排水管道所處環(huán)境復雜，再加上目前部分城鎮(zhèn)建設不規(guī)范、運行管理不科學等問題，導致管道內部缺陷問題不能及時發(fā)現并維護，最終造成了嚴重的排水問題。雖然目前非開挖修復技術已逐漸成熟，但是對于缺陷較為嚴重的管道還是只能進行開挖換管的方式進行修復，不僅浪費了人力物力，也對城市發(fā)展造成不利影響。本文梳理了排水管道中常見的缺陷問題，對造成排水管道缺陷的原因進行分析，以供大家參考借鑒。

●?排水管道現狀缺陷

管道缺陷按類型可分為結構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構性缺陷有破裂、變形、腐蝕、錯口與滲漏，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、埋土狀況、地面交通狀況、植被狀況等。據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、埋土狀況、地面交通影響排水管道的結構穩(wěn)定性；管道周圍土體松動、地下水位過高造成管道應力變化，進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、管道內部水壓以及變形荷載等。

除外界因素外，管道的材質、年齡、長度、直徑等內因也會影響排水管道的健康狀況。隨著管道運行年限的增長，塑料管會逐漸老化，金屬管會受到內外部環(huán)境因素的影響而發(fā)生腐蝕，這些都會導致管道的結構穩(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雜，管道缺陷之間也會互相影響導致排水狀況不斷惡化。

下面對幾種常見缺陷問題產生的原因進行分析。

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負荷影響等。管道變形缺陷在塑料管中最為常見，在設計、施工時應充分考慮管材特點，減少塑料管上方負載，嚴格控制施工質量，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性，當管道發(fā)生破裂缺陷時，管道內部與外部環(huán)境連通，在地下水位低于管內污水水位時，污水通過破損處進入外部土壤中污水處理廠運行不穩(wěn)定污染周圍環(huán)境，在地下水位高于管內污水水位時，地下水進入污水管內。

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

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、管內流速、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，易發(fā)生腐蝕類型缺陷。在嚴重的情況下，管道混凝土部分會被全部腐蝕，在地下水位較高地區(qū)會隨之帶來的地下水入滲及污水外滲與土壤進入等問題。

04

管道錯口、脫節(jié)的影響因素

圖4 管道錯口缺陷示例圖

由于管道接口十分脆弱，施工、管理不當或地基變化均可導致接口錯位、脫節(jié)、接口損壞等問題，在后期維護中也難以修復，造成缺陷積累，容易引發(fā)其他類型的管道缺陷。管道錯口、脫節(jié)缺陷在混凝土管中較為常見，這是因為混凝土管和鋼筋混凝土管管節(jié)短、接頭多、施工較為復雜。

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，可以分為內因與外因兩類，內因主要是在于管道材料及其附屬設備的質量，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)質量、維護管理模式等，環(huán)境因素包括地質、地形、降雨、環(huán)境溫差等。

管道出現滲漏的內因是管道的材料、附屬設備的質量及施工質量，如排水管道的管材出現裂縫、壁厚達不到設計要求等。配套的附屬設備變形老化、使用的管材不符合實際要求、管件與管道連接不緊密等許多質量、規(guī)格與性能的問題也會造成排水管道在施工及使用過程中的滲漏。在材料及設備的質量得到充分保證時，不注重施工技術的積累和運用，也會導致施工質量不合適，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、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，導致管節(jié)脫落而漏水；當外界溫差很大時，對溫度敏感的塑料排水管容易受損而導致滲漏；酸、堿土壤也會腐蝕管道，導致管道破損滲漏。

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管理的城市管道，在管道較長、管徑較小、水力坡度較小等條件會增加管道堵塞率，并且埋深與植被狀況是與管道堵塞相關的因素。

排水管道沉積物過多會導致排水管道過水能力下降，當城市遭遇暴雨襲擊時，排水管道的排水能力受限會導致雨水在路面存積，進而影響城市交通，帶來事故隱患。

●?總結

管道材質、管道長度、管徑大小、管道年齡以及水力坡度對管道缺陷均有不同程度的影響：

（1）在不同管道材質中，鋼筋混凝土管易發(fā)生腐蝕、錯口與脫節(jié)等缺陷，塑料管變形與破裂缺陷最為顯著。在設計、施工時應充分考慮管材特點，對于鋼筋混凝土管應嚴格把控管道接口施工質量，避免管道使用期間因施工不當造成的接口脫落；對于塑料管在設計時應充分考慮塑料管上方負載，避免因管道上方負載過大造成管道變形。
（2）管道較長，管徑較小，水力坡度較小會加大管道沉積與障礙物缺陷問題的風險，在管道設計、施工時，應嚴格安裝設計規(guī)范進行管道設計與鋪設，避免因為管道坡度較少造成管道的堵塞。
（3）隨管齡增長，管道的綜合狀況會逐漸變差，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)護中，除管道本身結構與功能性問題外，應對管道使用年限進行排查，對于“高齡”管道應及時更換，避免管道安全問題的發(fā)生。