排水管道下沉破壞的原因分析和對策.doc

排水管道（設施）下沉破壞的原因分析和對策摘要：隨著城市建設步伐的不斷加快，城市的的排水管道也在不斷的延長，由于施工問題和材料的問題，在排水管道的使用過程中會出現(xiàn)下沉現(xiàn)象，本文就排水管道下沉破壞的原因進行分析和相關對策制定。關鍵詞：排水管道；下沉破壞；原因分析；對策一、前言排水管道的好壞與人們的生活息息相關，排水管道的破壞會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，對出現(xiàn)問題的排水管道在維修和維護過程中不僅會產(chǎn)生很高的費用，還會影響正常的交通運行。在排水管道的設計施工工程中應對排水管道的質量進行嚴格把關，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，導致溝槽的施工不能符合相關的標準要求。例如在施工工程中由于測量誤差產(chǎn)生的位置偏移，建筑物的存在導致產(chǎn)生的不能按實際要求進行溝槽的挖掘，地下水過高也會造成管道的漂浮，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為施工不按要求產(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，管道的標高超出誤差的范圍，管道的埋入深度過淺等都會造成排水管道漏水等問題的出現(xiàn)。同時不合格的施工材料也會造成排水管道出現(xiàn)漏水。3、閉水試驗問題出現(xiàn)這種問題的原因是因為閉水段封口沒有密實，閉水試驗的壓力不夠，或者是因為試驗前管道浸泡的時間不夠等產(chǎn)生的。4、檢查井問題出現(xiàn)這種問題的原因是因為在施工過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，應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為井周邊回填不密實，沒有控制好水量或者是沒有按要求分層夯實等。三、以工程實例分析管道的下沉破壞的原因1、案例情況簡介位于某新城的部分區(qū)域有160平方公里,其每年專項用于污水清通及養(yǎng)護的費用約300萬。而管道下沉所造成的修復資金，2010年約為120萬，2011年則約為160萬,2012年約為100萬，而該地區(qū)管網(wǎng)基本建設完成未超過3年。因此，對排水管線的修復加以控制,并在技術、經(jīng)濟上選擇合適的修復方案,已引起市政管理部門的關注。要解決該問題,單靠一般的養(yǎng)護維修手段難以奏效,因此需要展開損壞防治技術的系統(tǒng)研究。根據(jù)該地近幾年的市政排水管道損壞情況的調查, 發(fā)現(xiàn)排水管道損壞的長度、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查情況分析, 損壞類型相對比較集中,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)。在這種特定的地質條件下實施開槽埋管無疑增加了施工作業(yè)的難度,要保證埋管的施工質量,將對施工技術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)溝槽開挖施工會對流砂層產(chǎn)生擾動,僅作一般的平整、夯實對控制流砂層的運動是不夠的,在管道上覆荷載的作用下,在某些薄弱區(qū)域將會產(chǎn)生相對較大的沉陷,導致管道接頭拉裂,而管內外壓力的不平衡又進一步加劇了對流砂層的擾動沖刷,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、擾動后,在回填土重量作用下,又使反彈、擾動(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,并帶走粉砂,使管外土全被局部掏空,進一步增加差異沉降并使開裂擴大,大量流砂涌入管內, 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,嚴重松動了管道的地基,造成管道的不均勻下沉, 促使接頭開裂。(4)溝槽回填兩側不對稱產(chǎn)生較大的水平位移及管道間錯位,促使接頭開裂,發(fā)生塌陷。(5)外界打樁振動,擠壓使粉砂產(chǎn)生擾動、液化,土體結構被破壞,待超空隙水消散后,管道嚴重下沉, 接頭開裂。另外附近深基坑開挖,井點降水引起管道的不均勻沉降也會導致接頭的開裂或窨井的嚴重下降。(6)管道鋪設中,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,砌體砌筑質量差,造成窨井與管道的連接處嚴重漏水、流砂涌入,致使窨井和附近管道嚴重下沉。四、解決措施1、嚴格執(zhí)行國家和部頒的工程質量檢驗標準在排水管道的施工過程中必須要嚴格執(zhí)行相關的國家標準，根據(jù)國家標準的要求進行施工和驗收。在排水管道施工完成后必須要進行閉水試驗，對在試驗過程中出現(xiàn)的漏水點和滲水點要及時的進行維修和補救處理，避免排水管道的滲漏而導致地基土的流失，流砂使管道產(chǎn)生下沉破壞。2、在排水管進場和使用前，要對排水管進行仔細檢查。排水管進行施工前必須要對排水管的外觀質量和尺寸進行檢查，對于混凝土管道上有裂縫的要及時的清除，對于合格的排水管在管的兩端要磨出邊坡，在抹口范圍內進行鑿毛處理，以增加砂漿與管壁的粘結力和粘結面積和粘結力，帶接口時要將管口清理干凈，并澆水濕潤，砂漿抹壓密實，并要及時進行覆蓋養(yǎng)護。對于重點的工程可以在管內壁涂刷一層水玻璃，以增加管道的抗?jié)B性。3、合理確定排水管道和井基礎的結構與形式在管道基礎與護管的形式選定后，所進行的管道橫斷面結構計算中，一般未涉及基礎與護管的強度，也未涉及基礎與護管所用材料，但所選定的基礎與護管形式的本身構造，已包含有某些計算因素之因。4、合理控制運行水位，加強管線檢測。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，暴雨時管內充盈，天晴則管內水位較低。由于汛期暴雨較多，造成管內對外壓力變化，增大管節(jié)、管井交接處的漏點縫隙，造成水土流失。因此，對于處于流砂區(qū)域的污水管線，盡量合理安排運行水位，并定期予以視頻檢查。5、加強排水管道非開挖修復對于排水管道的修復，臨近城市上海處于華東地區(qū)的領導者。在1995 年前，上海只有鋼套環(huán)、接口嵌補兩種局部修理方法，近年來隨著國外先進技術的引進和研究的深入，采用非開挖技術進行排水管道預防性修理的比例逐年提高，已有近10種方法得到應用，逐漸縮小了與發(fā)達國家的差距。盡管采用某些非開挖技術修復管道的費用高于開挖修理，但這種費用的計算僅是就工程本身而言，如果考慮社會的間接成本，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方法如下表所示。項目詳細分類點狀修復嵌補法石棉水泥嵌補; 環(huán)氧焦油砂漿/聚硫密封膠/聚氨酯等化學填料嵌補注漿法土體水泥注漿、土體化學注漿、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涂層法涂層內襯玻璃鋼涂層、JCTA 涂層襯管法翻轉法( 現(xiàn)場固化法)熱水固化、蒸汽固化、噴淋固化整體牽引法滑襯法、U 型內襯、擠壓牽引、灌漿內襯、破管法螺旋管內襯法膨脹螺旋管、鋼帶螺旋管、前置螺旋管短管/管片內襯法短管推進、短管后接、管片內襯我市近年來已采用的管線修復方案，已包含點狀修復及整體修復。其中，鋼套環(huán)多用于大型輸水管道，內徑在1000mm及以上管線，方便管內操作；PVE套環(huán)適用于500-600mm管徑管線內；滑襯法、JCTA涂層則適用UPVC，HDPE等內管較為平滑管線。五、結束語排水管道作為市政建設中的一項重要的工程，施工質量的好壞對市民的生產(chǎn)和生活會產(chǎn)生一定的影響，排水管道的暢通是城市管道工程中一項復雜而重要的內容，在新管道的施工過程中為了減少排水管道的下沉破壞，必須要采取相關的措施進行防范，按照相關的標準進行施工和驗收，加強排水