与道路同时建设的新检查井的有限元分析

网上关于与道路同时建设的新检查井的有限元分析和一些路面裂缝检测车价格的题，很多人都想知道，接下来小编为你讲解一下吧！

赵俊平、胡锡进、周孟江

北京路桥管养集团有限公司北京市交通委员会文斗区高速公路分局

摘要针对现有检查井和现有检查井存在的各种题和常见缺陷，专门研制了与道路同步建设的新型检查井，并通过有限元模拟对新型检查井的各种受力情况和受力结果进行了分析。实现验证的目标是优化结构、方法并满足实际工程要求。

关键词道路、检查井、同步施工、有限元分析、

城市中的市政公用设施管道通常埋在道路下方，并提供检查井用于维护、进入或抽取管道。检查井在使用过程中，经常会出现路面整体凹陷或凸起，检查井周围沥青混凝土出现裂缝、破损等一系列病害。这些病害不仅严重影响行车安全、道路质量、城市美观，而且还需要花费大量资金来维护检查井。由于试验井的材料性质与周围土体和道路材料有显着差异，且试验井垫层和回填土难以压实，在交通荷载的反复作用下试验井经常下沉，井周围路面出现裂缝。该病引发车辆跳车、地表渗漏等次生病害，进一步加剧检查井沉降、周边路面裂缝，最终形成质量通病的恶性循环。因此，研发能够缓解或克服检查井质量通病、缩短工期、降低成本、实现快速建设的新型检查井，对于提高城市美观、改善交通将产生积极影响。疯狂的。

1新检查井简介

新建检查井由路面铸铁检查井和路面以下各层钢筋混凝土预制件组成，整体拼装如图1所示。

11新型检查船结构

新建检查井由钢筋混凝土预制段和墨铸铁预制段组成，钢筋混凝土预制段和墨铸铁预制段的高度根据设计或施工方法确定。路基各结构层厚度一般为160mm和180mm，路基施工层厚度一般为180mm和200mm，因此常用的钢筋混凝土预制型材分为三种类型。层高模块有200mm层高模块、180mm层高模块和160mm层高模块类型，普通沥青混凝土路面面层的设计厚度一般为50mm、60mm、70mm、80mm，所以常用的墨铸铁断面分为80mm层高高度。层高模块，70mm层高模块，68mm层高模块，58mm层高模块，52mm层高模块。新的检查根据埋深、井室尺寸和形状以及井径选择不同层厚、形状和尺寸的预制钢筋混凝土模块和墨铸铁模块，以支持加工和组装。

图1新型检查井组件剖面原图下载

1-上底座模块、2-下底座模块、3-杆基轴上模块、4-井室上部模块、5-井室中部模块、6-井室盖模块、7-多层支撑铸铁检查井；8——管道；9——面层沥青混凝土；10——下层沥青混凝土；11——下基层；12——路基；13路层

钢筋混凝土模块材料混凝土为C30，防渗等级S8，4根直径14mm的HRB400主筋和100根直径8mm间隔的HPB300箍筋。典型的油井钢筋混凝土预制模块截面如图2所示。墨铸铁模块材质为墨铸铁材质为QT500-7，涂有沥青清漆以防止腐蚀，典型轴承墨铸铁模块的结构平面和横截面如图3所示。

12新检查井建设

根据道路设计实践和施工方法，在施工前定制铸铁检查井和预制钢筋混凝土竖井和井室模块。例如，道路设计方法为上层为5cm厚细粒沥青混凝土，下层为7cm厚中性沥青混凝土，上、中、下基层均为20cm厚。石灰粉煤灰稳定碎石及道路基层减量最厚20厘米厚的压实土层允许施工用水选择，新建雨水口为52厘米高检查井顶部支架和井盖，采用68厘米高检查井地下支架，52厘米高检查井井底座及18厘米高上底座钢筋混凝土预制上基井模块、18厘米高下底座钢筋混凝土预制下基井模块、20厘米高公路基井及井硐室模块。

图2钢筋混凝土结构剖面图原图下载

图3墨铸铁结构截面下载原图

13新型检查井同步施工工法新技术

井筒、井室上方、井室盖、连接器可采用同步施工技术与道路一体化。以油井施工为例，讲解检查井与道路同步施工新技术。将钢筋混凝土预制井道模块安装固定并盖上盖板后，用压路机摊铺并压实路基，清理并打开井道盖板，然后安装固定井道模块层并盖上盖板盘子。覆盖盖板后，用压路机铺设路面并压实，如此重复至上基层，碾压并压实上基层后，安装永久固定的铸铁检查口底座，并设置人孔盖被盖住。当基层保护完毕且基层养护期满后，打开井盖，安装固定下支撑，盖上井盖，对下层进行摊铺压实，当下层沥青混凝土温度层落到下面，在50下打开井盖，拆除，安装固定上支架后，盖上井盖，在上层上铺沥青混凝土并压实。

14新测试井的特点和优势

采用根据设计施工工法定制的铸铁、钢筋混凝土预制模块化检查井，与道路各结构层同步施工，具有以下优点

1、各层模块根据设计和施工要求定制，确保设计满足施工、生产加工满足施工。相应的施工将确保满足设计要求。

2、每层模块整体比普通模块壁厚更厚，并增加钢材和混凝土材料的强度，提高强度、刚度和整体性，铸铁模块直接连接，钢筋混凝土模块通过稀水泥浆或粘合剂连接，层间无收缩或沉降。

3、通过道路结构层一体化施工，使检查井与道路融为一体，提高井周边压实度，克服传统背钻机不压实人工回填的缺点。

4、与道路结构层一体化施工，无需二次作业，无需后开挖产生炉渣、废料，无需使用新材料进行二次修补，提高施工速度和效率，缩短工期，降低成本，节约资金。

5模块内部每层均可加盖盖板或井盖，使道路平整，不干扰交通，不影响道路通行。

6、以后维护改造时，可逐层拆卸，逐层重新安装，满足可持续开发利用。

7根据科技查新情况，国内外没有相同或相似的产品和技术，在查新类别中处于领先地位。

2700检查井有限元分析

借助ANSYS软件，建立三维有限元空间模型，对新建城市道路检查井进行分析。根据《公路沥青路面设计规范》JTGD50-2006、《市政排水工程及附属设施》、《GJBT-975》、《检查井盖结构安全技术规范》DB11/T147-2015、《城镇排水设计荷载》《桥梁》标准》CJJ77-98、《检验井盖》GB/T23858-2009、《铸铁检验井盖》CJ/T3012-1993、《混凝土结构工程施工质量认可规范》GB50204-2015、《公路》沥青路面施工《技术规范》JTGF40-2004、《公路桥涵养护规范》JTGH11-2004、《公路桥梁技术状况评价标准》JTGTH21-2011、《室外排水设计规范》GB50014-2006、《公路工程技术标准》JTGB01-2003、《给排水管理工程施工及审批规范》GB50268-97、《地基及基础工程及验收规范》GBJ20-83、《墨铸铁件》GB/T1348-2009和结构应力等规范和标准规范要求通过执行变形分析来确保有足够的承载能力和垂直变形得到满足。

21模型假设和结构尺寸

为了便于有限元分析，对弹性层包装系统做出以下假设

1土壤的水平方向和深度方向都是无限的。

2.每层均由均质、各向同性的弹性材料组成。

三层之间的接触面是完全连续的。

4、沥青面层是自由的，因此井盖表面和沥青面层受到均匀的竖向荷载。

5、未考虑路面结构自重的影响。

根据实际情况，在满足计算精度的情况下，建立了整个检查井的三维实体模型。检查井室直径为700mm，填料面积为10700mm5350。以井盖中心为中心，井深为2314mm，检查井周围道路结构分为路基层、石灰石层、碎石层、沥青混凝土层，计算厚度为路基1000mm，石灰土600mm，碎石480mm，沥青混凝土234mm。

22材料参数

不同的材料具有不同的材料特性，根据实际情况选择不同的弹性模量和泊松比。不同材料的参数值如表1所示。

表1有限元计算的材料性能参数下载原图

23有限元模型的建立

本次采用大型通用有限元软件ANSYS搭建计算模型，模型中钢筋和混凝土分别采用link8单元和Solid65单元，Solid185单元和Solid45单元对于墨铸铁。该装置用于对检查井周围的土壤进行结构化。由于结构的复杂性，墨铸铁与墨铸铁之间的连接以及墨铸铁与钢筋混凝土之间的连接采用FreeMappingMesh，其余分为SweepMesh，有限元计算模型如图所示。4.

图4有限元模型下载原图

24边界条件和载荷状态1边界条件

分析时，路体和检查井底部的竖向位移受到约束，路体的纵向和横向位移受到，检查井的竖向位移仅在底部受到约束。

2种负载类型

在道路施工过程中，压路机的主要载荷作用在检查井上，本文拟采用徐工生产的XS190型压路机。工作质量19000kg，前轮分布质量12900kg，后轮6100kg，前轮最大激振力385kN，振动轮直径1600mm，振动宽度2130mm，摆动角度为9。相关文献提出将压路机振动轮与地面的接触压力视为带状载荷，并根据振动压路机的设计方法计算振动轮与地面的接触宽度b值。取25cm，故振动轮有效面积为213m025m=05325m2，均布载荷为0731MPa。

在交通荷载情况下，《城市桥梁设计荷载标准》标准规定，标准轴荷100kN为均匀分布在半圆上的双圆荷载，轮距r=1065cm，轮距r=1065cm，双圈是3195cm。仅考虑两侧标准轴荷。然而，在现实生活中，超载是一种很常见的现象，而且很多车辆的轴重远大于标准轴重，而且随着轴重的增加，轮胎的实际接触面积也随之增加。规定，城市A级标准车辆单轴最大载荷为20万牛。如果我们将过载加倍，轴向载荷将达到400kN。据相关研究，当轴载荷为400kN时，取半径为15cm的载荷圆，均匀载荷为142MPa，两圆中心距仍为3195cm。实际情况下，井盖和路面所受的荷载为冲击荷载，因此考虑冲击系数为03，冲击荷载取计算荷载的13倍。

为了便于在整个结构中施加荷载，模型加载一个边长为27cm的正方形，相当于半径为15cm的荷载源，并施加185MPa的均匀荷载。在两个正方形表面上。按照《检查井盖结构及安全技术规范》标准要求，承载力试验中检查井盖荷载大于400kN，荷载施加在直径为2的圆形垫块上。毫米。此时取半径为125mm的载荷源，均布载荷为815MPa。

3负载条件

计算时请按以下三种工况加载

工况1是指负载压路机的前轮作用在检查井边缘的路面上。

工况分为三种情况，第一种情况是两车都在井盖上，第二种情况是一个载荷作用在井盖上，另一个载荷位于井盖与井盖的交汇处盖。是这样的。第三种情况是当一个载荷作用在井盖上而另一个载荷完全作用在路面上时。

工况3为将井盖按规范要求的承载能力试验放置在井盖上。

25Ansys有限元数值计算结果及分析

检查井结构对称，故选用1/2模型进行计算分析。基于三种负载条件的性能不一定包含在三项保修范围内。根据《中华人民共和国消费者权益保护法》，产品自销售之日起30日内出现质量题，可享受三包退货、修理、重做或退款。已实施。汽车玻璃的自然裂纹大多数情况下不属于质量题，很可能是由石头撞击、温度变化等外界因素造成的。如果您的汽车玻璃的自然裂纹实际上是由质量题引起的，则可能适用三项保修。这时，消费者可以将题报告给汽车制造商或售后服务中心寻求解决方案。同时，我们建议消费者在购车时关注相关三包政策，更好地保障自己的权益。

如果我的车后视镜镜片有轻微裂纹，还能通过年检吗？如果您的汽车后视镜镜片破裂，只要不严重影响驾驶员驾驶时观察交通的能力，它可能会通过年检。汽车后视镜是观察车辆后方左右两侧情况的安全驾驶装置，行车时必须经常观察和使用，如果丢失或不能正常使用，年检自然会被拒绝。如果有一些裂纹并且仍然可以使用，则可能会通过年检。当然，如果后视镜出现裂纹，建议尽快更换，防止突然损坏，影响行车安全。