新版马路天坑事故反思市政新项目工程案例
时间：2020-09-09 16:29:31 来源：勤学考试网 本文已影响 人 
马路“天坑”事故反思
摘要：鉴于排水管道渗漏，掏空土基，酿成路面塌陷事故。反思排水管道工程建设过程中不按规范要求和针对性方法不力部分现象和危害，引认为戒。
关键词：管道渗漏：质量隐患：路面塌陷
1、背景材料
1.1 日报
20XX年8月2日日报以安家一路口瞬间塌陷成“天坑”为题，报道了修建仅十二个月半时间新北区虎丘路和新一路交叉口路面忽然出现一个63.5平方米，平均深约2米“天坑”，下图示据目击者说：天坑是瞬间塌陷而成，前后不到10秒钟。
当日下午，笔者在现场看到“天坑”展现比较规则椭圆形，边缘内部凹陷，并有三四个大大小小黑洞，雨水管和检验井接口处有一个10多厘米直径孔洞，横穿新一路Yd800雨水管管底已局部裸露，可见最深已达3.5米，污水管则为坍落下去路面结构层所覆盖。坑壁剖面除路面层及石灰土基层，以下为轻亚粘土和粉砂土层。
1.2 地下管位
塌陷周围，顺新一路方向下有相平行污水管(wd800)和雨水管(Yd600)各一条，埋深分别为4.5米(青岛高程1.5米)和3.6米(青岛高程2.41米)，两管道相距1.5米系同槽开挖施工，雨污水井相距10米；并各有一条和上述管道埋深相近，垂直方向横穿新一路Yd800雨水干管及WDN400污水管，纵横向管位在“天坑”边缘下方。
1.3 管道翻修
① 排水管道采取球形、橡皮堵头止水，而地下水位高，水量大，翻挖施工过程中，用2台4寸泵不间断抽水。
② 翻挖时证实，流沙层泛水松动，基础失稳，管道底板脱开、检验井和管道接口拉裂，抹带止水失效，造成雨、污水管道局部下沉开裂。
③ 至此受影响雨污水管道及相邻雨污水检验井均作翻修。土基先掺干水泥翻拌成水泥土打底，再加铺钢筋混凝土底板，标高抬高20厘米，将原来Yd800雨水管改为YdN600塑料管。
因管道渗漏流失土方超出100立方米，土方进入管道淤塞情况一时尚不清楚。
④ 坍塌处灰土回填恢复路面。
1.4 补救方法
① 钻探查明沿线粉砂土层范围。
② 钻探查明在粉砂土层范围内排水管基础完好情况，关键是管道和检验井管接口处，采取每井管接口处钻两个孔，用压浆来检验是否有脱空现象。
③ 排除管道积水后，又人工下到井底及管道内查看有没有渗漏、管道断裂现象。
调查结果除一处有类似渗漏掏空，路面已经有沉降迹象外，还未发觉其它问题。
马路“天坑”质量事故发生后，大家比较关心两个问题：
其一，此次安家路口马路坍塌原因是什么？为何短时间坍塌成了“天坑”？
其二，怎样预防类似问题发生？
笔者参与了此次事故处理部分过程，下面谈谈自己认识：
2、质量事故分析
2.1 坍陷成因三条件
其一，排水管道渗水：尤其是处于低位污水管道渗漏引发。
其二，有高位水压：地下水位高，水量大，周围管道施工曾用井点抽水，雨水管高于污水管0.9米，加上雨水管道渗漏，后期管道接口断裂，雨水管出水口处河水倒灌上冲频繁，浸泡路基。
其三，遇粉砂土及轻亚粘土层，尤其是粉砂土质在有水饱和情况下，凝聚力及摩擦角均偏小，很轻易失去稳定。一旦当在粉砂土层中管道有渗漏时，在动水压作用下，粉砂土不停渗透管道，带走泥沙，造成管道和检验井下沉变形不停加剧，裂缝不停增大，泥土也就不停流失，成恶性循环至路面塌陷。从过程看：先管道渗水带走泥沙→管道底板开裂移位→管道变形→接口拉裂，管道位移→反复恶化→管道断裂，地面塌陷。
参考《建筑施工质量事故处理和预防》经验介绍：地基有粉砂土层，当基坑开挖深于地下水位0.5米以下时，流动水推进粉砂涌入基坑(槽内)，形成流沙。当处理不立即，土坡会所以坍塌。
2.2 井管接口渗水起因
按要求：污水管道和隶属结构物基层应确保其密实性。预防污水外渗和地下水渗透。为何已经过闭水试验验收污水管建成后，仅十二个月多时间，就因渗漏而快速破坏？
说明施工工程质量上存在有较严重质量隐患，尤其是检验井和管道接口砌筑不密实、不牢靠、不耐久原因相关。
2.2.1
① 带水作业，砂浆流失(包含雨天施工，接口过湿，砂浆粘结不牢)。
② 砌筑砂浆不饱满，嵌缝不实，空洞，所用砌筑、勾缝、抹带、磨面砂浆强度不够。
③ 管道接口未凿毛，管表面不清洁，抹带无底浆，造成接口脱壳至管道渗漏。
④ 未用防水水泥砂浆：依据要求抹面、勾缝、座浆、抹三角灰均须用1：2防水水泥砂浆每m3重量比：325级水泥557kg、中(粗)砂1464kg、外加防水剂28kg。管道和检验井接口处且要求用高标号防水水泥砂浆，如按1：1防水水泥砂浆配置，每m3重量比325级水泥765kg、中(粗)砂1007kg外加防水剂28.3kg。
2.2.2
2.3 “天坑”形成
依据迹象推测“天坑”是有深层在流沙层内污水管(管底距地面4.5m)漏水引发。和高位地下水渗透，带动泥沙流失开始，至地基沉降、变形、井管裂缝、泥沙大量流失，致使上部管道下沉、断裂，而邻近出水口雨水管道受河水倒灌波动动水下冲，雨水管漏水，雨水及污水推波助澜含有较大破坏力，不仅带走粉沙土，也掏空了轻亚土层，致使大量土方快速流失。因为是深层土掏空，当上层有较厚路基路面组合层拱壳支撑失效时，忽然塌成“天坑”，应证了隐患越深破坏越大。
3、事故后思索
前车之鉴，引认为戒！要消除质量隐患，先要克服不规范施工行为和针对性方法不力缺点。
努力实现，在不带水作业前提下，重视铺筑质量、稳固土基、共同受力，探索改善，以求综合防治效果。
3.1 不得带水作业
施工排水条件，为排水管道施工微弱步骤，常见有：
有沟槽内有积水情况下管道基础施工，或不连续排水、排水效果不好情况下强行施工。尤其是雨季未做好施工排水、沟槽积水一时无法排除、排水不净，做“水下基础”，更有甚者，槽外干拌混凝土推入流水沟槽内算数，达不到要求地基基础强度。
● 有沟槽排水不设垄沟、或虽设有垄沟但排水井不边移，管道下去一堵，排水系统便成虚设，更有甚者，因沟槽内有积水为防管道上浮抛土压管，将排水沟分成很多封闭积水坑，不仅影响管道基础，对接口、管腔填土质量也无法确保。
● 有雨水管道抹带接口无任何方法，任其嵌缝填塞不饱满，抹带粘结不牢，水泥砂浆流失。有高温天气抹带不养护，开裂渗水。
● 按要求管道施工不得带水作业，对于沟槽内有地下水时，必需先修排水井、垄沟确保排水通畅，将地下水降至槽底以下大于0.5m，做到干槽施工，当排水不利地基被扰动时，应进行地基处理，达成要求承载能力，是降低地基不均匀沉降，铺管及管腔回填土质量必需条件。
3.2 关注铺管、砌井防渗
排水管铺设，检验井等隶属结构物砌筑均应按规范要求有序进行施工堵绝渗漏隐患发生。
3.2.1
此次质量事故结合南通、苏州等资料说明：管道和井接口处问题尤为突出，易出现裂缝变形漏水。井内出现砼砂浆剥落，松散现象，严重甚至露出已被锈蚀钢筋，所以应采取预防接口变形渗漏多种举措：
① 按要求连接管和检验井做成整体，连接管应采取短管，其暴露长度宜短于60～75㎝(半截管)，后面一节管必需用柔性接口，在检验井中管道周围应采取高标号水泥砂浆填塞饱满，以增加接头牢靠程度。
② 据市排水企业反应：施工单位对管子接口不够重视，管道接上算数，认为接口通常不参与闭水试验(后接支管现象普遍存在)。监理单位也易忽略，所以对这种连接部位施工，设计单位要有明确要求，宜在砌筑检验井时同时安装预留支管(短管)，接口应严密，宜用砂浆封口抹平，要求参与闭水试验。
③ 常见管道钢丝网抹带接口，管口外壁凿毛洗净很随意，应分两层抹成砂浆也只是一次抹成，致使抹带有不够牢靠，不实隐患。
④ 检验井井位，尽可能离开有流沙层机动车行使道下，因汽车行驶震动对窨井下沉有影响，当不能避免时，检验井基础宜做合适加强，需要说明是现在市车道上窨井虽已采取钢筋混凝土井圈加固，经多年实际证实沉降现象尚不能完全消除。造成以上沉降是，检验井基础微弱，宜将砼基础改为钢筋砼基础。
3.2.2
① 当管道穿过流沙层又处于最高地下水位以下时，没有明确必需采取柔性接口要求情况时有发生。
② 管道应在沟槽地基，管材质量检验合格后安装，未经过检验合格施工情况常有，管道不够长时，曾有用砖砌或破管围砌现象发生。
3.2.3
砂浆检验频率很低，借鉴以往64项工程验收资料，砂浆标准试验仅占70.8%，而施工现场极少提供砂浆试块强度资料，其中防水水泥砂浆现场试验资料更少，对穿过流沙层地基管道施工，防水水泥砂浆不符，隐患不能消除。
按要求检验井遇地下水时，井外面抹面至地下水位以上50㎝，依据常水位统计资料通常平均距地面不足1m。城市道路基础上属浅挖低填，能够了解雨水污水井内外粉刷均应该到顶，事故现场雨水井无外粉刷，并少砂浆强度和防水性能资料。
3.2.4
遇地下水位以下粉砂土，淤泥类软土地域，砼管基排水管道应采取柔性接口，不宜采取刚性接口。
3.3 稳固基础
3.3.1
① 地基土
按要求沟槽地基土质局部有松软地基，流沙、洞穴等设计上宜有明确要求，施工中应有处理方法：
如：通常沟槽开挖遇淤泥、流沙层宜立即排水清淤，抛石加固，杂填土等土质松散须夯(压)实。对天然地基不宜扰动，超挖部分常使用碎石，沙砾(流沙层处用灰土或素混凝土)回填。土基中碰到石块，砼块暴露应清除；软基应挖除换土等。努力争取使地基均匀密实稳定。
又如同槽施工管距离不宜小于30㎝，管底不在同一平面时要填满扎实，不能架空或不实，交叉架空管基底填土如无法扎实时，宜用素砼填实或填沙。
② 垫层
遇粉砂土淤泥土地域，须设计砼垫层(并设砼底板)，检验井和管道底不宜采取砂石垫层，管腔以下不得采取粉砂土回填。苏州经验：在流沙层中管道不宜采取砂石填层，所以恰好作为地下水通道，万一管道翻修时，给沟槽排水带来很大困难。新堂路铁路立交地道人行道下陷也是外河水经过挡坪下渗水层泛水所致。
3.3.2
事故现场管道及其构筑物不一样部位出现不一样程度破坏例子，检验井和管道接口处问题最为突出，而且检验井下沉位移，较管道下沉位移大，离检验井越近管道下沉位移越多。
为此管道基础和检验井基础应整体浇筑，平缓连接，井底板和管道基础不一致时，管道超深部分应用素砼填实，对粉砂土、淤泥质土等软弱地基应采取整条钢筋混凝土管座，合适增大纵向刚度，以预防检验井和管道局部过大变形。
3.4 管道填土共同受力
要重视沟槽回填土质量，以达成能确保管道承受荷载发生变形时，产生足够抗力，填土和管道共同负担上面荷载作用，对混凝土管应不使接口变形，对塑料螺旋管压变率不应大于5%(抗力变形模量布小于7MPa)。所以全部对管区填土有较高要求，尤其对管腔填土部分如对混凝土管要求应≮93%密实度，对塑料管要求有≮95%密实度。现在确有施工不够重视，检测单位不注意检验，监理失去控制情况。
对流砂土层管道回填区，不宜用流砂土回填，宜用粘土或6%石灰亚粘土回填扎实，且井周回填应和管道回填同时进行，当不便同时进行时，应留台阶后接茬。
3.5 井周回填
窨井周围50㎝范围内宜采取6%灰土回填，确保窨井周围回填密实度，提升井周回填土整体强度，有效阻止井周沉降。
3.6 探索改善(提议)
排水管道工程，是市政工程基础，也是直接关系到道路建设质量，不仅要引发各方重视，还应不停改善提升。
3.6.1
一个解释是施工单位不重视，监管人员视而不见，另一个解释是对规范要求，违规危害性认识不足，结果是一样给工程留有隐患。而这种隐患是扩散性病害源头，提议设计上有必需关键明确施工技术要求，施工工艺要求，来预防和消除隐患。
3.6.2
尤其是深埋管道，依据部分资料，市区通常青岛高程2～3m以下，就有可能出现流砂层(设计要搞清水文地质资料)，而上层滞水丰富离地表近，通常0.6～1.4m，遇此情况应有针对性处理或明确要求(如设钢筋混凝土底板、整体浇筑、回填粘土或绘图等)，因为自然水文地质情况改变不大，施工条件不一，必需时要会同相关方面人员验槽(缺地质资料时验槽不能忽缺)，结合现场水文地质情况处理。
雨水管防漏：雨水管漏水也会产生一样后果，所以提议，遇流砂层地基，必需时用污水管材，同时按污水管要求经过闭水试验(雨水检验井内外粉刷到顶)。
3.6.3
四道工序合在一起，一气呵成做法，达成铺满、垫稳、接牢、立即浇掉，整体性好，防漏性能好。
3.64 窨井下沉时比较普遍存在一个问题
戏言为“马路肚脐”屡见不鲜，据不完全统计，本市道路在车道上窨井沉降率达30-60%,鉴于窨井不均匀沉降，带来连接管不均匀变形，致使接口易拉裂漏水，窨井下沉又是造成路面恶性破坏关键原因，这种现象必需得到控制，提议这类情况设计施工列入课题研究。
4、结论
“天坑”质量事故，引发了社会关注，警示我们要重视排水管道铺设工程，把常见病害消亡在工程发明过程中，任何不规范行为，肯定存在有质量缺点，助长病害发生，每一个病害又全部能成为恶性破环循环链中相互扩散，又相互加剧原因。所以对待像亚砂土淤泥质土层及高地下水位情况下排水管道铺设，须要有明确要求，规范有序施工，严格监控，不留隐患。并研究改善适应发展需要。
