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随着中国经济腾飞,交通变得日益繁忙拥堵,城市道路建设得到飞速发展。然而作为维修城市地下“大动脉”的检查井,却往往被忽略,致使检查井周边沥青混凝土路面破坏已成为城市的通病。检查井的周边沥青混凝土路面常常出现裂缝、凹陷、沉降等现象,不仅影响到城市的美观,也给过往行驶的车辆带来不舒适的体验,还是这些年交通事故频繁的原因之一,同时也大大缩短了检查井及周边沥青路面的使用寿命,因此,处理检查井周边路面破坏已成为当下亟需解决的问题。为剖析检查井周边路面破坏原因,解决井边诟病,本文将检查井周边路面破坏现状分类,针对不同的类型结合有限元研究其破坏机理和处理措施,主要内容如下:
1.实地调查、统计、分析检查井周边路面现已破坏状况,破坏类型中占主要且频率由高到低的是:井周路面裂缝、井周路面沉降以及检查井凹陷;对井周路面破坏原因初步分析,井圈下的砂浆垫层破坏是构成检查井凹陷的主要原因;检查井和周边沥青混凝土路面存在较大的刚度差异,以及施工时回填土得不到有效压实是造成检查井周边沥青混凝土路面凹陷的主要原因;检查井与路面的高差和反复作用下的动静车辆荷载耦合作用是造成检查井周边路面开裂的主要原因。
2.采用ABAQUS有限元软件对检查井及周边沥青混凝土路面进行三维实体结构模拟,分别对不同条件下车辆荷载作用时相应各个构件的应力和变形进行分析。针对车辆动荷载采用实际车轮轨迹并将三维载重车辆有限元化进行分析。检查井周边沥青混凝土动力荷载分析发现:车辆动荷载是构成检查井周边路边破坏的主要原因,且动荷载冲击系数与速度、高差值成正相关变化;砂浆层和井周回填土是薄弱环节,易诱发井周路面发生破坏。
3.从设计、施工、优化等方面探讨防止路面出现破坏的处置措施,针对传统的检查井,设计应加强对井圈的约束;提高砂浆垫层的强度;采用高强材料如流态粉煤灰等对井周进行回填;规范施工工艺和流程。引入搭板对传统检查井进行优化,搭板能有效过渡检查井与路面因高度差异造成的不均匀沉降,改善路面的应力、应变,对已损毁井周路面进行维修具有较好的工程应用前景。
1.实地调查、统计、分析检查井周边路面现已破坏状况,破坏类型中占主要且频率由高到低的是:井周路面裂缝、井周路面沉降以及检查井凹陷;对井周路面破坏原因初步分析,井圈下的砂浆垫层破坏是构成检查井凹陷的主要原因;检查井和周边沥青混凝土路面存在较大的刚度差异,以及施工时回填土得不到有效压实是造成检查井周边沥青混凝土路面凹陷的主要原因;检查井与路面的高差和反复作用下的动静车辆荷载耦合作用是造成检查井周边路面开裂的主要原因。
2.采用ABAQUS有限元软件对检查井及周边沥青混凝土路面进行三维实体结构模拟,分别对不同条件下车辆荷载作用时相应各个构件的应力和变形进行分析。针对车辆动荷载采用实际车轮轨迹并将三维载重车辆有限元化进行分析。检查井周边沥青混凝土动力荷载分析发现:车辆动荷载是构成检查井周边路边破坏的主要原因,且动荷载冲击系数与速度、高差值成正相关变化;砂浆层和井周回填土是薄弱环节,易诱发井周路面发生破坏。
3.从设计、施工、优化等方面探讨防止路面出现破坏的处置措施,针对传统的检查井,设计应加强对井圈的约束;提高砂浆垫层的强度;采用高强材料如流态粉煤灰等对井周进行回填;规范施工工艺和流程。引入搭板对传统检查井进行优化,搭板能有效过渡检查井与路面因高度差异造成的不均匀沉降,改善路面的应力、应变,对已损毁井周路面进行维修具有较好的工程应用前景。