【摘要】近年來,隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,城市建設(shè)的規(guī)模越來越大,然而由于種種原因,我國很多城市的雨水管道存在著不同程度的損壞現(xiàn)象,給城市排水和地面交通與通訊帶來了后患,嚴重影響了城市的環(huán)境與市容。針對目前城市雨水管道存在的損壞現(xiàn)象,通過對市政雨水管道損壞情況的調(diào)查、分析,筆者根據(jù)我國的某一地區(qū)現(xiàn)狀,向大家簡要介紹幾種雨水管道的損壞及修復(fù)方法。
【關(guān)鍵詞】城市雨水管道 管道損壞 地面下沉 修復(fù)維護
城市排水管網(wǎng)是重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一,被稱作城市的血脈。隨著國家對節(jié)能減排以及污水處理事業(yè)重視程度的提高,城市排水建設(shè)規(guī)模得到了空前的發(fā)展。但重建設(shè)、輕維護的情況卻普遍存在,科學(xué)、系統(tǒng)、周期性的維護機制還沒有形成。本文針對目前城市雨水管道存在的損壞現(xiàn)象,分析,提出了雨水管道的優(yōu)化方案。
一、引起管道不均勻下沉的原因
1、管道不均勻下沉的原理分析
從調(diào)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(zhì)量,將對施工技術(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。
2、管道不均勻下沉的原因
第一,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?qū)a(chǎn)生相對較大的沉陷,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。第二,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。溝槽回填兩側(cè)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。第三,外界打樁振動,擠壓使粉砂產(chǎn)生擾動、液化,土體結(jié)構(gòu)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(dǎo)致接頭的開裂或窨井的嚴重下降。第四,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重漏水、流砂涌入, 致使窨井和附近管道嚴重下沉。第五,早期的管道接頭多為剛性設(shè)計,抵抗不均勻沉降的能力很差,加之接頭構(gòu)造防水設(shè)計考慮較少,管道接頭開裂漏水已存在先天不足。
3、管道非均勻沉降計算分析及其有關(guān)結(jié)論
第一,同樣埋深的雨水管道, 口徑較小者比口徑大者受力更為不利, 由于地基不均勻沉陷造成的危害前者比后者要大, 因此埋置較深的直徑在 1 m 以下的管道的基礎(chǔ)應(yīng)相應(yīng)提高設(shè)計標準。第二,管道基礎(chǔ)的抗彎剛度對管道抗不均勻沉降的能力影響很大, 若不考慮( 或僅部分考慮) 基礎(chǔ)對管道變形的補強作用, 則計算分析表明, 在流砂地區(qū)都會導(dǎo)致接頭的開裂, 裂縫的張開寬度足以使地層內(nèi)的粉土大量流入管內(nèi)。頂管法施工的管道若接口處理不好, 注漿質(zhì)量差, 若無管道基礎(chǔ)補強, 漏水的可能性將更大。第三,種無筋砂漿管道接頭(承插式、平口和企口式)的抗彎強度,根據(jù)驗算的結(jié)果相差不大,有筋砂漿接頭的抗裂能力要明顯強于無筋的情況,建議推廣有筋接頭。第四,由于不均勻沉降引起的接頭裂縫,可以引起管外流砂的緩慢涌入, 涌入量的大小依賴于裂縫寬度、接頭構(gòu)造、形式、埋深、地下水位的高低、管道基礎(chǔ)的質(zhì)量以及周圍土層的特性。地面沉陷多數(shù)成漏斗坑狀, 在 8 個月到 1 年內(nèi)最大直徑可達3 m 左右, 甚至更大。管道埋設(shè)越深漏斗坑越大。第五,同樣口徑的管道接頭,靠近窨井的接頭開裂的頻率要高于遠離窨井的接頭,而且前者裂縫首先發(fā)生在管道接頭的上半部,其裂縫寬度一般也都大于后者。因此圍繞著窨井部位的地面沉陷發(fā)生頻率也相對較高。
二、管道修復(fù)維護措施
1、中小型管的修復(fù)措施
考慮到直徑在 800mm 以下的中小型支管都已采用混凝土基礎(chǔ),在翻修過程中處理臨時排水也比較方便,所以選擇的修復(fù)標準可以比干管低一些。對直徑800mm 以下的中小型管道的修理方法建議如下:埋深未穿越粉土層,地面有少量沉陷的管道,可以采用小型管道堵漏包進行管內(nèi)注漿修復(fù)。某些多管徑堵漏包的工作范圍可從300mm 至 600mm,價格也比較便宜。位于粉質(zhì)粘土或粉土地區(qū),地面嚴重塌陷,接口錯位達 5cm 以上的嚴重損壞的管道,因無法再采用非開挖方式修復(fù),只能采用拆管埋 管 。
2、大管的修復(fù)措施
所謂的大管是指管徑在1 000 mm以上,人員可進入檢修的管道。其修復(fù)標準,應(yīng)該更高一些,應(yīng)選用更加可靠、使用壽命更長的方法,修復(fù)的價格比支管要高一些。根據(jù)大管所處的不同地質(zhì)條件、不同的施工質(zhì)量和損壞程度,建議采用以下幾種修復(fù)措施:第一,采用PVC內(nèi)套環(huán):粉質(zhì)粘土的厚度小于1/2管徑的地區(qū);接口滲漏比較嚴重,但數(shù)量較少的單個滲漏點;采用注漿等方法修復(fù)以后又有重新發(fā)生滲漏的地方。PVC套環(huán)比PE內(nèi)襯便宜,對單個接口的修復(fù)效果好,安裝操作簡單,施工速度快。特別適用于接口滲漏嚴重但數(shù)量很少的地方。第二,采用水泥注漿修復(fù):盡管目前主要以水泥注漿為主的堵漏和基礎(chǔ)加固的方法取得了一定的成功經(jīng)驗, 但仍然存在一些不足之處, 其主要原因是: 水泥注漿不能作為一種永久性的修理方法。盡管注漿后, 暫時滲漏停止, 但若干年后, 部分采用注漿修復(fù)過的接口, 仍然會再次發(fā)生不同程度的滲漏。盡管水泥注漿價格比較便宜, 而且對地基加固有好處, 但是考慮到干管的重要性、長久性, 所以在通常情況下, 水泥注漿不宜作為一種主體修復(fù)方法而只能作為一種輔助修復(fù)方法。
3、雨水管道的維護維修
雨水管道的維護維修內(nèi)容包括清淘作業(yè),檢查井、雨水口的維修和更換,檢查井內(nèi)踏步、磚頭脫落后的維修,接管處縫隙的封堵,局部管道損壞后的修補。日常養(yǎng)護合格標準的要求是,管道內(nèi)淤泥的高度不應(yīng)大于管徑的五分之一,每季度應(yīng)進行一次檢查。通過檢查可以發(fā)現(xiàn)哪些管道特別容易發(fā)生問題,制訂檢查計劃,并對各部分進行監(jiān)控,加大對此類管段的檢查頻率,提高整個管網(wǎng)的安全性。
結(jié)語:
保證城市排水暢通是一項復(fù)雜而重要的內(nèi)容。做好城市雨水管道的清通維護管理工作,保證排水管網(wǎng)系統(tǒng)的正常運行,對維護城市的正常秩序和優(yōu)化居住環(huán)境意義重大。在新建排水管( 溝) 時, 就應(yīng)針對可能出現(xiàn)的損壞機理, 采取必要的防范措施, 同時, 加強排水管( 溝) 日常管理與維護, 也具有非常重要的意義, 這將為城市防汛工作提供有力的保障。在日常維護過程中, 力求早發(fā)現(xiàn), 早處理, 并選擇合理維修方案, 既可提高維修的效率, 又可降低維修成本。
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