金华职业技术学院 浙江金华 321007
摘要：通过对城市道路传统窨井沉降破坏的成因分析，提出了一种新型的高分子塑料窨井，经过对其理论研究和实践应用，结果表明该塑料窨井能够有效防治窨井及其周边破损、环裂、沉陷等病害，并具有良好的技术、经济和社会效益。
关键词：塑料窨井；城市道路；防沉降
引言：随着我国城镇化进程的快速推进，城市道路的交通量不断加大加重，车行道上常用的砖砌或混凝土窨井（又名“检查井”）会过早地出现破损、环裂、沉陷等病害。严重影响道路的使用功能，缩短了道路的使用寿命，降低了道路通行的舒适性和安全性，增加了维修所耗费的人力物力。传统的修复办法是更换并提升井框，重新铺设附近路面，但是这样的修复效果不明显，没有彻底根治且病害容易反弹。所以对城市道路窨井及其周边沉降破坏的防治研究非常必要，而且迫切需要从根本上彻底解决这些病害。
1.传统窨井在城市道路应用中病害成因分析
1.1道路和井体材料差异大
传统窨井多为砖砌体或混凝土结构属于硬性结构，而沥青道路结构层属于软性结构，在路面高速行驶的车辆碾压窨井井盖或井圈的瞬间，柔性路面与刚性井体发生的形变是有明显差异的，正是这个形变上的差异，车辆碾压瞬间作用于井体上部结构的作用力相当大，从而加剧了窨井的沉降，甚至破坏。
1.2道路规划和设计不合理
道路规划的超前性不强，没有科学地把握交通量的增长速度，设计存在重线形、轻结构现象，管线工程布设不合理，没有充分考虑城市道路窨井设置位置的合理性，致使窨井频繁受到外部车辆荷载冲击作用；同时窨井结构设计与实际应用脱节，普遍存在窨井设计标准偏低、窨井结构设计考虑因素不够周全，也为窨井及其周边沉降破坏留下了隐患。
1.3施工质量和操作不规范
施工管理者和操作者质量意识淡薄，没有严格按照技术规程操作施工。窨井砌筑质量差，地基和基础承载力不够，井圈安放坐浆不实，井身砌体或混凝土强度不足，井圈和井盖产品质量差，窨井周边回填土及路面结构层不密实；回填土的土材料及施工质量未达到规范要求，造成后期使用过程窨井及其周边破损。
1.4养护管理和维修不到位
在运营过程中当窨井周边出现轻微病害时，处理不及时或修复不彻底，只对井口边缘处凿挖换填，铺筑沥青混合料却没有有效压实平整，甚至造成井口标高低于周围路面；而且养护管理也有欠缺，未能定期检查、疏通和维护，常有垃圾杂、泥土堵塞管道，加大了管道的负荷，水满外流造成窨井基底、路基浸泡，引起窨井病害加重。
2.新型塑料窨井的产品开发与技术性能
2.1适应变形能力强
新型塑料窨井和塑料排水管道材质相同，且有一致的基础形式和接口形式，有效地解决井室与管道的接口问题，避免了传统砖砌或混凝土窨井与排水管道之间的不均匀沉降，从而提高了管道和井体结构的抗渗性，对于排水管道长期安全运行是有利的。高分子塑料窨井与沥青道路材料性能接近，能够吸收一定的车辆碾压瞬时作用，所以适应变形能力强。
2.2耐腐蚀能力高
新型塑料窨井最突出的优点在于使用寿命长和耐腐蚀强。流经排水管道的雨水、污水常常有一定的腐蚀性，有的呈酸性，有的又呈碱性，新型塑料窨井的耐腐蚀性远胜于其他材质的窨井，而且抗磨损性能也很好。
2.3密封性能好
新型塑料窨井采用高分子材料，连接时采用柔性承插连接，这种连接安装时采用弹性密封圈，密封性能好，能适应一定程度的沉降，具有较高抗沉降破坏能力，避免接口处渗漏，可有效防止二次污染地下水。
2.4排水能力强
新型塑料窨井井壁和底板光滑，且无凹凸不平和间歇裂缝，从而具有水力条件好、排污能力较强，雨污排放率可以达到普通砖砌或混凝土窨井的1.3倍以上，同时也减少了井体的渗漏风险，所以可减小设计通经。
3.新型塑料窨井在城市道路中的应用效果
3.1防沉降破性明显
新型塑料窨井以高分子树脂为原料，工厂预制生产，一次注塑成型，质量稳定可控。能够克服传统砖砌或混凝土窨井硬性材质的碎裂破坏和与管道硬性连接造成的不均匀沉降导致的渗漏问题，有效地减少了窨井发生沉降的几率，同时在井圈周围沥青道路环形破坏方面也能起到良好的防止作用。
3.2经济效益高
经过成本核算，一般情况下采用塑料窨井的材料费与传统砖砌窨井材料费和机械费相比，并没有明显的增加，但是在人工安装费方面新型塑料窨井却比传统砖砌或混凝土节约很多。例如按照10个窨井进行综合使用成本的分项计算如下表所示。
3.3社会效益突出
新型塑料窨井取代传统砖砌或混凝土窨井，采用PE树脂高分子合成树脂材料制作且可循环利用；由于其接口密封性和材料耐腐蚀能力好，为雨污水的二次利用创造了更好的条件，也能有效地防止地下水污染，起到了环保的效用。一次具有节水、节地、节材、节能及环保等优点，且使用寿命从10年延长50年。
结束语;综上所述，高分子塑料窨井及其管材与沥青道路结构层在材料特性均有一定的弹性或半刚性，能够较好地吸收和克服车辆荷载的冲击作用，管道与窨井接口严密性好，从而能够有效地防止窨井沉降病害，施工工艺相对比较简单，技术上具有良好的性能，且经济效益也比较显著。所以推广生产和应用新型高分子塑料窨井，有利于改善城市道路状况，延长道路使用寿命，降低维护成本和节能降耗，提高城市的品位和市容，对推进城市道路建设事业的发展具有重要的现实意义。
参考文献
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基金项目：浙江省大学生科技创新项目（2016R468011）
论文作者:朱彬靖,黄纯纯,周昌盛,张敏,陈洪斌,姚永鹤
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第8期
论文发表时间:2017/10/9
标签：窨井论文; 塑料论文; 病害论文; 城市道路论文; 道路论文; 混凝土论文; 高分子论文; 《建筑科技》2017年第8期论文;