下沉式道路

2024-09-27

下沉式道路（精选4篇）

下沉式道路篇1

下沉式道路是指道路的部分或全部交通行驶界面处于地面线以下一定深度。

生活在现代都市里的人,向往宁静、安逸的生活:城市用地的局促,要求尽可能节约用地宽度;在景观要求较强的区域,要求避免繁忙的交通破坏了周边的宁静,并避免破坏环境景观。下沉式道路将大量的交通带到地下,通过立体设计,能减少道路用地宽度,并能避免对现状地面环境的破坏。

1 下沉式道路的优缺点

1.1 优势

1)各类交通有序通行。下沉式道路处在一个相对封闭的环境中,慢性系统和快速系统完全分离,能保证各类交通各自有序运行,提高了行车安全性。

2)阻隔噪声。下沉式道路的U型构造,能对噪声进行有效的阻隔和控制,如果再作隔声处理,那么还将具有吸音效果。下沉式道路两侧的多层植物带也将在阻隔噪声方面起到一定的作用。

3)可以实现公路污染的有效控制。汽车尾气的排放,无论怎样降低,在以石油为燃料的时代不可能达到污染物的零排放。下沉式道路相对封闭且周围植物群落丰富,可以限制污染物的扩散并有效地将其吸收。

4)便于水资源的收集利用。下沉式道路下沉的地形及发达的网络,将雨水收集储藏,然后可将其转化为中水循环利用。

5)有利于城市景观的布局。路岸的绿化在立面上乔、灌、藤、草分层布景;平面上分带栽植,能营造良好的城市景观。

6)行车视觉效果更佳。下沉式道路有一个高度聚合的景观群落。这个群落空间可以实现多位组合,植物更可根据需要在季节变化,造型设计上寻求地方特色,因而能营造更好的行车视觉环境。

7)缓解城市热岛效应。下沉道路两侧的植物群落可以阻挡过多的光线照射到下沉式道路的表面,使路面产生的热量达到最低。另外,下沉式道路能缓解热量迅速扩散的问题,两侧植物还可以通过蒸腾作用将热量降低。

8)节约道路用地。通过立体层次设计,将大量的交通引入地下,从而为地面交通通行腾出了空间。

1.2 劣势

1)工程造价高。需要修建大量的构造物或进行大尺度的开挖,因而较常规地面道路工程造价高。

2)处理不当将对周边环境有明显影响。因下沉式道路相当于在纵向形成了一道隔离设施,阻碍了道路两侧地下水的自然流通,改变了一定区域的地下水分布。同时,直壁式的U型结构,将使道路两侧动物的沟通被隔断。

3)应对灾害(难)成本较高。下沉式道路处于相对低凹的地带,则排水基本上依靠泵站。在特大暴雨或泵房突发事故时,下沉式道路的正常运行将面临考验。同时,相对封闭的空间也限制了快速撤离的路线,应对大灾害(难)难度增大。

2 下沉式道路形式分析

2.1 敞开式下沉式道路

道路顶面完全敞开,主要用于从视觉上减少交通对周边环境和交通的影响,因而较多运用于景观要求较高区域,也用于与横向道路简易立体交叉。缺点是用地面积较大,因而较少用于城市中心区域。

案例1:在天津市原古文化街修筑海河楼广场,为更好地突出海河楼广场亲水性、观赏性,形成良好统一的景观效果,在海河西路狮子林桥—福安大街修建一条最宽处达18 m,全长约1.3 km的下沉式U型地道(如图1),并在靠近建筑物一侧有宽度为15 m的地面辅道。修建后,海河、下沉地道、地面辅道、建筑物以及行人、车辆,构绘成一幅富有时代动感全新的画卷。

案例2:武汉花山生态新城中某主干路穿越中心区域,为符合区域生态要求,采用了景观敞开式下沉式道路(如图2)。该方案采用生态挡墙,如预制空心砖等,布置蔓藤类垂直绿化,并通过下沉部分道路两侧绿化减缓机动车噪声垂直传播对辅道交通的影响:下沉部分道路采用土质路基,便于布置生态排水沟,增强整体断面的生态性。

2.2 半敞开式下沉式道路

主要考虑在节约用地的同时,通过部分敞开方式减少地道封闭空间对司机产生的不利视觉影响,并可改善地道内的照明、通风及视觉效果。它比较适用于中、长距离的地下道路,较多地应用于城市中心区域。

案例3:深圳市某地道工程采用了图3所示的设计方案,在3 km长的地道工程中有两处(各100 m)采用了半敞开地道结构型式。由于敞开段有限,且范围较小,因而大大增加了地面道路的使用空间。地面上,在地道敞开范围周边通过布置花坛等形式,美化景观。

2.3 封闭式下沉式道路

道路完全设置于地下,与其对应的地面空间基本均可以利用为地面道路,同时对地面景观基本没有影响。该类型道路较多用于城市中心区域,但工程造价高,各类设施协同建设要求高。

案例4:上海浦东西起世纪大道银城西路东侧,沿世纪大道向东,经陆家嘴东路、浦东大道,到中环线金桥路的东西通道,全长7 850 m,采用地下道路形式(见图4)。

该通道在有限的城市空间内,不仅改善了区域交通,优化了路网布局,还将较大地改观外滩景观,最大限度地恢复外滩历史面貌,丰富上海的人文景观。

3 结语

是否需要设置下沉式道路,需要综合多种因素进行综合考虑,至于具体形式也应根据需求进行充分论证。下沉式道路是配电、照明、通风、消防、绿化等的综合体,是一项设计的系统工程。

下沉式道路篇2

随着中国城镇化进程的进一步加快, 城市人口快速增长, 城市交通面临更大的挑战;城市立体化交通设计, 使城市交通分层次、分类别、提高了交通效率。市政机动车隧道与地下轨道公共交通的交叠, 是立体交通的一部分。笔者通过对郑州市轨道交通5号线京广南路站下穿既有市政隧道的设计案例, 以及4号线龙湖岛站结合副CBD环路的设计案例进行介绍和分析, 以便对该类相似工程的设计方案提供借鉴。

2 京广南路站方案研究

2.1 京广南路站站址环境

京广南路站为5号线工程中间车站, 车站主体位于航海中路与京广南路交叉口, 沿航海中路路下设置, 车站下穿京广南路隧道 (见图1) 。

航海中路规划道路红线宽60m, 道路中间有双向BRT快速公交专用站台;京广南路规划道路红线宽60m, 路中的京广南路隧道已经修建完毕 (见图2) 。

站址现状西南象限为京航饭店及郑州客运总站, 东南象限为中州大学, 东北象限为京航商贸城, 目前在建, 西北象限为七一三研究所家属院。周边规划以居住、商业金融、教育、交通用地为主 (见图2) 。

2.2 控制性因素分析

(1) 京广南路下穿隧道

京广南路隧道是郑州市京广路-沙口路快速通道的一部分, 隧道宽18.4m, 机动车道为双向8车道, 隧道底板底埋深13.09m。埋深较深, 位于车站地下两层位置, 车站下穿京广南路隧道需采用地下三层。

(2) BRT公交

郑州BRT公交二环主线在桐柏路、农业路、未来路和航海路运营, 主线长30km, 共设站38对, 平均站间距为800m, 采用隔离式中央专用车道;在航海路与京广南路交叉口东西两侧, 设置有一对BRT站台 (见图2) 。经过5号线全线与BRT公交二环主线重合段的研究, 已与规划落实改移BRT二环线路, 避免公交环线与地铁环线同路由分争客流。

(3) 控制性管线

依据管线资料, 站址处的管线主要沿着航海中路东西向敷设。影响车站方案的主要有:沿航海中路路南污水管, 自西向东排放的DN1200mm混凝土污水管, 埋深约4.6m。其余管线, 在车站主体上部的需临时改迁。为避让该污水管, 车站沿道路北侧设置, 风亭组也设置于道路北侧;在南侧出入口上部局部做压低处理, 避免该污水管的改移。

(4) 临街建筑物

车站站址处西北象限及东象限临街建筑物均紧贴道路红线, 影响车站附属建筑设置。风亭出入口的设置, 应结合实际尽量减少拆迁工程量。

(5) 客流规模

本站近期早高峰小时设计客流量为20256 (人/h) ;远期高峰小时设计客流量为24280 (人/h) ;客流量大。通过计算车站采用13m岛式站台车站。

2.3 车站方案

通过对控制因素的分析研究, 综合考虑车站采用13m双柱岛式地下三层端头厅车站, 站台层局部采用单洞暗挖下穿京广南路隧道;为避让道路南侧DN1200mm, 埋深4.6m污水管, 车站主体沿航海中路路北侧设置;车站设置4个出入口, 2个消防出入口, 2组风亭及1组冷却塔 (见图2) 。

1号出入口位于西南象限京航饭店前广场内;2号出入口位于东南象限中州大学地块, 沿京广南路贴红线设置, 需拆迁京莎广场临时售楼部, 拆迁面积304m2;3号出入位于东北象限, 沿京广南路设置;4号出入口位于西北象限七一三研究所家属院地块内, 需拆除七一三研究所1座5层家属楼拆迁面积3620m2。1号风亭为高低结合风亭, 设置于西北象限, 需拆除七一三研究所1座5层家属楼与4号出入口结合设置;2号风亭为低矮风亭, 设置于东北象限京杭商贸城前。1号、2号消防疏散口分别与1号、2号风亭组合设 (见图2) 。

该站地下一层为站厅层, 分两个公共站厅, 地下二层为设备层, 地下三层为站台层, 站台层下穿京广南路隧道处, 采用两单洞暗挖 (见图3) 。该类车站形式, 统称为端头厅车站。

3 龙湖岛站方案研究

3.1 龙湖岛站站址环境

龙湖岛站为郑州4号线工程中间车站, 车站主体位于规划副CBD龙湖湖心岛上, 车站主体下穿副CBD中环路, 两端区间下穿龙湖 (见图4) 。车站周边为待建建设用地, 副CBD中环路尚未实施, 车站为预埋工程, 车站东侧龙源十三街隧道已建好。车站周边用地主要为商业、旅馆以及文化展览用地, 车站东侧规划有综合交通一体化工程 (见图4) 。

3.2 控制性因素分析

(1) 副CBD中环路及下部综合管廊

副CBD中环路规划道路红线宽65m, 为立体式环路, 路中规划有跨座式轻轨, 环路为地面及地下一层, 中间开敞式, 下部有综合管廊 (见图5) 。副CBD中环路规划路面设计标高92.5m, 下沉路面设计标高87.0m, 综合管廊结构底标高82.4m。环路及综合管廊均尚未实施, 车站方案需预留下沉环路及综合管廊的实施空间 (见图5) 。

(2) 龙源十三街隧道

车站西侧有龙源十三街下穿隧道, 宽29m, 埋深23.22m, 双向6车道, 沿南北方向下穿龙湖岛, 现已经完成施工。龙源十三街隧道与车站并行设置, 车站西侧出入口需上穿龙源十三街隧道 (见图4) 。

(3) 两端区间下穿龙湖

车站两端采用盾构区间下穿龙湖, 区间结构顶控制距龙湖湖底不小于6m, 车站需采用地下三层车站, 轨面标高控制在69.5m (见图5) 。

(4) 规划轻轨

副CBD中环路绿化带上方规划为轻轨1号线, 轻轨1号线为地面高架线且位于路中, 其实施时序不确定, 近期地铁车站建设时, 考虑预留远期规划轻轨1号线的高架桥桩横跨车站主体设置。并在地下二层站厅层中部预留打开条件, 便于后期与轻轨车站换乘。

(5) 综合交通一体化工程

车站东侧设置有综合交通一体化工程, 为考虑与综合交通一体化工程的衔接, 车站地下一层物业A区接入综合交通一体化工程, 便于与地面客流、出租车客流形成换乘。

3.3 车站方案

车站主体设置于龙湖中心岛北侧, 跨副CBD中环路设置, 呈南北走向。采用地下三层13m岛式站台车站。地下一层为物业层, 地下二层为站厅层, 地下三层为站台层。车站地下一层为规划副CBD中环路预留71.3m的可实施空间, 保证规划的副CBD中环路能通过车站地下一层中部 (见图4~5) 。

地下一层共设置七个物业出入口, 保证疏散和与东侧交通一体化工程以及周边地块物业衔接;便于引导周边地下空间的开发以及和各类交通换乘衔接。

地下二层为地铁车站站厅层, 设置4个出入口, 西侧出入口上穿龙源十三街隧道直出地面;东侧出入口预留, 未来与东侧地块物业结合设计。车站风亭均设置在车站上部及西侧规划绿地内。

4 该类车站的设计要点分析及原则

4.1 收集完整的既有隧道或规划隧道、管廊等资料, 认真分析研究

该类车站均位于隧道、下沉道路或综合管廊下方, 隧道、下沉道路、市政综合管廊的结构形式、埋深对车站方案起到至关重要的作用;在方案研究前需要充分收集资料, 认真分析研究。

如为既有隧道, 应进行详细的调查, 测绘;保证设计输入资料的准确性。

如为规划市政设施, 应于规划部门落实清楚, 并与相关设计单位落实相互实施的空间;保证互不影响, 或互为利用结合设计。

4.2 上部隧道或管廊的标高控制车站埋深及车站类型的选择

通过对京广南路和龙湖岛站的车站介绍分析, 不难发现, 车站上部隧道的埋深控制车站站型的选择。京广南路隧道埋深为13.09m, 埋深较深, 并且为既有隧道, 下穿部分需采用暗挖法, 暗挖部分距隧道底需控制安全距离;故采用端头厅车站站型。龙湖岛站, 车站上部综合管廊埋深10.1m, 埋深相对较浅, 并且上部综合管廊及下沉道路均尚未建设, 车站可将站厅层设置于地下二层, 保持完整的公共厅, 地下一层结合周边综合交通一体化工程和商业地下一层, 形成地下集散空间, 开发物业, 提高车站的经济效益。

4.3 站型分析

该类车站需下穿既有市政隧道、或规划下穿隧道、综合管廊;故地下一层市政隧道、综合管廊处均不能够贯通设计, 故形成两端头厅车站或站厅层下压至隧道下地下二层。

两端厅车站设计要点:

(1) 站厅未贯通, 独立的端头厅空间相对贯通车站较小, 视觉不够通透, 设计过程中应考虑乘客的舒适性, 适当加大公共区空间。

(2) 为了满足防火及疏散要求, 车站每个站厅均应有两个直出地面的出入口。

(3) 车站站厅非付费无兼顾下穿隧道两侧人员过街的功能。

(4) 三层端头厅车站, 站厅距站台提升高度较高, 两端头厅均应设置上下行扶梯, 提高舒适性;另外为便于无障碍通行, 建议两厅均设置垂直电梯。

站厅层下压至地下二层车站设计要点:

(1) 站厅位于地下二层贯通设计, 公共区空间开阔;但车站出入口提升高度较高, 应设置上下行扶梯, 必要时应增设备用扶梯。

(2) 地下一层可为物业开发层也可依据站址周边环境, 减小车站规模, 设置为车站设备层。

(3) 车站具备四个象限的过街功能。

两类站型, 均应结合实际情况, 因地制宜的采用。

4.4 设计原则

通过对市政设施资料的充分研究, 以车站实用功能为前提, 综合考虑施工风险、工程造价、建设期交通等多方因素, 结合实际情况择优, 以为广大乘客提供便捷舒适的出行环境为设计原则。

5 结语

随着城市规模的迅速加大, 立体式交通将越来越多, 下穿市政隧道、下沉道路、综合管廊等车站越来越多;设计过程中要充分结合实际, 以为乘客提供便捷的乘车环境为原则, 以带动周边发展为目标, 选择合适的站型;充分论证, 为城市提供畅通的交通枢纽。

参考文献

[1]《地铁设计规范》 (GB5017-2013) [S].北京:中国建筑工业出版社, 2013.

[2]建标《城市轨道交通建设标准》 (104-2008) [S].北京:中国计划出版社, 2008.

下沉式道路篇3

关键词：检查井,路面下沉,原因,对策,探究

检查井周边路面沉陷在我国城市基础设施建设中普遍存在,其主要表现为井圈周围道路沥青面层产生下沉变形,严重的情况下还有可能出现破损与开裂现象, 直接影响到人们的行车安全。然而,此问题的出现既会大大增加道路维修成本,又给社会的发展带来更多不利影响。因此, 文章作者结合自身多年实践经验,重点对市政道路管理工作所存在的问题展开了深入的调查和分析,同时总结了一些防治该质量通病的对策。

1检查井附近道路下沉的原因分析

1.1设计阶段

现阶段,我国城市道路设计阶段主要包含半刚性体设计与刚性体的设计。其中,半刚性体的设计指的是:道路建设主要应用的的是石灰、粉煤灰、水泥、碎石等的混合物来铺设道路的基层结构,而沥青混凝土材料则用于铺设城市道路的表层结构。然而,刚性结构设计是指检查井附近的道路,主要采用的是刚性混凝土材料作为基础,将混凝土砌块砌筑于井身,刚进混凝土砌块砌筑在检查井的颈部。除此之外,球墨铸铁井盖常常采用宽度控制在30-50cm、厚度在2.5cm左右的C30混凝土进行覆盖,同时应事先预留出厚度约为4cm沥青混凝土层结构的空间。但由于检查井和附近道路的结构形式的差异性,导致这两者的刚柔结构出现不同程度的沉降。加之,受较大荷载的作用,极易破坏沥青混凝土衔接处的剪切力,导致混凝土表面出现开裂现象。若不能及时进行维护, 将导致雨水渗入到道路的基层中,这样一来,被损坏的道路面积会逐渐增大。

1.2施工阶段

在城市道路建设阶段,极有可能遇到不同的检查井,而文章作者主要针对排水管道检查井的施工进行的研究。从理论层面分析,检查井和道路因结构的差异发生不同程度的沉降属于正常现象,如果沉降不超过设计要求值就是合理的。但是,由于施工企业的施工水平参差不齐,沉降量的程度也是不同的,一旦超过设计要求值,那么将进一步增大道路损坏概率,甚至极有可能出现更严重的质量问题。以下是作者根据我国颁布实施的《城市道路治理同比防治系列图集》(以下简称《图集》),重点针对检查井施工以及附近道路的施工工序对质量其所产生的影响进行了详细的探究。

(1)混凝土底板施工

通常情况下,检查井的钢筋混凝土底板主要采用两种形式,即现浇注式与预制式,在实践施工过程中,应结合具体的设计图纸予以确定。而且,施工图纸的绘制必须严格按照《图集》规定的要求进行设计。作为施工且来说,常常选择现浇注的方法,这是由于采用与之底板会消耗的成本偏高,受此原因的影响也导致生产厂家来几乎不生产这种预制底板。另外,在施工阶段,施工人员所遇到的检查井类型主要分为两大类,即乙型与丙型。其中这两种底板混凝土体积分别是0.6立方米与1.4立方米。不过,一般运输商品混凝土单车的最少供应量是5立方米,也就是说,平均每同时对6个空承插口管道进行施工,才会完成钢筋混凝土底板的施工。由此看来,造成亮槽的周期也会偏长,这样被扰动的几率也会被大大提升。除此之外,若施工周期相对较短时,施工人员急于进行砌筑与回填,缩短了底板混凝土的养护周期,这样极易导致底板出现早期破坏的现象。以上均是导致检查井出现下沉的根本原因。

(2)回填

在设计阶段,要求自槽底到管顶之上40cm的高度都必须回填石屑,同时也包含检查井沟槽的回填。也就是说,通常情况下,检查井基槽的回填材料主要采用的是石屑,这是因为石屑的密度可满足设计的要求。严格按照《图集》规范要求,采用石灰土进行回填和压实。若有些施工企业选择分层夯实,也可满足压实的要求。所以,受回填影响造成检查井附近道路沉降偏大的可能性是极小的。不过,实际情况却恰恰相反,受回填影响,导致检查井周围路面被损坏的现象是极为常见的,其根本原因是缺少完善的规范对施工进行管理。因此,在今后施工阶段,必须进一步加强对检查井施工的检查监督和管理。

(3)C30混凝土铺筑

经过深入的调查和分析,在施工阶段出现下列情况时,极有可能会影响c30混凝土的铺筑:1)如果选择C30混凝土对井圈进行加固处理时,有些施工人员未严格按照施工工艺要求予以施工,大多数施工人员都是在施工现场随意挑选井圈,通过水泥砂浆对井圈、井径空隙进行填充, 最终在表层填筑常c30混凝土,这样一来, 井圈没有牢固的镶嵌在c30混凝土当中, 当荷载作用于表面时,作用力分布不够均匀,同时c30的混凝土的稳定性也不达标; 2)在城市道路建设阶段,不可完全阻断交通,加之,实践施工中养护时间不够充分, 当混凝土在终凝之后,常常会受行驶车辆的碾压影响,从而缩短了混凝土的使用周期;3)在道路表层施工阶段,由于大型机械设备常常直接作用在井圈上,正是这种集中应力的影响大大降低了c30混凝土的强度。由于以上几点原因的影响,待道路正式通行之后,受车辆荷载作用力的影响,便在检查井附近的道路出现了下沉变形。

2防治对策

2.1混凝土底板的预制策略

若采用的是砂石为基础的检查井,钢筋混凝土底板需要采用一些强制性的预制策略,从而避免缩短亮槽周期长、养护时间不充足等问题的出现。此做法既可大大降低基础沉降量,又能避免由于长时间亮槽导致基础滑坡现象的发生。最重要的是能够极大的压缩排水管道施工周期。

2.2优化施工工艺

通过分析我们可得出:c30混凝土井圈和其附近道路表层铺筑出现问题的几率是非常大的,而且影响质量的因素也是非常的多。如果单纯从加强施工管理方面开始着手,并不能从根本上解决此问题。所以,必须逐步完善该施工工艺,避免各种质量影响因素的出现,这才是最佳的解决对策。目前,从目前颁布实施的《图集》涉及到的工艺来分析,不仅不能缩短施工周期,而且也难以规避质量因素对c30混凝土铺筑质量的影响。因此,我们可对施工工艺予以优化处理,具体可做到以下两点:1)待完成井桶施工工序之后,应立即使用钢板将井口进行密封,再在其表面完成基层结构及面层结构的施工;2)通过反开槽的方式来安装井颈,在外壁处采用人工搓缝,最后缝隙的回填选择c10的混凝土,并且要求混凝土振捣应应达到振捣的标准要求。

下沉式道路篇4

}某市政道路路段约8km的人行道及机动车道上共有约4000个各类检查井, 据调查, 该病害分布特点如表1所示。车行道上检查井外观病害较为严重, 21.7%的检查井井周边路面有破损现象。

为全面了解城区现状主次干道范围内检查井病害情况, 对全市城区范围道路的检查井进行大量的抽样调查。通过统计分析, 道路检查井的主要存在问题, 可分为多年来常见问题和近年来新生问题, 如图1所示。其中, 多年来常见问题可分为井盖问题、井体问题与安全防护设施问题。

2 道路检查井病害表层成因分析

2.1 井盖问题

(1) 井盖的下沉与凸起。如图2所示, 井盖下沉一方面是由于井盖框与井座连接不稳固, 结合部位的混凝土砂浆质量不过关或砂浆砌筑不饱满、井身砌体有通缝等, 易在车行荷载作用下破损流失;另一方面, 雨水通过路面裂缝渗透进入井基础, 导致井底地基含水量增大, 强度降低, 也加剧了检查井下沉;此外, 车辆荷载的冲击力引发的井盖受迫振动, 也会破坏检查井井框和盖板的连接、井筒和周边土体的连接引起井盖下沉。井盖凸起一方面是由于井周路面未充分压实, 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, 井周路面下沉程度明显大于检查井而造成;另一方面, 由于检查井与连接管连接处破损, 在车行荷载作用下, 回填材料中的大量砂漏进管道而流失, 井周路面相对下沉而造成。

(2) 井盖周边路面的龟裂。此现象一方面是由于井盖框与井座间连接的不稳固, 车辆荷载产生的对井盖的横向冲击力加速了井盖框的松动, 或维护不当使井盖被破坏, 进而对井盖周边沥青混凝土产生局部破损;另一方面是由于检查井及其周边路面材料刚度差异产生各部位变形不同, 或井周回填质量差, 在温湿度差与车辆荷载作用下产生过大集中应力造成井盖周围道路发生辐射形裂缝。此外, 雨水常年通过裂缝下渗加重了龟裂现象。

(3) 井盖的跳动及响声。一方面是由于井盖锁定装置损坏, 或检查井盖不合格、安装时井框接触面不平整、井框四周没有镶嵌胶条或胶条镶嵌不当引起脱落而造成;另一方面是由于井盖下沉、井座与井室发生偏移、井盖周边里面开裂等病害引发。近年来道路负荷的不断增大加剧了此现象的发生。

(4) 井盖的丢失。此现象是由于旧式井盖材料多为铸铁, 回收价值高, 防盗措施不到位, 常被盗窃而造成。

(5) 井盖不统一。市政道路上井盖的材质、形状、规格不统一, 甚至同一道路不同路段的井盖规格参数也参差不齐, 不仅给井盖的维护、更换等市政管理工作带来困难, 同时影响道路沥青改造的施工。

(6) 井盖有碍道路美观。目前, 该城区只有在少数路段 (如五四路) 对外露在人行道铺装层上的检查井盖进行装饰, 其余路段不同形状、规格的井盖均直接外露在人行道上, 如国货路人行道上外露的的检查井多达1977座, 这使得原本铺装整洁的人行道变成“补丁人行道”, 不仅严重影响视觉美观, 而且井盖所在之处阻断了盲道的铺设, 造成盲道的实用性大大降低。

2.2 井体问题

(1) 井体的坍塌。此类现象主要出现于传统砖砌检查井, 由于井体强度不足, 在车行荷载作用下造成的, 多发生于使用砌体强度不符合设计标准的检查井。

(2) 井体的开裂。此类现象主要出现于污水及雨污混流的砖砌检查井, 是由于污水及其产生的有毒气体具有腐蚀性, 构建井体的砖砌体长期受腐蚀造成的。

2.3 安全防护设施的问题

此类现象主要出现于污水及雨污混流的砖砌检查井, 是由于污水及其产生的有毒气体具有腐蚀性, 固定防护网的钢构件及铁爬梯长期受腐蚀引起的。

3 道路检查井病害深层成因分析

检查井损坏的原因多种多样, 归根到底, 主要受材质、施工、交通、环境与维护五方面综合影响。

3.1 材质原因

(1) 材料刚度差异。检查井及其周边各种材料的刚度和强度存在较大差异, 导致检查井和周围路基间、盖板与井体的找平层属于刚柔过渡区, 温度线膨胀系数明显不同, 在车辆荷载作用下变形也不相同, 各部分的变形差在井盖井圈、井体及路基和路面内会产生附加应力, 而路基路面材料的弹性模量较低, 在此应力作用下容易产生结构间裂缝, 形成井盖下沉、井盖周边路面龟裂等病害。

(2) 材料质量差异。目前该城区井盖多采用铸铁、钢纤维混凝土检查井盖, 由于生产的井盖、井座灰铁中碳 (C) 元素含量过大导致铁件较脆或井盖、井座相对厚度较薄等原因, 存在部分井盖、井座抗拉强度偏小, 容易出现车辆荷载未超过设计荷载的压力时井盖就已经被破坏的现象;钢纤维混凝土检查井盖由于自身笨重、开启困难、承载能力低, 很容易损坏。

(3) 砖砌体自身缺陷。目前该城区检查井多为砖砌结构, 采用青砖 (2003年前) 及粉煤灰砖与预制混凝土砌块 (2003年后) 。但是, 粉煤灰砖容易被腐蚀, 强度较低, 在使用粉煤灰砖砌体的检查井中存在使用七八年后因腐蚀而造成砖体酥烂的现象;由于预制混凝土砌块市场需求量较少, 价格高且购买有一定困难, 施工方常直接使用普通建筑用砖或标号极低的水泥砖, 直接导致检查井井体强度质量偏低。

(4) 不同材质的井盖测试标准差异。不同材质的井盖测试标准的差异, 直接影响到井盖的承载能力。如表2所示, 对于机动车道上使用的井盖试验载荷, 除CJ/T3012-93与EN124相接近外, 其他标准均远低于EN124, 尤其是复合材料井盖标准严重低于EN124的规定, 这导致复合材料井盖很容易出现损坏。

3.2 施工原因

(1) 井周回填质量差。根据施工规程, 城市道路下方检查井周围回填土的压实度应与道路基层压实度相同, 即重型压实标准的95%以上。但是回填材料级配与回填材料夯实度未按设计要求, 压缩工期, 在检查井砌体水泥砂浆粘结未达到强度前就急于回填, 井座与盖板间的混凝土垫层未达到强度前就开始碾压等情况, 直接导致回填质量较差, 容易造成井周回填土沉降, 引起井周路面下沉、开裂。

(2) 地基承载力未达到设计标准。由于路面检查井上的车行荷载最终是作用在检查井地基上, 这要求检查井地基的承载力必须达到一定的强度。但在施工中, 遇到不良地质或地基被扰动时, 施工方常未进行处理或处理不到位, 导致地基承载力未达到设计要求。这样, 在上部长时间动荷载的作用下, 地基土就会被压缩下沉, 致使检查井整体下沉, 检查井井盖出现凹陷, 路面不平整。

3.3 交通原因

(1) 车辆荷载传递的差异。车辆荷载作用在道路上, 由路面传递到路基, 基本是遵循弹性理论应力扩散理论。道路结构是一种上硬下软的结构, 通过硬层扩散应力来减小土基顶层的附加应力, 而检查井则是一个被土体环绕的独立刚性结构, 车行荷载主要由上至下作用在地基, 使得在相同荷载作用下, 检查井下方土体形成的附加应力明显大于同一深度的检查井周边路面下方土体, 这直接导致检查井发生比路面更明显的沉降。

(2) 车辆荷载附加冲击的影响。当车辆驶过检查井时, 在竖直方向和水平方向对检查井产生较大的冲击力, 一方面会引起井盖的受迫振动, 破坏检查井井框和盖板的连接、井筒和周边土体的连接;另一方面会对周围沥青混凝土及垫层局部产生很大的剪切力, 破坏井盖的稳定, 井盖周边沥青混凝土容易产生局部破损。

(3) 道路荷载种类变化的影响。道路荷载种类变化主要指在市政建设过程中 (如地铁施工、污水顶管) , 由于施工需要, 需将部分机动车道进行封闭围挡施工, 而将这些路段的人行道变为临时机动车道, 这导致实际道路荷载种类由自行车、行人变为机动车, 车辆荷载急剧增大。由于临时机动车道下的检查井井身及井盖原设计荷载并不是按行车荷载考虑的, 在超设计荷载的机动车反复碾压下, 检查井和井盖下沉、破损等现象严重。

3.4 环境原因

(1) 气候温度的影响。检查井井口处的沥青混凝土温度、湿度变化较大, 如雨污水检查井冬天井口内热外冷, 会产生较大的温湿度应力, 加上车辆荷载作用, 有可能超过材料允许应力而出现井盖周边路面辐射形裂缝。

(2) 雨水渗透的影响。由于井周路面的开裂和下沉, 雨水不能及时排除, 检查井周围容易形成积水, 积水沿裂隙渗透到井体四周和路基中, 增加了检查井井体静水压力和路基土含水率, 破坏了井体和路基的稳定性, 使之失去原有的强度和功能, 导致路面裂缝进一步扩大、检查井沉降更加严重。

(3) 道路负荷增大的影响。伴随着城市经济的持续快速发展, 道路车流量成倍增加, 对道路压力愈来愈大, 如2005年以来汽车保有量就增加了将近3倍;再加上汽车超速超载行驶, 检查井周边承受的应力成倍增加, 无形中缩短了井周边沥青混凝土的使用寿命。

(4) 人为破坏的影响。由于铸铁的回收利用价值高, 铸铁材质的井盖被偷盗当做废品贩卖, 致使一些偏僻路段的铸铁井盖频繁缺失。

(5) 污水及其产生的有毒气体的影响。城市污水不同程度的含有硫酸盐, 生活污水中的硫酸盐含量通常在20~100mg/L, 而工业废水直接进入排水系统会显著增加水中硫酸盐含量, 硫酸盐在适合的条件下会转化为硫化物, 进而生成硫化氢和硫酸。建构井体的砌砖与固定防护网的钢构件及铁爬梯会被长期腐蚀而损坏。

3.5 后期维护原因

后期维护时, 开启井盖方式不正确, 会损坏井盖、井座, 比如用撬杠撬盖板, 使得井盖、井座边、角、棱损坏;关闭检查井时, 由于关闭井盖方法不当, 使得井盖下落速度过快, 会损坏井盖、井座。同时, 当井盖低于路面过多, 易被掩埋, 不易养护。

4 提高道路检查井适用性的建议

根据检查井病害成因综合分析, 在道路检查井病害治理中须把握好以下六个方面。

(1) 严格控制施工质量。不仅注重井周回填质量、加强施工重点事项的检验等方面来保证施工过程质量, 更重要的是在思想观念上树立施工质量的重要性。

(2) 尽快开展检查井及其病害普查工作, 分期分批制定专门整治方案。