排水管道下沉破壞的原因分析和對(duì)策.doc

排水管道（設(shè)施）下沉破壞的原因分析和對(duì)策摘要：隨著城市建設(shè)步伐的不斷加快，城市的的排水管道也在不斷的延長(zhǎng)，由于施工問題和材料的問題，在排水管道的使用過程中會(huì)出現(xiàn)下沉現(xiàn)象，本文就排水管道下沉破壞的原因進(jìn)行分析和相關(guān)對(duì)策制定。關(guān)鍵詞：排水管道；下沉破壞；原因分析；對(duì)策一、前言排水管道的好壞與人們的生活息息相關(guān)，排水管道的破壞會(huì)影響人們的日常生產(chǎn)和生活。一般情況下城市的排水管道都埋在地下，對(duì)出現(xiàn)問題的排水管道在維修和維護(hù)過程中不僅會(huì)產(chǎn)生很高的費(fèi)用，還會(huì)影響正常的交通運(yùn)行。在排水管道的設(shè)計(jì)施工工程中應(yīng)對(duì)排水管道的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，以便減少排水管道在后期使用過程中產(chǎn)生的問題。二、排水管道常見的問題1、溝槽問題很多原因都能造成溝槽問題的產(chǎn)生，導(dǎo)致溝槽的施工不能符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求。例如在施工工程中由于測(cè)量誤差產(chǎn)生的位置偏移，建筑物的存在導(dǎo)致產(chǎn)生的不能按實(shí)際要求進(jìn)行溝槽的挖掘，地下水過高也會(huì)造成管道的漂浮，在雨季施工卻沒有采取排水措施。產(chǎn)生溝槽問題的原因還可能是因?yàn)槭┕げ话匆螽a(chǎn)生溝槽問題，比如：槽底高程出現(xiàn)偏差，溝槽的底寬和斷面不合乎要求等等。2、管道安裝問題在市政管道的施工過程中管道的安裝問題也是經(jīng)常出現(xiàn)的問題，例如不合格的施工工藝，管道的標(biāo)高超出誤差的范圍，管道的埋入深度過淺等都會(huì)造成排水管道漏水等問題的出現(xiàn)。同時(shí)不合格的施工材料也會(huì)造成排水管道出現(xiàn)漏水。3、閉水試驗(yàn)問題出現(xiàn)這種問題的原因是因?yàn)殚]水段封口沒有密實(shí)，閉水試驗(yàn)的壓力不夠，或者是因?yàn)樵囼?yàn)前管道浸泡的時(shí)間不夠等產(chǎn)生的。4、檢查井問題出現(xiàn)這種問題的原因是因?yàn)樵谑┕み^程中檢查井的基層和墊層沒有按照施工要求完成，使檢查井下沉或變形。在施工時(shí)，應(yīng)注意井室和井口中心位置及其高度。5、回填土問題造成回填土陷問題的原因一般是因?yàn)榫苓吇靥畈幻軐?shí)，沒有控制好水量或者是沒有按要求分層夯實(shí)等。三、以工程實(shí)例分析管道的下沉破壞的原因1、案例情況簡(jiǎn)介位于某新城的部分區(qū)域有160平方公里,其每年專項(xiàng)用于污水清通及養(yǎng)護(hù)的費(fèi)用約300萬(wàn)。而管道下沉所造成的修復(fù)資金，2010年約為120萬(wàn)，2011年則約為160萬(wàn),2012年約為100萬(wàn)，而該地區(qū)管網(wǎng)基本建設(shè)完成未超過3年。因此，對(duì)排水管線的修復(fù)加以控制,并在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上選擇合適的修復(fù)方案,已引起市政管理部門的關(guān)注。要解決該問題,單靠一般的養(yǎng)護(hù)維修手段難以奏效,因此需要展開損壞防治技術(shù)的系統(tǒng)研究。根據(jù)該地近幾年的市政排水管道損壞情況的調(diào)查, 發(fā)現(xiàn)排水管道損壞的長(zhǎng)度、范圍、程度各不相同,有的地區(qū)損壞頻繁,路面坍塌直徑最大的達(dá)9 米多,深度在2m 以上,由于流砂形成的孔洞不易察覺,大部分坍塌帶有突然性,不僅造成管道排水受阻,而且嚴(yán)重影響了地面交通、周圍環(huán)境和地下管線安全。2、管道不均勻下沉的原因分析從調(diào)查情況分析, 損壞類型相對(duì)比較集中,接口流砂滲漏是造成路面下沉與溻陷的原因,下沉與塌陷主要集中在地下水位較高、地基穩(wěn)定性較差的地區(qū),特別是在工程施工期間因回填而形成的地區(qū)。在這種特定的地質(zhì)條件下實(shí)施開槽埋管無(wú)疑增加了施工作業(yè)的難度,要保證埋管的施工質(zhì)量,將對(duì)施工技術(shù)的控制和管道接頭提出更高的要求。管道不均勻下沉的原因是多方面的,主要因素可概括如下:(1)溝槽開挖施工會(huì)對(duì)流砂層產(chǎn)生擾動(dòng),僅作一般的平整、夯實(shí)對(duì)控制流砂層的運(yùn)動(dòng)是不夠的,在管道上覆荷載的作用下,在某些薄弱區(qū)域?qū)?huì)產(chǎn)生相對(duì)較大的沉陷,導(dǎo)致管道接頭拉裂,而管內(nèi)外壓力的不平衡又進(jìn)一步加劇了對(duì)流砂層的擾動(dòng)沖刷,直至地基及管道損壞和路面下沉。(2)溝槽開挖或超挖使基底產(chǎn)生反彈、擾動(dòng)后,在回填土重量作用下,又使反彈、擾動(dòng)(或超挖)部位產(chǎn)生較大的沉降值和差異沉降,并使接口開裂。管外高壓地下水通過裂縫滲漏流入管內(nèi),并帶走粉砂,使管外土全被局部掏空,進(jìn)一步增加差異沉降并使開裂擴(kuò)大,大量流砂涌入管內(nèi), 惡性循環(huán), 發(fā)生塌陷。(3)溝槽回填后,拔樁引起的管溝地基的土層損失,嚴(yán)重松動(dòng)了管道的地基,造成管道的不均勻下沉, 促使接頭開裂。(4)溝槽回填兩側(cè)不對(duì)稱產(chǎn)生較大的水平位移及管道間錯(cuò)位,促使接頭開裂,發(fā)生塌陷。(5)外界打樁振動(dòng),擠壓使粉砂產(chǎn)生擾動(dòng)、液化,土體結(jié)構(gòu)被破壞,待超空隙水消散后,管道嚴(yán)重下沉, 接頭開裂。另外附近深基坑開挖,井點(diǎn)降水引起管道的不均勻沉降也會(huì)導(dǎo)致接頭的開裂或窨井的嚴(yán)重下降。(6)管道鋪設(shè)中,因窨井的兩水平軸線與管道軸線斜交或截管等原因,少量接頭使用磚砌與窨井連接,砌體砌筑質(zhì)量差,造成窨井與管道的連接處嚴(yán)重漏水、流砂涌入,致使窨井和附近管道嚴(yán)重下沉。四、解決措施1、嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家和部頒的工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)在排水管道的施工過程中必須要嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行施工和驗(yàn)收。在排水管道施工完成后必須要進(jìn)行閉水試驗(yàn)，對(duì)在試驗(yàn)過程中出現(xiàn)的漏水點(diǎn)和滲水點(diǎn)要及時(shí)的進(jìn)行維修和補(bǔ)救處理，避免排水管道的滲漏而導(dǎo)致地基土的流失，流砂使管道產(chǎn)生下沉破壞。2、在排水管進(jìn)場(chǎng)和使用前，要對(duì)排水管進(jìn)行仔細(xì)檢查。排水管進(jìn)行施工前必須要對(duì)排水管的外觀質(zhì)量和尺寸進(jìn)行檢查，對(duì)于混凝土管道上有裂縫的要及時(shí)的清除，對(duì)于合格的排水管在管的兩端要磨出邊坡，在抹口范圍內(nèi)進(jìn)行鑿毛處理，以增加砂漿與管壁的粘結(jié)力和粘結(jié)面積和粘結(jié)力，帶接口時(shí)要將管口清理干凈，并澆水濕潤(rùn)，砂漿抹壓密實(shí)，并要及時(shí)進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)。對(duì)于重點(diǎn)的工程可以在管內(nèi)壁涂刷一層水玻璃，以增加管道的抗?jié)B性。3、合理確定排水管道和井基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)與形式在管道基礎(chǔ)與護(hù)管的形式選定后，所進(jìn)行的管道橫斷面結(jié)構(gòu)計(jì)算中，一般未涉及基礎(chǔ)與護(hù)管的強(qiáng)度，也未涉及基礎(chǔ)與護(hù)管所用材料，但所選定的基礎(chǔ)與護(hù)管形式的本身構(gòu)造，已包含有某些計(jì)算因素之因。4、合理控制運(yùn)行水位，加強(qiáng)管線檢測(cè)。排水管道屬重力流管線，存在一定水交換。南方地區(qū)常年水位變化較大，暴雨時(shí)管內(nèi)充盈，天晴則管內(nèi)水位較低。由于汛期暴雨較多，造成管內(nèi)對(duì)外壓力變化，增大管節(jié)、管井交接處的漏點(diǎn)縫隙，造成水土流失。因此，對(duì)于處于流砂區(qū)域的污水管線，盡量合理安排運(yùn)行水位，并定期予以視頻檢查。5、加強(qiáng)排水管道非開挖修復(fù)對(duì)于排水管道的修復(fù)，臨近城市上海處于華東地區(qū)的領(lǐng)導(dǎo)者。在1995 年前，上海只有鋼套環(huán)、接口嵌補(bǔ)兩種局部修理方法，近年來(lái)隨著國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)和研究的深入，采用非開挖技術(shù)進(jìn)行排水管道預(yù)防性修理的比例逐年提高，已有近10種方法得到應(yīng)用，逐漸縮小了與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距。盡管采用某些非開挖技術(shù)修復(fù)管道的費(fèi)用高于開挖修理，但這種費(fèi)用的計(jì)算僅是就工程本身而言，如果考慮社會(huì)的間接成本，非開挖修理的總成本則低于開挖修理。目前已知排水管道非開挖修復(fù)方法如下表所示。項(xiàng)目詳細(xì)分類點(diǎn)狀修復(fù)嵌補(bǔ)法石棉水泥嵌補(bǔ); 環(huán)氧焦油砂漿/聚硫密封膠/聚氨酯等化學(xué)填料嵌補(bǔ)注漿法土體水泥注漿、土體化學(xué)注漿、接口注漿套環(huán)法鋼套環(huán)、PVC 套環(huán)、橡膠圈雙脹環(huán)、聚氨酯/鋼管套環(huán)、不銹鋼發(fā)泡筒局部樹脂固化法人工玻璃鋼接口; 氈筒氣囊局部成型整體修復(fù)涂層法涂層內(nèi)襯玻璃鋼涂層、JCTA 涂層襯管法翻轉(zhuǎn)法( 現(xiàn)場(chǎng)固化法)熱水固化、蒸汽固化、噴淋固化整體牽引法滑襯法、U 型內(nèi)襯、擠壓牽引、灌漿內(nèi)襯、破管法螺旋管內(nèi)襯法膨脹螺旋管、鋼帶螺旋管、前置螺旋管短管/管片內(nèi)襯法短管推進(jìn)、短管后接、管片內(nèi)襯我市近年來(lái)已采用的管線修復(fù)方案，已包含點(diǎn)狀修復(fù)及整體修復(fù)。其中，鋼套環(huán)多用于大型輸水管道，內(nèi)徑在1000mm及以上管線，方便管內(nèi)操作；PVE套環(huán)適用于500-600mm管徑管線內(nèi)；滑襯法、JCTA涂層則適用UPVC，HDPE等內(nèi)管較為平滑管線。五、結(jié)束語(yǔ)排水管道作為市政建設(shè)中的一項(xiàng)重要的工程，施工質(zhì)量的好壞對(duì)市民的生產(chǎn)和生活會(huì)產(chǎn)生一定的影響，排水管道的暢通是城市管道工程中一項(xiàng)復(fù)雜而重要的內(nèi)容，在新管道的施工過程中為了減少排水管道的下沉破壞，必須要采取相關(guān)的措施進(jìn)行防范，按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工和驗(yàn)收，加強(qiáng)排水