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随着我国城市道路建设的快速发展,城市车辆迅速增加,加剧了对车行道比较薄弱的地方———检查井的破损,其中最主要的就是检查井周围下沉,严重影响道路平整度。
降低给排水检查井的沉降问题将大大提升市政道路整体平整度、外观等,确保行车舒适、降低资源浪费及城市整体形象具有重要意义。
一、给排水检查井沉降的原因
检查井周边下沉在沥青混凝土路面表现比较突出,一般在道路竣工后半年左右开始出现。
一开始表现为沿检查井井盖周边出现环向裂纹,随着时间的推移进一步扩大,沿周边出现明显的环向裂缝和周边下沉,在车辆行驶时明显感觉到有颠簸及跳车现象。
由于检查井周围的下沉,在遇到降雨时,雨水不能及时排走,形成检查井周围积水,积水沿裂隙渗透到路基,破坏了道路基础的稳定性,使道路基础失去了原有的强度和功能,继而导致表面裂缝进一步扩大,下沉更加严重,形成更大的积水,积水又通过裂隙更快更大量地深人地下。
由于检查井周围的土体土质的不同和回填质量不同等原因,在遇水浸泡后将造成水土流失,引起井周围路面塌陷。
这是一个恶性循环的过程,轻者影响行车的舒适性,重者关系道路的使用寿命与安全,甚至酿成质量事故。
总体来说,造成检查井周边下沉的原因就是因为检查井周围回填不实,达不到回填土压实度要求造成的。
究其产生的具体原因,主要有以下几方面:
1、检查井基坑开挖平面尺寸偏小或不规则
有的施工人员不能严格按施工技术规程和编制的施工组织设计要求进行施工,偷工减料,尽量减少土方的开挖断面,只要能把检查井砌起来就行,根本不考虑如何回填如何夯实。
致使检查井周围的回填空间太小,夯实机具无法操作,有的甚至连土都填不进去,更谈不上夯实,由此造成回填不实或虚填。
当然也不排除由于地下障碍的影响造成预留空间太小。
这是造成道路检查井周围下沉的原因之一。
2、回填土质量不符合回填土的质量要求
在城市道路施工中,对土质要求是相当严格的。
在施工中若遇到腐植土或有机土,必须将腐植土全部清除,换填好土。
有的施工单位质量意识不强,受利益的驱动,该换土的不换土,而是将腐值土填人地下。
这样,这些腐值土经过长时间的炭化作用,有机质形成了碳水化合物,使土体形成空洞和空隙,当受到地面荷载作用时就引起地面下沉。
有的施工单位在冬季施工时回填冻土块,由于冬季土体受冻后体积增大,在天气变暖土体解冻以后,水分流失使土体产生孔隙,当受到地面荷载作用后引起地面下沉。
还有的施工单位在进行回填土施工时,不能控制回填土的最佳含水量,土的含水量偏大或偏小以及回填建筑垃圾都将使夯实达不到要求的压实度,造成道路检查井周围下沉。
3、施工方法影响检查井周边施工质量
由于机械化施工程度的提高,道路基层的施工全、部采用机械摊铺。
为了保证机械摊铺的顺利进行,要求检查井的砌筑高度不能一次到位,而是先做到与土路基平,然后进行临时覆盖就可以进行道路基层材料的摊铺、碾压。
在碾压或基层全部做完后,再将掩埋的检查井挖出升至要求的高度。
这样,在升起部分井桶周围的回填材料的压实就出现了问题,因为在回填部位的周围都是碾压密实路基,由于已压实路基的支撑作用,使该部位回填材料很难达到要求的压实度,人工打夯更难以达到要求的压实度。
二、降低给排水检查井沉降的措施
1、控制好井的高程。
严格控制检查井的高程,放线时要同时满足道路的纵坡、横坡,采用十字线精确定位。
摊铺沥青时,应注意检查井的高度,及时调整摊铺厚度,使检查井与路面平顺衔接,一次成型。
2、检查井基础的处理。
认真按设计图纸施工,确保检查井混凝土基础的强度、厚度和稳定性。
当地基地质水文条件不良时,进行了换填改良处治,以提高基底的承载力;
基底土壤被扰动或受水浸泡时,先挖除松软土层,超挖部分用砂或碎石等稳定性好的材料回填密实后,再做混凝土基础。
3、井周围的回填。
采用素土回填,难以压实到要求的密实度,从而为日后土路基沉降带来隐患,由于回填材料引起的土路基沉陷也带动了井的下沉。
所以,我们改善井周回填材料,加大井周边回填的密实度,将对减少检查井沉降有直接作用。
井周回填时,必须根据回填的部位和施工条件选择合适的填料和压(夯)实机具。
可采用微型压路机填压或人工和蛙式打夯机夯填。
不同的填料,不同的填筑厚度应选用不同的夯压器具,以取得最经济的压实效果。
检查井周围1m范围内回填时分层回填,每层厚度不超过25cm,用电动冲击夯人工夯实,直至路床。
填料中的淤泥、树根、草皮及其腐殖物既影响压实效果,又会在土中干缩、腐烂形成孔洞,这些材料均不可作为填料,以免引起沉陷。
同时控制填料的最佳含水量,遇地下水或雨后施工必须先排干水再分层随填随压密实,杜绝带水回填或水夯法施工。
4、检查井的施工。
在砌筑检查井时选用技术熟练的瓦工,施工前做好技术交底,使施工者建立质量意识。
严格按照设计图纸进行施工,砌筑检查井时分段上升,收口不可太快。
砌筑井的砖要达到强度,砌筑砂浆的标号要达到设计要求,砂浆要饱满,勾缝要全面不遗漏。
抹面前应清洁和湿润表面,抹面时及时压光收浆并养护。
遇有地下水时,抹面和勾缝应随砌筑及时完成,不可在回填以后再进行内抹面或内勾缝。
与检查井连接的管外表面应先湿润且均匀刷一层水泥原浆,并坐浆就位后再做好内外抹面,以防渗漏。
5、减小刚柔受力差距,尽量进行整体施工。
路床表面施工时,在井壁顶端设置一块10cm厚,直径4m的钢筋混凝土盖板,铺设水稳压实后,在铺设底层沥青混凝土前,将井筒部位水泥稳定碎石挖出,核对好高程后置于预制环形底座上。
在摊铺沥青混凝土时,浇筑混凝土灌浆料固定井圈。
安放井圈时,一定要选用强度较高的衬垫材料,并及时用砂浆填补空隙,使井圈安放稳固。
6、及时养护。
灌浆料应具有早强、高强、易流动和微膨不收缩等特点。
要及时进行必要的养护,发现检查井周围有裂纹后应及时进行填补、灌缝,防止雨水侵入,造成更大的破损。
虽然井盖的安装工艺本身对给排水检查井沉降病害的发生与克服是至关重要的,但不能否认人为因素对此造成的影响。
因此,应制定一个统一、科学、易操作的井盖安装工艺,以技术法规的形式加以推行,这样会有一个良好的结果。
参考文献:
[1]邹文端.市政道路检查井病害的防治办法[j].河北交通科技,2008,(04).[2]徐子玉.道路检查井盖下沉的原因及预防措施[j].淮北职业技术学院学报,2009,(03).[3]王基坜,郭清平,薛明.道路检查井“烂边”病因分析及新型井盖的研制应用[j].市政技术,2009,(02).[4]王海刚.市政道路检查井井周路面沉陷分析及防治措施[j].科技情报开发与经济,2009,(20).[5]郑世华.降低给排水检查井沉降几点看法[j].陕西建筑,2010,(04).[6]路军.谈我区道路检查井、雨水井周围沉陷通病及防治措施[j].科技信息,2009,(16).[7]李富兴,徐财门.浅析道路检查井井盖的沉降及周边道路质量通病的防治[j].中国新技术新产品,2009,(01).
第十三章:
干燥
通过本章的学习,应熟练掌握表示湿空气性质的参数,正确应用空气的H–I图确定空气的状态点及其性质参数;
熟练应用物料衡算及热量衡算解决干燥过程中的计算问题;
了解干燥过程的平衡关系和速率特征及干燥时间的计算;
了解干燥器的类型及强化干燥操作的基本方法。
二、本章思考题
1、工业上常用的去湿方法有哪几种?
态参数?
11、当湿空气的总压变化时,湿空气H–I图上的各线将如何变化?
在t、H相同的条件下,提高压力对干燥操作是否有利?
为什么?
12、作为干燥介质的湿空气为什么要先经预热后再送入干燥器?
13、采用一定湿度的热空气干燥湿物料,被除去的水分是结合水还是非结合水?
为什么?
14、干燥过程分哪几种阶段?
它们有什么特征?
15、什么叫临界含水量和平衡含水量?
16、干燥时间包括几个部分?
怎样计算?
17、干燥哪一类物料用部分废气循环?
废气的作用是什么?
18、影响干燥操作的主要因素是什么?
调节、控制时应注意哪些问题?
三、例题
例题13-1:
已知湿空气的总压为101.3kN/m2,相对湿度为50%,干球温度为20oC。
试用I-H图求解:
(a)水蒸汽分压p;
(b)湿度H;
(c)热焓I;
(d)露点td;
(e)湿球温度tw;
(f)如将含500kg/h干空气的湿空气预热至117oC,求所需热量Q。
解:
由已知条件:
P=101.3kN/m2,Ψ0=50%,t0=20oC在I-H图上定出湿空气的状态点A点。
(a)水蒸汽分压p
过预热器气所获得的热量为
每小时含500kg干空气的湿空气通过预热所获得的热量为
例题13-2:
在一连续干燥器中干燥盐类结晶,每小时处理湿物料为1000kg,经干燥后物料的含水量由40%减至5%(均为湿基),以热空气为干燥介质,初始湿度H1为0.009kg水•kg-1绝干气,离开干燥器时湿度H2为0.039kg水•kg-1绝干气,假定干燥过程中无物料损失,试求:
(1)水分蒸发是qm,W(kg水•h-1);
(2)空气消耗qm,L(kg绝干气•h-1);
原湿空气消耗量qm,L’(kg原空气•h-1);
(3)干燥产品量qm,G2(kg•h-1)。
解:
qmG1=1000kg/h,w1=40℃,w2=5%
H1=0.009,H2=0.039
qmGC=qmG1(1-w1)=1000(1-0.4)=600kg/h
x1=0.4/0.6=0.67,x2=5/95=0.053
①qmw=qmGC(x1-x2)=600(0.67-0.053)=368.6kg/h
②qmL(H2-H1)=qmw
qmL’=qmL(1+H1)=12286.7(1+0.009)=12397.3kg/h
③qmGC=qmG2(1-w2)
∴
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