升井时筑砌比正常升井高度低一砖,将井框落在不小于6 cm(实际为6~12 cm)的水泥混凝土上,同时,在沥青表面层以下采用边长1.6 m,厚20 cm左右(与上基层厚度匹配)的C25水泥混凝土包围井框和井筒,使混凝土不露在路面表面和便于压路机基层碾压。该工艺安排在基层施工后、面层铺筑前。
参考文献
杨宗良.城市道路检查井病害之因及升井新工艺[J]. 科技情报开发与经济. 2011(18)
孙素红,杨红菊.关于检查井质量通病的成因及其防治[J]. 科技风. 2009(18)
[3] 秦延红,鹿辉艳.城区内道路上检查井施工的质量控制及安全措施[J]. 科技信息(科学教研). 2007(25)