關(guān)于檢查井沉降與解決措施的研究

李光 王登宇 徐曉妮

摘 要：基于我國檢查井施工中出現(xiàn)的不均勻沉降及相關(guān)施工問題的實際情況，針對導(dǎo)致上述問題出現(xiàn)的各方面原因進(jìn)行分析，就優(yōu)化設(shè)計、規(guī)范開挖及回填施工、強(qiáng)化檢查井的砌筑等方面提出了相應(yīng)解決措施。以期為我國市政管線建設(shè)中的檢查井設(shè)計及施工提供借鑒。

關(guān)鍵詞：檢查井 沉降 回填技術(shù) 措施

中圖分類號：P633 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）03（b）-0038-02

Research on manholessettlement and solutions

Li Guang Wang Dengyu Xu Xiaoni

（CSCEC AECOM CONSULTANTS CO.，LTD Xian 710075）

Abstract：Based on the actual situations of uneven settlement of manholes and relative construction weakness，various reasons for above problems were analyzed，and the corresponding settlement measures were recommended in optimization design，specification for excavation and backfill work，and strengthening masonry of manholes some ways.It could be reference of the design and construction of manholes in our country municipal pipelines construction.

Keywords：manhole；settlement；backfill technology

檢查井是為市政管線安裝、維修、定期檢查、清潔和疏通方便而設(shè)置的，常設(shè)在管道交匯處、轉(zhuǎn)彎處、管徑或坡度改變處、以及直線管段上每隔一定距離處，由磚砌或鋼筋混凝土澆筑而成的井狀構(gòu)筑物。

作為市政管道的重要組成部分，檢查井對市政道路工程的質(zhì)量有舉足輕重的影響。隨著城市快速發(fā)展，人民生活質(zhì)量提高，城市道路車輛數(shù)量急劇增加，道路在車輛動荷載作用下受到不同程度的破壞也隨處可見。集中在檢查井周圍的破壞尤為嚴(yán)重，常見現(xiàn)象有檢查井井面下沉、井面凸起、井圈周圍瀝青層碎裂等。這些現(xiàn)象不但有礙市容市貌，影響道路行車的舒適性和安全性，甚至導(dǎo)致交通事故發(fā)生和車輛損壞，無形中也增加了建設(shè)和維修的資金投入[1]。通常城市道路設(shè)計使用年限為15年左右，而檢查井的維修周期卻僅為1.5～3年[5]。造成上述病害現(xiàn)象的原因較多，其主要原因是由于不均勻沉降引起的。

1 檢查井沉降形式

1.1 井座下沉[2]

新建檢查井并預(yù)留井座時，井座高度很少與路面齊平，需要增加墊層調(diào)平，而墊層材料基本為砂漿，由于墊層強(qiáng)度不夠，在汽車的荷載下極易破壞，導(dǎo)致井室發(fā)生沉降。

1.2 檢查井凸起

檢查井回填土的壓實度不夠，會導(dǎo)致周邊回填土在車輛豎向荷載作用下，逐漸豎向下沉，而檢查井作為一個整體，豎向的下沉量相對較小，此時就會出現(xiàn)整個檢查井凸出與車行道路面的情況[4]。

1.3 檢查井周邊瀝青混凝土路面破損

檢查井周邊路面龜裂、破碎，主要由檢查井與周邊路面出現(xiàn)不均勻沉降所致[3]。檢查井修筑時，井周邊回填土一般采用人工夯實，壓密度與周邊路基壓實度不一致。當(dāng)檢查井發(fā)生部分沉降后，汽車對檢查井的沖擊荷載會使檢查井對周邊的土體產(chǎn)生壓力，當(dāng)回填土壓實不夠時，會導(dǎo)致檢查井發(fā)生偏移，進(jìn)一步破壞檢查井旁的路面結(jié)構(gòu)，使瀝青混凝土出現(xiàn)裂縫。

2 檢查井沉降成因

2.1 開挖溝槽斷面尺寸不符合要求

施工人員不嚴(yán)守施工技術(shù)規(guī)程和施工組織要求，偷工減料，導(dǎo)致檢查井基坑開挖平面尺寸偏小或不規(guī)則。井室砌筑后，周邊回填范圍縮小，回填工作面狹窄，夯實機(jī)具無法展開工作，致使回填土壓實度與路基壓實度形成密度差，長時間車輛動載作用下導(dǎo)致不均勻沉降[1]。

2.2 回填土質(zhì)量不符合要求[3]

（1）回填土的含水率較難控制，含水量過大或過小都會使土的壓實度不到要求，致使檢查井周圍土體產(chǎn)生下沉。（2）施工單位受利益驅(qū)動，將腐殖土換填入地下。腐殖土經(jīng)長時間炭化作用，有機(jī)質(zhì)形成碳水化合物，使土體形成空洞和空隙，受到地面荷載作用時易引起地面下沉。（3）施工單位在冬季施工時回填凍土塊，由于冬季土體受凍后體積增大，天氣變暖解凍后水分流失，使土體產(chǎn)生孔隙，受到地面荷載作用后引起地面下沉。（5）如果回填土使用了可壓縮性高、抗剪能力低、結(jié)構(gòu)易受到破壞的濕陷性黃土，遇到水或受到車輛動載作用后，也容易產(chǎn)生沉陷。

2.3 檢查井的砌筑

檢查井井筒砌筑時灰漿不飽滿，勾縫不嚴(yán)，尤其在配合道路施工中升降井筒時，砌筑容易粗糙且砂漿未達(dá)強(qiáng)度就經(jīng)荷載擠壓，使井筒四周磚壁呈活動狀態(tài)[4]。冬季時污水檢查井中的熱蒸汽會沿井筒磚壁的空隙浸入外圍土壤和道路結(jié)構(gòu)層中，在冰凍層區(qū)形成結(jié)晶水并凍結(jié)，在春季易造成周邊土壤形成飽和水狀態(tài)，為井周邊路面變形埋下隱患。

3 解決措施

3.1 優(yōu)化檢查井設(shè)計

（1）盡量避免使用磚砌檢查井和圓形檢查井。

檢查井井筒若采用磚砌，回填時周圍土體不易壓實；另外，圓形井也有因外部存在不少空隙導(dǎo)致幾乎無法壓實的現(xiàn)象。上述情況均易造成井筒周邊土體環(huán)狀下沉[5]。設(shè)計時可盡量避免選用此類設(shè)施，改用矩形混凝土排水檢查井。

（2）盡量避免使用鑄鐵井蓋。

檢查井蓋典型構(gòu)造主要依靠路面瀝青混凝土穩(wěn)定鑄鐵井蓋，由于材料差異很大，常見的路面瀝青混凝土和鑄鐵井蓋之間難以粘結(jié)，井蓋在水平和豎向沖擊荷載作用下將對周圍瀝青混凝土及墊層局部產(chǎn)生很大的應(yīng)力集中，逐漸使周邊瀝青混凝土產(chǎn)生破損，并形成環(huán)狀龜裂[5]。另外，鑄鐵井蓋為脆性材料，常有受強(qiáng)烈沖擊后發(fā)生脆斷導(dǎo)致突然破碎的現(xiàn)象[2]。在設(shè)計時可盡量避免選用鑄鐵井蓋，改用鋼纖維混凝土檢查井蓋（材質(zhì)與瀝青混凝土接近，且自重比同等承載力的鑄鐵井蓋輕30%左右，可減弱井蓋對瀝青混凝土的破壞）。

4.2 規(guī)范開挖及回填施工

（1）加強(qiáng)檢查井基坑開挖尺寸。

檢查井基坑的開挖按井室外徑尺寸，周邊外放50cm-80cm為宜，保證夯實機(jī)具的工作面能有效展開，若有特殊情況使開挖尺寸受限時，須對肥槽縫隙做相應(yīng)處理。加寬檢查井基坑的開挖尺寸和井底基礎(chǔ)處理，保證檢查井基底荷載應(yīng)力和同深度路基一致。

（2）提高回填土質(zhì)量，規(guī)范施工。

①施工過程中，首先選擇合理級配的砂石料，如遇腐殖土、有機(jī)土或建筑垃圾時，應(yīng)采用4%～6%灰土或好土進(jìn)行換填，嚴(yán)禁在槽壁取土回填。②務(wù)必在基礎(chǔ)砼或砌體砂漿達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后再進(jìn)行回填，嚴(yán)禁邊砌筑井筒邊回填；井室周圍回填壓實時應(yīng)沿井室中心對稱進(jìn)行，不得漏夯，并盡量與管道溝槽同時進(jìn)行，否則應(yīng)留臺階行接茬；③路面范圍內(nèi)井室周圍50 cm應(yīng)采用石灰土、砂、砂礫等材料回填，回填厚度不宜小于40 cm，回填材料壓實后應(yīng)與井壁緊貼。④檢查井砌筑完畢，常用分層法進(jìn)行回填?；靥钔涟?5～20 cm分層回填夯實（電動夯機(jī)繞井細(xì)夯），并采用平板振動夯進(jìn)行夯實，直至達(dá)到路面基礎(chǔ)高度。根據(jù)施工條件和回填部位選擇填充材料和夯實機(jī)械，以達(dá)到最佳壓實效果。

3.3 規(guī)范檢查井砌筑施工

（1）檢查井相關(guān)材料不僅要滿足設(shè)計要求，更要優(yōu)選正規(guī)廠家產(chǎn)品。井井筒砌筑砂漿應(yīng)拌合均勻，和易性要好，砌筑時灰漿要飽滿，勾縫時保證嚴(yán)密，砌筑磚材要滿足尺寸和強(qiáng)度要求。

（2）砌筑前應(yīng)先做好砼基礎(chǔ)。當(dāng)?shù)鼗刭|(zhì)水文條件不良時，可通過換填處理提高基底承載力。

（3）施工中保證井框與其結(jié)構(gòu)的筑實，防止在碾壓或其他外力作用下發(fā)生形變。井壁內(nèi)外應(yīng)在填筑路基前粉刷1：2防水水泥砂漿，厚度≥2 cm，對接縫、管口等位置重點處理。

（4）砌筑時隨路基填筑不斷加高直至設(shè)計高程；磚砌井砌筑前先將磚充分潤濕，砂漿標(biāo)號不低于M7.5，檢查井高度以道路基層底部高程為準(zhǔn)。在管道與井體連接處須將縫隙填充嚴(yán)密，防止?jié)B漏。

4 結(jié)語

市政管道工程為隱蔽工程，竣工時只有檢查井可供檢驗。盡管如此，檢查井又是重要的市政設(shè)施，既反映了設(shè)計、施工水平，也反映了市政管理水平和城市文明程度[2]。在實際工程中，檢查井沉降是多方面因素共同作用的結(jié)果。本文從檢查井開挖、回填及檢查井井筒砌筑等方面進(jìn)行總結(jié)，歸納沉降的幾種形式并分析主要原因，進(jìn)而提出解決措施，為今后的檢查井設(shè)計和施工提供借鑒和參考。

參考文獻(xiàn)

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