排水管道下沉破坏的原因分析和对策

排水管道（设施）下沉破坏的原因分析和对策[摘要]：随着城市建设步伐的不断加快，城市的的排水管道也在不断的延长，由于施工问题和材料的问题，在排水管道的使用过程中会出现下沉现象，本文就排水管道下沉破坏的原因进行分析和相关对策制定。[关键词]：排水管道；下沉破坏；原因分析；对策一、前言排水管道的好坏与人们的生活息息相关，排水管道的破坏会影响人们的日常生产和生活。一般情况下城市的排水管道都埋在地下，对出现问题的排水管道在维修和维护过程中不仅会产生很高的费用，还会影响正常的交通运行。在排水管道的设计施工工程中应对排水管道的质量进行严格把关，以便减少排水管道在后期使用过程中产生的问题。二、排水管道常见的问题1、沟槽问题很多原因都能造成沟槽问题的产生，导致沟槽的施工不能符合相关的标准要求。例如在施工工程中由于测量误差产生的位置偏移，建筑物的存在导致产生的不能按实际要求进行沟槽的挖掘，地下水过高也会造成管道的漂浮，在雨季施工却没有采取排水措施。产生沟槽问题的原因还可能是因为施工不按要求产生沟槽问题，比如：槽底高程出现偏差，沟槽的底宽和断面不合乎要求等等。2、管道安装问题在市政管道的施工过程中管道的安装问题也是经常出现的问题，例如不合格的施工工艺，管道的标高超出误差的范围，管道的埋入深度过浅等都会造成排水管道漏水等问题的出现。同时不合格的施工材料也会造成排水管道出现漏水。3、闭水试验问题出现这种问题的原因是因为闭水段封口没有密实，闭水试验的压力不够，或者是因为试验前管道浸泡的时间不够等产生的。4、检查井问题出现这种问题的原因是因为在施工过程中检查井的基层和垫层没有按照施工要求完成，使检查井下沉或变形。在施工时，应注意井室和井口中心位置及其高度。5、回填土问题造成回填土陷问题的原因一般是因为井周边回填不密实，没有控制好水量或者是没有按要求分层夯实等。三、以工程实例分析管道的下沉破坏的原因1、案例情况简介位于某新城的部分区域有160平方公里,其每年专项用于污水清通及养护的费用约300万。而管道下沉所造成的修复资金，2010年约为120万，2011年则约为160万,2012年约为100万，而该地区管网基本建设完成未超过3年。因此，对排水管线的修复加以控制,并在技术、经济上选择合适的修复方案,已引起市政管理部门的关注。要解决该问题,单靠一般的养护维修手段难以奏效,因此需要展开损坏防治技术的系统研究。根据该地近几年的市政排水管道损坏情况的调查,发现排水管道损坏的长度、范围、程度各不相同,有的地区损坏频繁,路面坍塌直径最大的达9米多,深度在2m以上,由于流砂形成的孔洞不易察觉,大部分坍塌带有突然性,不仅造成管道排水受阻,而且严重影响了地面交通、周围环境和地下管线安全。2、管道不均匀下沉的原因分析从调查情况分析,损坏类型相对比较集中,接口流砂渗漏是造成路面下沉与溻陷的原因,下沉与塌陷主要集中在地下水位较高、地基稳定性较差的地区,特别是在工程施工期间因回填而形成的地区。在这种特定的地质条件下实施开槽埋管无疑增加了施工作业的难度,要保证埋管的施工质量,将对施工技术的控制和管道接头提出更高的要求。管道不均匀下沉的原因是多方面的,主要因素可概括如下:(1)沟槽开挖施工会对流砂层产生扰动,仅作一般的平整、夯实对控制流砂层的运动是不够的,在管道上覆荷载的作用下,在某些薄弱区域将会产生相对较大的沉陷,导致管道接头拉裂,而管内外压力的不平衡又进一步加剧了对流砂层的扰动冲刷,直至地基及管道损坏和路面下沉。(2)沟槽开挖或超挖使基底产生反弹、扰动后,在回填土重量作用下,又使反弹、扰动(或超挖)部位产生较大的沉降值和差异沉降,并使接口开裂。管外高压地下水通过裂缝渗漏流入管内,并带走粉砂,使管外土全被局部掏空,进一步增加差异沉降并使开裂扩大,大量流砂涌入管内,恶性循环,发生塌陷。(3)沟槽回填后,拔桩引起的管沟地基的土层损失,严重松动了管道的地基,造成管道的不均匀下沉,促使接头开裂。(4)沟槽回填两侧不对称产生较大的水平位移及管道间错位,促使接头开裂,发生塌陷。(5)外界打桩振动,挤压使粉砂产生扰动、液化,土体结构被破坏,待超空隙水消散后,管道严重下沉,接头开裂。另外附近深基坑开挖,井点降水引起管道的不均匀沉降也会导致接头的开裂或窨井的严重下降。(6)管道铺设中,因窨井的两水平轴线与管道轴线斜交或截管等原因,少量接头使用砖砌与窨井连接,砌体砌筑质量差,造成窨井与管道的连接处严重漏水、流砂涌入,致使窨井和附近管道严重下沉。四、解决措施1、严格执行国家和部颁的工程质量检验标准在排水管道的施工过程中必须要严格执行相关的国家标准，根据国家标准的要求进行施工和验收。在排水管道施工完成后必须要进行闭水试验，对在试验过程中出现的漏水点和渗水点要及时的进行维修和补救处理，避免排水管道的渗漏而导致地基土的流失，流砂使管道产生下沉破坏。2、在排水管进场和使用前，要对排水管进行仔细检查。排水管进行施工前必须要对排水管的外观质量和尺寸进行检查，对于混凝土管道上有裂缝的要及时的清除，对于合格的排水管在管的两端要磨出边坡，在抹口范围内进行凿毛处理，以增加砂浆与管壁的粘结力和粘结面积和粘结力，带接口时要将管口清理干净，并浇水湿润，砂浆抹压密实，并要及时进行覆盖养护。对于重点的工程可以在管内壁涂刷一层水玻璃，以增加管道的抗渗性。3、合理确定排水管道和井基础的结构与形式在管道基础与护管的形式选定后，所进行的管道横断面结构计算中，一般未涉及基础与护管的强度，也未涉及基础与护管所用材料，但所选定的基础与护管形式的本身构造，已包含有某些计算因素之因。4、合理控制运行水位，加强管线检测。排水管道属重力流管线，存在一定水交换。南方地区常年水位变化较大，暴雨时管内充盈，天晴则管内水位较低。由于汛期暴雨较多，造成管内对外压力变化，增大管节、管井交接处的漏点缝隙，造成水土流失。因此，对于处于流砂区域的污水管线，尽量合理安排运行水位，并定期予以视频检查。5、加强排水管道非开挖修复对于排水管道的修复，临近城市上海处于华东地区的领导者。在1995年前，上海只有钢套环、接口嵌补两种局部修理方法，近年来随着国外先进技术的引进和研究的深入，采用非开挖技术进行排水管道预防性修理的比例逐年提高，已有近10种方法得到应用，逐渐缩小了与发达国家的差距。尽管采用某些非开挖技术修复管道的费用高于开挖修理，但这种费用的计算仅是就工程本身而言，如果考虑社会的间接成本，非开挖修理的总成本则低于开挖修理。目前已知排水管道非开挖修复方法如下表所示。项目详细分类点状修复嵌补法石棉水泥嵌补;环氧焦油砂浆/聚硫密封胶/聚氨酯等化学填料嵌补注浆法土体水泥注浆、土体化学注浆、接口注浆套环法钢套环、PVC套环、橡胶圈双胀环、聚氨酯/钢管套环、不锈钢发泡筒局部树脂固化法人工玻璃钢接口;毡筒气囊局部成型整体修复涂层法涂层内衬玻璃钢涂层、JCTA涂层衬管法翻转法(现场固化法)热水固化、蒸汽固化、喷淋固化整体牵引法滑衬法、U型内衬、挤压牵引、灌浆内衬、破管法螺旋管内衬法膨胀螺旋管、钢带螺旋管、前置螺旋管短管/管片内衬法短管推进、短管后接、管片内衬我市近年来已采用的管线修复方案，已包含点状修复及整体修复。其中，钢套环多用于大型输水管道，内径在1000mm及以上管线，方便管内操作；PVE套环适用于500-600mm管径管线内；滑衬法、JCTA涂层则适用UPVC，HDPE等内管较为平滑管线。五、结束语排水管道作为市政建设中的一项重要的工程，施工质量的好坏对市民的生产和生活会产生一定的影响，排水管道的畅通是城市管道工程中一项复杂而重要的内容，在新管道的施工过程中为了减少排水管道的下沉破坏，必须要采取相关的措施进行防范，按照相关的标准进行施工和验收，加强排水管道的日常检查和维护，对出现的问题及时进行处理，防止事故的扩大化，做到早发现，早处理，这样能在降低维护成本的同时，又能保证排水管道的畅通。参考文献：[1]王志先城镇排水管道系统淤积、堵塞原因分析[J]宁夏电力2012[2]隋晓峰城市排水管道的改建和维修[J]工程技术2011[3]李敏之某城区管道下沉破坏的原因分析与维护措施[J]工程管理2011