道路窨井差异沉降调研及有限元计算分析.pdf

低 温 建 筑 技 术 2011年第 11蟮】(总第 l6l期) · 冻土与地基基础 · 道路窨井差异沉降调研及有限元计算分析 白彦峰 (上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司，上海 200092) 【摘 要】城市道路窨井差异沉降引起的一系列问题 日趋严重，迫切需要深入开展研究。本文在调研上海 典型道路窨井沉降问题的基础上，提出了一种防治窨井沉降的改进型窨井结构，并建立了有限元模型进行计算分 析 ，结果表明该结构能较好地缓解城市道路窨井差异沉降，笔者推荐采用改进窨井并进行路基浅层处治，可以在 相关工程中推广应用。 【关键词】 城市道路；窨井；沉降 【中图分类号】 TU434 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001—6864(2011)11—0066—03 道路平整度病害的产生严重影响了道路使用功能 一 步发展，周围路面也产生较大沉降，当这种沉降达 和服务水平，从而使道路的使用状况与城市整体形象不 到一定程度，变形超过路面材料所能承受的变形时， 相适应，造成一定负面影响。安全、顺畅、舒适的城市交 路面产生环形开裂等损坏 ；第三阶段，窨井沉降更进 通需要一套结构合理、功能完备、质量上乘的道路系统 一 步发展到严重时 ，窨井周围材料发生破碎 ，产生坑 来支撑，而 目前上海道路质量已经影响了城市交通功能 洞，严重影响道路的正常通行。 的发挥，影响了上海的城市形象，提高上海道路质量已 窨井沉降会影响行车的舒适性与安全性，借鉴国 经迫在眉睫。在道路中，道路窨井沉降导致路面平整度 内外对于桥头跳车高差的研究 ，在道路养护工程 下降是一种比较突出的现象，目前也引起了越来越多的 中窨井与路面高差控制在20ram以内。 关注。在道路中，窨井沉降导致了路面与窨井之间的差 调研还表 明，造成窨井沉降破坏的病害原因很 异沉降，产生了道路 “路框差”问题，出现道路平整度问 多，大致可归纳为：窨井结构与周围路面连接处 的刚 题，影响行车舒适性与安全性 。目前国内关于窨井差 度差异、传统窨井井盖的安装方式、窨井结构下天然 异沉降的研究较少 ·。当前，窨井沉降引起的一系列问 地基的沉降、路面排水不畅及填土流失、窨井结构施 题 日趋严重，迫切需要深入开展研究 。本文在对上海 工存在问题、设计因素的影响等几个方面。从所总结 地区数条典型道路进行调研的基础上分析了道路窨井 的破坏模式可以看出，窨井沉降都是地基、窨井结构、 差异沉降原因，并将笔者所在院设计的一种防沉降窨井 路面与窨井结构相互作用的结果，因此需要通过设 与传统窨井在地基不同处治条件下进行有限元计算比 计、施工及工程管理等方面的共同改进 ，才能彻底防 较，从而为道路窨井差异沉降引起的病害治理提供一些 治窨井沉降。 有益的参考。 2 窨井结构改进 1 窨井差异沉降调查分析 常规的窨井结构都是直接安放在井体上的，以井 选取上海典型城市道路进行了现场调查 ，结果见 盖框(墩座式)和井身为独立承载系统，受载时的应力 表 1。通过分析，一般道路的窨井差异沉降问题 占窨 扩散与路面应力扩散间存在巨大差异。 井总数量的30％一60％。