某排水管坍塌调查案例与分析
摘要：针对某排水管存在坍塌及损坏的现象，拟对该事故进行详细调查。通
过前期检测方案的确定，拟从管道设计校核、现场管道材料取样调查、岩土工程
调查与检测及开挖检测四个方面入手，根据现场的检测数据及计算成果，分析了
排水管坍塌的主要原因，并对事故的进一步处理给出了意见及建议。
关键词：排水管道、管道坍塌、事故调查、
1引言
进入新世纪以来，我国城市人口基数的增加给城市的运行带来了巨大的挑战。由于种种原因，大部分城市地下排水管网存在着不同程度的损坏现象，这给城市
的正常运转带来了不少的麻烦，亦严重影响了市容市貌。据统计，仅上海市每年
用于管道抢修的费用就高达数千万元，给城市财政带来了沉重的负担。本文以某
排水管坍塌及损坏事故的调查项目，从管道设计校核、现场管道材料取样调查、
岩土工程调查与检测及开挖检测四个方面入手，调对管道出现坍塌进行了调查，
分析了排水管坍塌的主要原因，并对事故的进一步处理给出了意见及建议。
2工程概况
2.1项目概况
该项目位于江门市区西北26km、佛山市西南44km、佛山市顺德区以西45km
处的鹤山市(县级市)龙口镇莲塘村南侧，至江门市区公路距离约45km，至顺德区
公路距离约56km。
2.2事故概况
该项目埋地雨水排水管道从安装至投入使用时间约4年。站区场地排水管部
位陆续出现多处局部下陷，经初步排查统计，直流场共53处，交流场和交流滤
波器场共25处排水管道存在不同程度的坍塌。现场情况见图1。
（a）（b）（c）
（d）
图1 现场照片
（部分水管开挖后发现交界处错位、及管道变形较大、Y202-Y203混凝土管巨
大裂缝）
3检测方案的制定
3.1管道设计校核
管道的设计验算参照《给水排水管道结构设计规范》(GB50332-2002)、国标图集《埋地塑料排水管道施工》（04S520）对目前发生地面下陷的管道进行设计验算。根据现场实际情况，需要通过检测确定管侧土体及上覆土层的力学性质确定各种工况下Fsv·k的值，并根据检测参数重新核算现场管道变形是否满足规范要求。
3.2现场管道材料取样调查
根据以往工程经验及咨询专业环刚度测试单位结果：使用后的管材环刚度检测无法代表初始值，现仅对管材的结构进行复核，复核内容主要有以下两项:1.双壁波纹管主要验证管材内部观感、用料及结构尺寸；2.混凝土管主要验证管材内部观感、结构尺寸与配筋率。本项检测主要验证Sp-管材的环刚度是否满足规范要求。主要检测内容及方法有：现场切割与量测，原材料送检。
3.3岩土工程调查与检测
通过现场原位测试结合各项室内土工试验调查管侧土体与上覆土体的物理与力学性质，通过各项测试确定Ed-管侧土的综合变形模量是否满足设计及规范要
求。主要检测内容及方法有：标准贯入试验、动力触探试验、室内土工试验（土常规试验、固结试验等）。
3.4开挖验证
通过现场人工开挖并结合压实度检测，测试并直观的观察施工过程中有无按照施工规范执行，查明对管道的保护措施是否满足规范要求。主要检测内容及方法有：现场开挖验证、压实度检测、击实试验。
4设计复核及现场检测结果
为明确质量问题的原因并为后续施工补救方案提供依据，检测阶段主要采取了现场开挖验证、地基土密实度检测、动力触探、钻孔取土结合室内土工试验、现场取样、室内计算校核等调查和分析等手段。
4.1管道设计复核
根据国家规范及行业标准，对目前发生地面下陷的管道进行设计验算，主要为（1）正常使用极限状态：组合荷载作用下埋设管道的最大竖向变形；（2）承载能力极限状态：埋地塑料排水管道在外压力作用下，管壁截面的环向稳定性；（3）管壁截面的环向稳定性抗力系数不低于2.0。排水管竖向直径的变形率应小于管道直径允许变形率5%。计算参数参考《站区室外排水管安装图》（广东省电力设计研究院）（44-B5201Z）。根据对不同管道外径排水管的最大竖向变形和环向稳定性抗力系数进行计算分析，计算结果如表1及表2所示。
表1 排水管最大竖向变形计算结果表
组合荷载作用下埋设
管道的最大竖向变形
(m)
表2 排水管环向稳定性抗力系数计算结果表
管顶在各项作用下的竖向压力标准值
(kN/m2)
管壁失稳的临界压力(kN/m2)
环向稳定性抗力系数
4.2现场调查
4.2.1现场开挖和压实度检测
现场主要靠人工进行开挖验证，故选取开挖位置较浅且容易操作地段执行，选取Y22～Y54段进行开挖验证，该段管道深度1.8m，管道内径315mm。现场压实度检测均采用灌水法实施。现场开挖情况见图2。
图2现场开挖情况照片
压实度检测在破损管段和正常管道处填土中取样进行，根据压实度检测结果，与圆心齐平处、距离管侧20cm的压实度在0.75～0.80之间，管顶正上方0.5m
处压实度在0.77～0.79之间，底部垫层压实度为0.85。
4.2.2标准贯入试验和动力触探试验
标贯试验仅在ZK1孔1.1～1.3m和3.8～4.1m处进行，其中1.1～1.3m处，
遇到块石贯入器损坏，损毁前为击数为2,5，在3.8～4.1m处标贯击数为2,1,1（即管侧壁），考虑标准贯入的可实施性后续检测均改为重型动力触探试验，为
避开管线开孔均在人工开挖50cm后进行。动力触探试验检测结果汇总表见表3。
表3动力触探试验检测结果
深度
动力触
探击数
（DT1
数据）
动力触探
击数
（DT2～3
平均）
动力触探
击数
（DT4～5
平均）
管顶标高以
上土层
2.54 2.02
3.26
管侧标高处
土层
3.00 2.06
4.28
管侧标高以
下土层
9.1810.0013.77
