窨井及周边路面破坏力学行为与防治技术研究

来源 :重庆交通大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:yuwen0702
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目前,随着城市道路车流量的日渐增大,城市道路窨井及周边路面会产生各种形式的破坏,严重影响城市交通的正常通行和市容市貌,甚至造成交通事故而导致人员伤亡。本文对重庆市城市道路窨井及其周边路面出现的常见病害进行了现场调查统计。对各种类型的破坏形式进行了分类研究,查阅相关资料对每一种病害产生的原因进行了细致分析。利用有限元软件ABAQUS对车辆荷载作用下窨井及周边路面的破坏的力学行为进行了数值模拟分析。最后根据破坏原因和力学行为结合相关的工程实践研究出了可以有效防治窨井及周边路面在车辆荷载作用下破坏的相关措施。将采取防治措施后的窨井及周边路面进行数值模拟并在具体工程中进行应用验证了防治措施的可行性和工程实用性。本文的主要研究内容与结论如下:(1)收集整理了国内外学者对窨井及周边路面破坏问题的相关研究资料,对相关结论与处治措施进行了归纳。(2)现场调查了重庆市部分道路窨井及周边路面破坏情况,对各种不同类型的破坏类型进行了分类统计及相关原因的描述。(3)调查发现井盖下沉及井周路面破碎是最常见的两种病害。对各种可能产生破坏的原因进行了详细研究分析。其中车辆荷载的作用是最主要的原因。(4)利用有限元软件ABAQUS模拟车辆荷载作用下窨井各结构部分及周边沥青路面结构层与回填土体的受力与变形机理。车辆荷载分为静态均布荷载和移动冲击荷载。静态均布荷载分为作用在井盖中心和井盖边缘两种情况。(5)根据窨井及周边沥青路面破坏原因与力学行为研究出了两种在工程上具有可行性的有效处治措施。一是将井周回填土体换成密实度更高、回填质量更好流态粉煤灰进行回填,取消砂浆层,对窨井结构的相关材料进行改进;二是将井圈换成井圈钢筋混凝土板结构并与井周路面结构层固结,使窨井结构和周边的路边结构层形成良好的受力整体,协调变形。进而防止窨井与周边路面出现不均匀沉降,有效地减小窨井及周边路面结构的各种破坏现象。(6)对采取防治措施后的窨井及周边路面模型进行数值模拟,与未采取防治措施时的模拟结果进行比较;在实体工程中进行应用并检验了防治治措施的有效性和实用性。
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