?排水管道現(xiàn)狀缺陷

管道缺陷按類型可分為結(jié)構(gòu)性缺陷與功能性缺陷，缺陷詳情如下表所示：

表1 管道缺陷一覽表

目前在市政排水管道中常見的結(jié)構(gòu)性缺陷有破裂、變形、腐蝕、錯(cuò)口與滲漏，常見的功能性缺陷有沉積與障礙物。

●?污水管道缺陷狀況原因分析

排水管道發(fā)生缺陷主要的外界因素包括：埋深、土壤性質(zhì)、埋土狀況、地面交通狀況、植被狀況等。據(jù)研究表明埋深與植被狀況是影響管道堵塞的主要因素；管道周圍土壤性質(zhì)、埋土狀況、地面交通影響排水管道的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；管道周圍土體松動(dòng)、地下水位過高造成管道應(yīng)力變化，進(jìn)而造成了塑料管的變形和塌陷。地下排水管道所承受的壓力主要為管道自重、上部環(huán)境壓力、管道內(nèi)部水壓以及變形荷載等。

除外界因素外，管道的材質(zhì)、年齡、長(zhǎng)度、直徑等內(nèi)因也會(huì)影響排水管道的健康狀況。隨著管道運(yùn)行年限的增長(zhǎng)，塑料管會(huì)逐漸老化，金屬管會(huì)受到內(nèi)外部環(huán)境因素的影響而發(fā)生腐蝕，這些都會(huì)導(dǎo)致管道的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性逐漸降低。

通過分析管道的缺陷成因，可以看出排水管道缺陷的成因十分復(fù)雜，管道缺陷之間也會(huì)互相影響導(dǎo)致排水狀況不斷惡化。

下面對(duì)幾種常見缺陷問題產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析。

01

管道變形的影響因素

圖1 管道變形缺陷示例圖

管道變形是由于管道受外力擠壓造成管道形狀變異，管道變形的原因可能是施工操作不規(guī)范、周圍土壤狀態(tài)改變、地基沉降、管道上方荷載尤其是道路上方車輛的動(dòng)負(fù)荷影響等。管道變形缺陷在塑料管中最為常見，在設(shè)計(jì)、施工時(shí)應(yīng)充分考慮管材特點(diǎn)，減少塑料管上方負(fù)載，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，提高塑料管使用壽命。

02

管道破裂的影響因素

圖2管道破裂缺陷示例圖

管道破裂缺陷影響因素較多，管齡、管徑、埋深、土壤及接口密封性等因素具有顯著相關(guān)性，當(dāng)管道發(fā)生破裂缺陷時(shí)，管道內(nèi)部與外部環(huán)境連通，在地下水位低于管內(nèi)污水水位時(shí)，污水通過破損處進(jìn)入外部土壤中污水處理廠運(yùn)行不穩(wěn)定污染周圍環(huán)境，在地下水位高于管內(nèi)污水水位時(shí)，地下水進(jìn)入污水管內(nèi)。

破裂缺陷多發(fā)生在混凝土管與高密度聚乙烯管（High Density Polyethylene，下文簡(jiǎn)稱為HDPE）中，且HDPE管道中破裂缺陷多于混凝土管，是因?yàn)镠DPE還易發(fā)生變形缺陷，嚴(yán)重的變形往往伴隨著破裂缺陷的產(chǎn)生。

03

管道腐蝕影響因素

圖3 管道腐蝕缺陷示例圖

管道腐蝕的主要因素為污水水質(zhì)、管內(nèi)流速、溫度、管齡等。管道腐蝕缺陷在混凝土管和鋼筋混凝土管中最為常見。由于混凝土管和鋼筋混凝土管的耐酸堿腐蝕及抗?jié)B性較差，在污水管道中由于管道所承載污水中腐蝕性較強(qiáng)，易發(fā)生腐蝕類型缺陷。在嚴(yán)重的情況下，管道混凝土部分會(huì)被全部腐蝕，在地下水位較高地區(qū)會(huì)隨之帶來(lái)的地下水入滲及污水外滲與土壤進(jìn)入等問題。

04

管道錯(cuò)口、脫節(jié)的影響因素

圖4 管道錯(cuò)口缺陷示例圖

由于管道接口十分脆弱，施工、管理不當(dāng)或地基變化均可導(dǎo)致接口錯(cuò)位、脫節(jié)、接口損壞等問題，在后期維護(hù)中也難以修復(fù)，造成缺陷積累，容易引發(fā)其他類型的管道缺陷。管道錯(cuò)口、脫節(jié)缺陷在混凝土管中較為常見，這是因?yàn)榛炷凉芎弯摻罨炷凉芄芄?jié)短、接頭多、施工較為復(fù)雜。

05

管道滲漏影響因素

圖5 管道滲漏缺陷示例圖

排水管道發(fā)生滲漏的原因多種多樣，可以分為內(nèi)因與外因兩類，內(nèi)因主要是在于管道材料及其附屬設(shè)備的質(zhì)量，外因又分為人為因素與環(huán)境因素，其中人為因素包括施工作業(yè)質(zhì)量、維護(hù)管理模式等，環(huán)境因素包括地質(zhì)、地形、降雨、環(huán)境溫差等。

管道出現(xiàn)滲漏的內(nèi)因是管道的材料、附屬設(shè)備的質(zhì)量及施工質(zhì)量，如排水管道的管材出現(xiàn)裂縫、壁厚達(dá)不到設(shè)計(jì)要求等。配套的附屬設(shè)備變形老化、使用的管材不符合實(shí)際要求、管件與管道連接不緊密等許多質(zhì)量、規(guī)格與性能的問題也會(huì)造成排水管道在施工及使用過程中的滲漏。（點(diǎn)擊領(lǐng)取?隱藏福利）在材料及設(shè)備的質(zhì)量得到充分保證時(shí)，不注重施工技術(shù)的積累和運(yùn)用，也會(huì)導(dǎo)致施工質(zhì)量不合適，管道防滲能力差。

管道滲漏的環(huán)境因素主要是地基與基礎(chǔ)、管渠回填土等外界綜合因素。如地基承載力不足使管道下陷，導(dǎo)致管節(jié)脫落而漏水；當(dāng)外界溫差很大時(shí)，對(duì)溫度敏感的塑料排水管容易受損而導(dǎo)致滲漏；酸、堿土壤也會(huì)腐蝕管道，導(dǎo)致管道破損滲漏。

06

管道障礙物與沉積的影響因素

圖6 管道沉積缺陷示例圖

污水管道中障礙物與沉積缺陷多存在于缺乏日常維護(hù)管理的城市管道，在管道較長(zhǎng)、管徑較小、水力坡度較小等條件會(huì)增加管道堵塞率，并且埋深與植被狀況是與管道堵塞相關(guān)的因素。

排水管道沉積物過多會(huì)導(dǎo)致排水管道過水能力下降，當(dāng)城市遭遇暴雨襲擊時(shí)，排水管道的排水能力受限會(huì)導(dǎo)致雨水在路面存積，進(jìn)而影響城市交通，帶來(lái)事故隱患。

●?總結(jié)

管道材質(zhì)、管道長(zhǎng)度、管徑大小、管道年齡以及水力坡度對(duì)管道缺陷均有不同程度的影響：

（1）在不同管道材質(zhì)中，鋼筋混凝土管易發(fā)生腐蝕、錯(cuò)口與脫節(jié)等缺陷，塑料管變形與破裂缺陷最為顯著。在設(shè)計(jì)、施工時(shí)應(yīng)充分考慮管材特點(diǎn)，對(duì)于鋼筋混凝土管應(yīng)嚴(yán)格把控管道接口施工質(zhì)量，避免管道使用期間因施工不當(dāng)造成的接口脫落；對(duì)于塑料管在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮塑料管上方負(fù)載，避免因管道上方負(fù)載過大造成管道變形。
（2）管道較長(zhǎng)，管徑較小，水力坡度較小會(huì)加大管道沉積與障礙物缺陷問題的風(fēng)險(xiǎn)，在管道設(shè)計(jì)、施工時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格安裝設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行管道設(shè)計(jì)與鋪設(shè)，避免因?yàn)楣艿榔露容^少造成管道的堵塞。
（3）隨管齡增長(zhǎng)，管道的綜合狀況會(huì)逐漸變差，鋼筋混凝土管的狀況最差，其次為PVC管與HDPE管，金屬管狀況最好。在日常的管理養(yǎng)護(hù)中，除管道本身結(jié)構(gòu)與功能性問題外，應(yīng)對(duì)管道使用年限進(jìn)行排查，對(duì)于“高齡”管道應(yīng)及時(shí)更換，避免管道安全問題的發(fā)生。