检查井防沉降措施理论计算分析

 陈亚楠，张达石

 (上海市城市建设设计研究总院，上海200125)

摘要：运用有限元软件ABAQIJS针对白调式井盖及防沉降盖板2种方式的病害解决方案进行计算分析。自调式井盖结构的沉降值要小于常规井盖结构的沉降值，双层防沉降盖板的井盖结构沉降小于无防沉降盖板井盖结构的沉降；无防沉降盖板在车辆荷载作用时，变形影响区域远大于采用防沉降盖板及白调式井盖。

关键词：自调式井盖；防沉降盖板；沉降病害

中图分类号：TU992.24文章编号：1004-4655( 2016) 02-0064-02

 近几年来，经常发生检查井沉降、井盖井座缺失、破损等现象，极大影响行车、行人安全和市容市貌，有损上海大都市形象。从设计着手，采用解决沉降病害效果较好的防沉降盖板和自调试井盖2种措施。沉降病害实景图见图1。

 本文运用有限元软件ABAQUS针对防沉降盖板及白调式井盖2种方式的病害解决方案进行理论分析，并与普通井盖井座工况进行对比、分析。

1理论分析方法及假定

 采用有限元软件ABAQUS建立检查井结构与土体一体的连续介质2D有限元模型，针对不同盖板和井盖形式及其组合对检查井井盖井座及一定区域的道路沉降进行分析。井盖包括普通井盖和白调式井盖2种，盖板有普通盖板和防沉降盖板2种。分析的结构形式如下（见图2~图5）。

1)普通井盖+普通盖板（基座）。

2)普通井盖+防沉降盖板（基座）。

3)自调式井盖+普通盖板（基座）。

4)自调式井盖+防沉降盖板（基座）。

 分析模型横向宽度为20 m，边界建立无限元单元以模拟土体的无限区域，竖向深度取至地表以下10 m；荷载按照城-A级车辆轮载考虑，以最大的单轮着地面积换算。

2结构模型及结果分析

 为得到车辆轮载作用在不同位置时检查井处道路的变形特性，按照加载位置的不同分为3个工况：荷载作用在井盖中间、井盖边以及井盖边路面上。各工况下基本参数均相同。

2.1荷载作用在井盖中间工况

 本工况采用普通井盖+普通盖板、普通井盖+防沉降盖板、自调式井盖+普通盖板、自调式井盖+防沉降盖板4种类型，在均布压力为0.667 M Pa，分布宽度为0.6 m，荷载作用在井盖中间的条件下，进行沉降分析。4种模型沉降云图见图6。

4种模型的最大沉降差一览表见表1。

 根据图6，采用自调式井盖+防沉降盖板结构，车辆荷载作用在井盖中间时，变形影响区域小于普通井盖+普通盖板。

 根据表1，荷载作用在井盖中间时，自调式井盖+防沉降盖板模型的沉降值为17.86 mm，属4种模型中沉降值最小的结构形式。

2.2荷载作用在井框工况

 本工况采用普通井盖+普通盖板、普通井盖+防沉降盖板、自调式井盖+普通盖板、自调式井盖+防沉降盖板4种类型，在均布压力为0.667 M Pa，分布宽度为0.6 m，荷载作用在井框的条件下，进行沉降分析。4种模型沉降云图见图7。

4种模型的最大沉降差一览表见表2。

 根据表2，荷载作用在井框的条件下，自调式井盖+防沉降盖板模型的沉降值为17.80 mm，在4种模型中沉降值最小。

2.3荷载作用在井周道路工况

 本工况模型采用普通井盖+普通盖板、普通井盖+防沉降盖板、自调式井盖+普通盖板、自调式井盖+防沉降盖板4种类型，在均布压力为0.667 M Pa，分布宽度为0.6 m，荷载作用在井周道路的条件下，进行沉降分析。4种模型沉降云图见图8。

4种模型的最大沉降差一览表见表3。

 根据表3，荷载作用在井周道路的条件下，自调式井盖+防沉降盖板模型的沉降值为16.69 mm，在4种模型中沉降值最小。

3结语

 本文运用有限元软件ABAQUS针对自调式井盖及防沉降盖板2种方式的病害解决方案进行理论分析，可知：设置白调式井盖的检查井结构沉降小于普通井盖的沉降；设置防沉降盖板的检查井结构沉降小于普通盖板的沉降；采用自调式井盖+防沉降盖板的结构在车辆荷载作用在井盖中间时，变形影响区域小于普通井盖+普通盖板；自调式井盖与防沉降盖板一起使用时防沉降效果最好。