淺析排水管道下沉的原因及解決辦法

劉炎華

摘 要：排水管道發(fā)生下沉現(xiàn)象涉及到諸多原因，并且一旦發(fā)生下沉現(xiàn)象通常會(huì)導(dǎo)致極為嚴(yán)重的后果。文章結(jié)合自身的工作經(jīng)歷，從排水管道下沉的主要癥狀及危害出發(fā)，深刻分析了導(dǎo)致排水管道下沉的主要原因，并給出防治排水管道下沉的具體辦法，以期能夠?qū)λ畡?wù)部門治理排水管道下沉事故提供一些幫助。

關(guān)鍵詞：排水管道下沉；主要癥狀；防治辦法

引言

排水管道下沉原因涉及環(huán)境、原先施工、維護(hù)修理等諸多方面，要想全面解決該問題不僅要選用合理有效的管道修理技術(shù)對(duì)已下沉的排水管道進(jìn)行修理，還要從源頭上采取控制措施，即在施工時(shí)就要加強(qiáng)對(duì)管道下沉防治方面的管制力度，降低沉管發(fā)生的幾率，從而使排水管網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)揮應(yīng)有的作用。

1 排水管道下沉的主要癥狀及危害

1.1 排水管道下沉的癥狀

一方面，排水管道下沉一定會(huì)出現(xiàn)少量的接口漏水、局部脫節(jié)現(xiàn)象，較為嚴(yán)重者管道可能還會(huì)出現(xiàn)接口錯(cuò)位、脫節(jié)、滲漏水現(xiàn)象，而且同一管道的不同窨井中水質(zhì)也會(huì)有明顯不同，一般上游窨井中的水以正常的雨、污水居多，而下游窨井內(nèi)則是是黃泥漿水。另一方面，排水管道下沉對(duì)道路有著很大的影響，因而其癥狀主要體現(xiàn)在路面上。第一，路面上會(huì)出現(xiàn)下沉凹塘，一般該位置處在下水管頂上方，或在檢查井旁邊。第二，路面下凹部分凹陷會(huì)明顯加快，而且凹塘可能會(huì)由小變大。如果將路面凹面塘填補(bǔ)襯平，會(huì)發(fā)現(xiàn)過不了太長(zhǎng)時(shí)間在原處又會(huì)凹陷下去。第三，路面產(chǎn)生裂縫并發(fā)生坍塌。

1.2 排水管道下沉的危害

1.2.1 阻礙局部社區(qū)甚至整個(gè)城市的排水系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，使得管道排水不暢，進(jìn)而影響管網(wǎng)的防汛功能。

1.2.2 造成地面或路面斷裂甚至大面積坍塌，威脅人們的生命安全，并對(duì)道路交通及其他電力、通信等管線帶來一定程度上的損壞，從而增加不必要的維修、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。

1.2.3 排水管道下沉導(dǎo)致的水管斷裂、破損還會(huì)致使地下水從破損處滲入，從而改變水管內(nèi)的污水量和水質(zhì)，進(jìn)而影響污水處理廠和其他廢水處理設(shè)施的正常運(yùn)行，甚至影響整個(gè)城市的環(huán)境水平。

2 排水管道下沉的主要原因

2.1 排水管道埋置地區(qū)地質(zhì)狀況不佳

當(dāng)排水管道埋置于靠近流砂層的地區(qū)時(shí)，無論怎么加大平整、夯實(shí)工作來控制流砂層的運(yùn)動(dòng)都是不夠的，因?yàn)樵跍喜坶_挖施工過程中勢(shì)必會(huì)對(duì)流砂層產(chǎn)生擾動(dòng)，而且一旦管道上附加荷載，某些薄弱區(qū)域一定會(huì)產(chǎn)生相對(duì)較大的沉陷，進(jìn)而導(dǎo)致管道接頭拉裂。另外，管內(nèi)外壓力的不平衡又會(huì)進(jìn)一步加劇對(duì)流砂層的擾動(dòng)沖刷，從而致使地基及管道損壞和路面下沉。

2.2 排水管道原先施工質(zhì)量存在問題

排水管道在施工過程中不嚴(yán)謹(jǐn)、不規(guī)范，在很大程度上是致使其下沉主要方面。第一，排水管道埋置在細(xì)砂土層中不注重對(duì)其與外界粉細(xì)砂土環(huán)境的隔離工作，當(dāng)粉細(xì)砂土遇水形成流砂時(shí)，便會(huì)通過管道口處的縫隙進(jìn)入排水管道內(nèi)。隨著時(shí)間的推移，細(xì)砂日積水累積少成多，最終致使上覆土層和道路下陷失去支撐能力。第二，管道接口處密封不嚴(yán)、預(yù)留管口不封堵以及相鄰管節(jié)內(nèi)壁施工不平順都會(huì)降低管道排水功能，增加淤塞的機(jī)會(huì)，甚至引起管端以上的地面塌陷。第三，在施工過程中將檢查井的上、下游干管管頭露出井壁過長(zhǎng)或是縮進(jìn)井壁，或者未將其基礎(chǔ)澆成整體，使得檢查井整體承載能力差，在自身重力及地面荷載的作用下，發(fā)生井墻開裂，導(dǎo)致管道下沉。

2.3 外界因素干擾導(dǎo)致排水管道下沉

外界因素干擾主要是兩個(gè)方面，一個(gè)是地面車輛嚴(yán)重超載，超出管道所在地的承受范圍，使得窨井產(chǎn)生嚴(yán)重下沉，進(jìn)而造成管道接頭錯(cuò)位開裂，整個(gè)管道發(fā)生下沉。另一個(gè)就是外界打樁的振動(dòng)、擠壓或是其他一些劇烈施工工作使得粉砂產(chǎn)生擾動(dòng)、液化，致使土體結(jié)構(gòu)被破壞，引起管道嚴(yán)重下沉。

2.4 排水管道自身質(zhì)量及設(shè)計(jì)存在問題

2.4.1 在管道施工過程中存在偷工減料的現(xiàn)象，或是因?yàn)槔骊P(guān)系使用劣質(zhì)產(chǎn)品代替正規(guī)材料，導(dǎo)致管道及其他材料質(zhì)量不過關(guān)。

2.4.2 由于排水管道的總長(zhǎng)度與其直徑尺寸相差太大，而且水泥混凝土排水管的制造工藝多數(shù)都是采用干硬性混凝土離心法來成型，早期的管道接頭多為剛性設(shè)計(jì)，導(dǎo)致管道的整體剛度和韌度非常弱，在長(zhǎng)期不均勻荷載的作用下發(fā)生變形進(jìn)而下沉。

2.4.3 有的廠家生產(chǎn)的排水管的管壁厚度極其不均勻，而且管徑和接口橢圓度以及接口端面的平整度也達(dá)不到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求。

3 防治排水管道下沉的主要方法

3.1 預(yù)防排水管道下沉的一般措施

3.1.1 嚴(yán)格把關(guān)施工質(zhì)量。在施工質(zhì)量上必須加大管理力度，做到實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)時(shí)匯報(bào)及整改，堅(jiān)決杜絕不嚴(yán)謹(jǐn)、不規(guī)范的操作行為。同時(shí)還要由設(shè)計(jì)部門給出完整、科學(xué)的設(shè)計(jì)圖紙，技術(shù)部門制定規(guī)范的施工流程，并對(duì)關(guān)鍵工序和易發(fā)生問題的部位加以標(biāo)注，提供完整的施工標(biāo)準(zhǔn)。

3.1.2 加強(qiáng)對(duì)管道質(zhì)量的控制。一方面，管材外觀質(zhì)量要求表面平整無松散、蜂窩麻面和露骨現(xiàn)象，而且還應(yīng)要求購進(jìn)的管材要有質(zhì)量部門提供的力學(xué)試驗(yàn)報(bào)告和合格證等資料，對(duì)一些質(zhì)量不合格的、無相關(guān)證明的材料應(yīng)棄之不用，并對(duì)偷工減料、中飽私囊等行為嚴(yán)加懲治，另一方面，在流沙等易發(fā)生排水管道下沉的地質(zhì)區(qū)域，使用擁有輕質(zhì)、耐腐、抗壓、抗彎等優(yōu)點(diǎn)的新型管材，如高密度聚乙烯管、增強(qiáng)聚丙烯管等塑料管。同時(shí)，還要選用質(zhì)量良好的接口填料并按試驗(yàn)配合比施工，并按照施工操作規(guī)程認(rèn)真施工。

3.1.3 做好查驗(yàn)及維護(hù)工作

（1）排水管道竣工后要按要求對(duì)排水管線做全面的質(zhì)量檢驗(yàn)，并對(duì)關(guān)鍵環(huán)節(jié)加大檢查力度，如閉水試驗(yàn)的檢驗(yàn)。（2）定期對(duì)排水管道進(jìn)行挖泥疏通和養(yǎng)護(hù)，并對(duì)清撈出的淤泥量進(jìn)行記錄和對(duì)比。一旦發(fā)現(xiàn)淤泥量突然大幅增加，要及時(shí)對(duì)清撈出的淤泥進(jìn)行鑒別，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有大量的流沙時(shí)，需上報(bào)并進(jìn)行管道檢測(cè)，查明原因。（3）加強(qiáng)對(duì)易發(fā)生沉管管道的日常檢查，發(fā)現(xiàn)路面坑塘要給予重視，及時(shí)上報(bào)主管單位。一旦發(fā)現(xiàn)路面沉降所形成凹陷較大、較深時(shí)，應(yīng)立即對(duì)管道進(jìn)行檢測(cè)。

3.2 治理和修復(fù)排水管道下沉的主要辦法

3.2.1 對(duì)排水管道進(jìn)行開挖修理。排水管道的開挖修理一般是針對(duì)埋設(shè)較淺、長(zhǎng)度與直徑較小的管道，主要分為四步，首先是根據(jù)地下水位情況，在槽底設(shè)置明溝，對(duì)溝槽進(jìn)行排水；其次是進(jìn)行溝槽開挖，此過程需要加強(qiáng)對(duì)管道的固定工作；然后是拆排管道；最后選用加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的方案進(jìn)行溝槽修復(fù)。

3.2.2 利用套環(huán)法在管道內(nèi)進(jìn)行點(diǎn)狀修復(fù)。當(dāng)沉管部位在大管道接口處，并且沉管主要是由滲漏產(chǎn)生時(shí)，可以采用在管道接口處安裝止水套環(huán)來阻止?jié)B漏。止水套環(huán)目前用的主要有鋼套環(huán)、PVC套環(huán)、橡膠圈雙脹環(huán)等，除老式的鋼套環(huán)外，套環(huán)法在各種點(diǎn)狀修復(fù)方法中施工最方便，質(zhì)量也最可靠。

3.2.3 利用襯管法在管道內(nèi)進(jìn)行整體修復(fù)。襯管法是目前用于大管道內(nèi)整體修復(fù)的最有效方法，其主要分為翻轉(zhuǎn)法、整體牽引法、螺旋管內(nèi)襯法以及短管內(nèi)襯法等。其中，短管內(nèi)襯法就是在現(xiàn)場(chǎng)將短管一邊焊接一邊嵌入舊管道內(nèi)或者在管內(nèi)焊接成段，最后將新舊管道之間間隙注入砂漿填滿的工藝，此法費(fèi)用較低，目前得到了較好的推廣和運(yùn)用。

4 結(jié)束語

除了上述修復(fù)方法外，還有接口嵌補(bǔ)法、注漿法、局部樹脂固化法等。雖然排水管道下沉原因復(fù)雜且修復(fù)工程量大，但是隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和科技水平的不斷提高，一些先進(jìn)的管理制度和修復(fù)技術(shù)將會(huì)運(yùn)用到排水管道施工和維修中去，徹底解決沉管問題將成為可能。

參考文獻(xiàn)

[1]錢曉紅.排水管道下沉原因分析及其修復(fù)對(duì)策[J].城市建設(shè)理論研究，2011（32）.

[2]繆斌，任常璽.排水管道下沉破壞的原因分析和對(duì)策[J].中小企業(yè)管理與科技，2009（7）.

[3]陳立道，施蘭章，朱保羅.城市排水管道損壞原因與修復(fù)對(duì)策[J].給水排水，2002（3）.

[4]白玉臣.淺議排水管道損壞與修復(fù)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2008（13）.