摘要：随着城市化进程的不断加快，城市排水系统作为整个城市的消化系统能够起到帮助城市抵抗暴雨、消化过量雨水等作用，同时，地下排水管线还能够将居民日常生活污水、废水输送至指定地点处理，有力地保护了城市的生态环境，提高了人们的生活环境质量，但是随着时间的流失，部分排水管道逐渐暴露出问题，黑臭水体的爆发使得环境问题也越越严峻，如何修复出现缺陷的排水管道也成为社会各界高度关注的问题。非开发修复技术的引入给我国排水管道的修复提供了新契机，但是其使用过程中如何将工程经验进行有效量化，确定注浆量、固结体半径、固结体渗透系数，以及固结体和管道联合受力还需要进一步研究。基于此，本文就排水管道非开挖修复塌陷土体预处理进行了研究分析。
关键词：排水管道；非开挖修复；预处理
引言
塌陷土体的固化是非开挖修复过程中的重要环节，主要就是通过对管道周围塌陷土体的注浆来降低后期修复过程中土体二次坍塌的风险，而且施工过程中也能够有效保证内衬管道的施工工艺和施工质量。该项技术目前在我国已经得到了大范围的普及应用，但是由于非开挖修复注浆环境与传统煤矿、大型隧道工程等注浆环境不同，其在实际应用中还需要进一步加强对排水管道的预处理进行研究。
一、城市排水管道在修复方面面临的问题
（一）建设年代久远，缺少日常维护
改革开放以来，我国城市化速度越来越快，早期城市在建设过程中关于排水系统的布置还存在排水管道权属单位不明的问题，继而使得排水管道维护的缺失，暴露出来的问题也越来越多。
（二）建设质量层次不齐，影响使用寿命
早期的排水管道所使用的材料以及应用的施工技术都远远无法达到现在的水平，大多都质量标准偏度。但是早期对的排水管道往往在一个城市中还承担着城市排水系统“主动脉”的重要位置，因而其中一旦出现问题就影响着整个城市排水系统的功能。
（三）亟待维修，经济成本巨大
目前我国大部分城市的管道都或多或少的存在质量问题，带病运行的管道京城会使得城市中出现污水的跑、冒、漏，污水厂收不到污水等情况，大量的排水管道需要修复也意味着修复成本的巨大。
（四）修复需要降低影响，推广新技术
亟待维修的大量“带病”排水管道除了需要面对巨大的经济成本以外，还有就是给人们带来的生活影像比较巨大，因而使用影响较小的新技术迫在眉睫。
二、排水管道非开挖修复塌陷土体预处理
聚氨酯注浆材料是有机系注浆材料中比较有代表性的一种，当前常用于水利工程中 的堤坝止水、地下工程的地板止水以及隧道工程岩体加固环节，相比于传统的水泥-水玻璃和丙烯酸铵等注浆材料，聚氨酯注浆材料以其优异的性能开始大规模的应用在我国各个行业当中，尤其是在排水管道非开挖修复预处理中，聚氨酯注浆材料应用越来越普遍，如下图1所示，疏水型聚氨酯灌浆材料所形成的固结体强度越高，所形成的固结体也能够彻底的切断渗漏水通道。
图1 亲水性聚氨酯和疏水性聚氨酯性能对比表
经由上图分析，其在排水管道非开挖修复塌陷土体的预处理中具有以下优点：
（一）浆液自身粘度低
聚氨酯浆液自身粘度低的特性使其能够在压力差的作用下更加易于流动，这就方便浆液能够在流动过程中填充更多的孔隙和微孔，进一步提高粘结效果。
（二）浆液反应凝胶时间可调
各地区施工环境以及工程状况的不同决定了注浆工艺的不同，继而对浆液的凝胶时间也有不同的要求，如果时间过短会影响固结体的稳定性，而时间过长也会影响后续的施工。聚氨酯材料所形成的浆液具有凝胶时间可调的特性，方便施工单位根据工程的额实际情况进行施工。
（三）形成的固结体耐久性和抗渗性好
要想真正达到对塌陷土体的处理效果就需要要求注浆后形成的固结体能够具有良好的抗渗效果，以便保证工程质量，聚氨酯材料的使用就能够保证注浆形成固结体有较长时间的抗压和抗剪强度，并且能够与排水管道修复后的内衬管共同抵抗道路路面传递的动荷载。
（四）聚氨酯材料对地下水水质要求较低，适应性较强
排水管道周围土体长期受到水质较差的地下水浸泡，环境较为恶劣，而聚氨酯材料良好的适应性能够摒除水质环境的影响，尤其在一些靠海地区，聚氨酯也能够抵抗海水的侵蚀，应用效果良好。
（五）注浆设备要求简单，注浆工艺简洁
排水管道的修复一般面临着较为特殊的施工环境，而且作为应急抢修工程，其还需要克服工期短、占路范围小等特性，因而对施工设备的要求也尽可能的简单便捷，利用聚氨酯材料进行注浆处理可以减少施工设备的困扰，而且施工手工艺也比较简单。
三、案例分析——丰乐路非开挖修复工程
需要修复的管道位于广东省广州市黄埔区丰乐北路与护林路的交叉路口，该部分所用的是800mm双壁波纹管材质的管道，在对这部分管道进行CCTV 检测工作中发现管段 W8-W9 内有明显的塌陷、变形以及渗漏的问题，塌陷纵向长度预计达到 6.5m，同时在管段 W3-W4中发现其中存在难以清除的障碍物（如下图2所示），按照《城镇排水管道检测与评估技术规程》（CJJ181-2012）中的相关规定，该段管道缺陷等级为四级，必须要进行处理，否则就会影响丰乐路排水管道的输水功能。
图2 丰乐路非开挖修复管道位置示意图
丰乐路排水管道中出现塌陷、堵塞等问题使得原有管道的排水面积大大减少，排水管道的污水收集、运输等功能也无法正常发挥，因而经常会出现污水溢流污染周边环境的问题，基于此，在丰乐路的管道修复中采用非开发技术修复塌陷土体以及障碍物等具有现实意义。经过对待修管道的评估与分析，决定在对管段 W8-W9出现的塌陷变形问题上采用化学注浆法保证止水和土体稳固，并用用钢片内衬和CIPP翻转法原位固化修复的组合工艺解决其存在的缺陷；然后对管段 W3-W4中出现的障碍物堵塞的问题则是用机械方式进行清除，以便能够尽快恢复管道排水能力。经过以上处理，该路段的排水管道能够恢复其原有功能，非开挖修复技术的应用也有利的节省了施工成本，应用前景较为广阔。
结语
综上所述，通过对以上排水管道非开挖修复塌陷土体预处理的研究中发现，利用化学注浆法的使用能够有效提高施工效果，但是在未来的发展中还需要不断加强研究，提高海绵城市的建设质量，实现现代社会的可持续发展。
参考文献：
[1]吴坚慧.排水管道非开挖修复技术综述[J]. 城市道桥与防洪. 2017（08）
[2]范秀清，欧芳，王长青.城市排水管道非开挖修复技术探讨[J]. 市政技术. 2016（01）
论文作者:谢颖娜
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/23
标签：排水管道论文; 聚氨酯论文; 管道论文; 注浆论文; 城市论文; 浆液论文; 材料论文; 《基层建设》2019年第13期论文;