城市道路窨井沉降破坏机理及防治技术研究

摘要

随着城镇化战略的不断推进，城市道路规模也在不断的增长。作为城市道路系统的重要组成部分—窨井，在发挥其作用的同时，由于技术限制和结构本身的缺陷，在面对城市道路重交通荷载的作用下，许多窨井出现了下沉、突起、倾斜、井盖断裂等破坏现象。这些病害在城市沥青道路上更为严重，甚至已经成为城市道路的“通病”，对城市交通、汽车寿命、驾驶安全性和舒适性以及城市道路形象都造成了负面影响。为寻求解决窨井沉降破坏问题的措施，本文作了如下研究工作: (1)对柳州市内若干条具有代表性的城市道路上窨井进行了现场调查，发现沥青路面窨井沉降破坏情况要远远大于水泥混凝土路面;快车道窨井破坏情况要比慢车道严重。选择破坏情况比较典型的沥青道路窨井进行详细分析，主要原因是交通荷载和井体本身结构缺陷所致。 (2)对传统砖砌窨井沉降破坏机理进行了分析。从砖砌窨井的埋深、受力、材料结构缺陷、施工工艺以及砖砌井破坏形式和破坏部位进行了调查和分析。 (3)针对传统砖砌窨井存在的问题，列举了目前能用于替代传统砖砌井的几种新型窨井，通过对比初步验证新型塑料窨井技术能有效地防止窨井沉降病害，施工工艺简单，技术上具有优良的性能，且经济效益显著等。 (4)针对砖砌井受力破坏和结构破坏的类型，根据相关试验规范，对新型塑料窨井技术和传统砖砌井材料和结构进行了各种针对性的室内试验研究。验证了塑料窨井在材料结构方面相对于砖砌材料和结构的优越性，进一步验证工程应用可行性。 (5)通过塑料窨井技术在市政道路中的应用案例，对其施工方案、实施效果的工程可靠性和经济性进行分析。证明塑料窨井技术在城市沥青道路防沉降破坏方面具有工程可靠性和经济可行性。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究的目的和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外相关窨井工程技术的研究现状、水平及发展趋势

1．2．2 国内相关窨井工程技术的研究现状、水平及发展趋势

1．3 本论文主要研究内容

1．4 技术路线

第二章 传统砖砌窨井破坏机理研究

2．1 窨井现状调查

2．2 传统排水砖砌井体破坏下沉原因分析与工程实施缺陷分析

2．2．1 窨井受力力学理论分析

2．2．2 工程实施缺陷分析

2．3 本章小结

第三章 新型窨井技术可行性及经济性分析

3．1 各类窨井现状

3．1．1 预制水泥砌块窨井

3．1．2 水泥混凝土窨井

3．1．3 玻璃钢夹砂窨井

3．1．4 不锈钢窨井

3．1．5 塑料窨井

3．2 塑料窨井结构特点和施工工艺分析

3．2．1 传统砖砌窨井与塑料窨井的结构异同分析

3．2．2 传统砖砌窨井与塑料窨井的施工工艺异同分析

3．2．3 塑料窨井技术可行性及局限性分析

3．2．4 塑料窨井经济性分析

3．3 本章小结

第四章 塑料窨井组件工程性能分析及试验研究

4．1 试验目的及试验参数的选定

4．1．1 试验目的

4．1．2 试验参数的设定

4．1．3 试验所依据的理论和方法

4．2 砖砌体试验设计及分析

4．2．1 砌体抗剪强度试验

4．2．2 砌体弯曲抗拉强度试验

4．2．3 闭水试验

4．3 塑料窨井组件试验设计及分析

4．3．1 剪切试验

4．3．2 环刚度试验

4．3．3 闭水试验

4．3．4 塑料窨井应变可靠性试验

4．4 新型塑料窨井在土拱效应情况下的受力分析

4．5 本章小结

第五章 塑料窨井工程应用研究

5．1 工程案例简介

5．2 施工工艺流程

5．3 工程运行观测及分析

5．4 塑料窨井在此工程中应用的工程经济性分析

5．5 本章小结

第六章 结论和下一步研究工作

6．1 本文的主要结论

6．2 进一步研究建议

参考文献

在学期间发表的论著及科研成果

致谢