城市道路塌陷与地下管线的关系

城市道路塌陷与

地下管线的关系城市道路病害探测技术供水管线漏水探测技术排水管线检测技术案例分析

道路结构与病害管线结构与病害前

言目

录总

结020603010504通过对道路塌陷历史事件的回顾和分析，总结城市道路塌陷事故原因包括以下4个方面：深基坑施工、地铁施工扰动、施工降水、地下管线施工等；管线地下管线及检查井老化渗漏、断裂坍塌；暗渠、管沟盖板断裂、墙体坍塌渗漏；人防等设施老化等；地面不均匀沉降、城市内涝、湿陷性黄土与地下水波动、软土地基、溶洞、古墓

垮塌、断裂破碎带等；机动车保有量快速增长、道路改扩建导致非机动车道变机动车道、施工占压等。城市道路塌陷灾害的现场调查表明，一般城市道路的塌陷灾害与城市地下管线直接相关并在空间上紧密伴生。前言1）城市地下管线与城市道路相伴相生，如同鱼水关系！2）城市道路塌陷事故与地下管线事故相伴相生，如影随形！城市道路作为地下管线载体，两者相互依存，相互影响，无论谁发生事故均会给对方造成不利影响。地下管线一般处于道路结构层下，当道路承载力不足、路基失稳、沉降、塌陷可以引发

管线病害和事故。反之，地下管线病害，如带水带压管线跑冒滴漏，雨污水管线发生破损、暗渠

化河道老化，管道沟盖板断裂、检查井渗漏会导致路基土体流失，形成疏松、富水、空洞等。

城市道路塌陷的成因复杂！既有水文地质等自然因素的影响；也有道路建设标准不高、养护不及时的影响；还有地下管线建设标准不高、

自然老化与维护不及时的影响；加之车辆荷

载、施工占用、施工扰动等因素。这些因素不断发生变化、不断发展，积累到某种程度就会发

生道路塌陷。对于以地下空洞为目标的探测项目和探测技术，如车载探地雷达因其快速高效是目前城市

道路地下空洞探测的首选方法，对于大型活动前道路安全保障意义重大。探地雷达能够发现埋

藏深度较浅，有一定规模的地下空洞体，但是对埋藏较深、规模较小，或是导致地下空洞体形

成的其他病害难以发现，如地下管道病害、地下空间设施病害。系统的分析道路病害以及引发道路病害的成因，采取多种方法系统排查这些病害并统筹治

理，可以减少道路塌陷病害反复发生的频率，也可以减少其他相关病害的发生。

3）城市道路塌陷事故为什么反复发生？

道路结构与病害011）道路结构简可单分为路基和路面：路基是在地表按道路的线型（位置）和断面（几何尺寸）的要求开挖或堆填而成的岩土结构物。路面是在路基顶面的行车部分用不同粒料或混合料铺筑而

成的层状结构物。2）路面分类：城市道路主要分为刚性路面和柔性路面两大类，前者以水泥混凝土路面为代表，

后者以沥青路面为代表。3）路基的断面型式有：路堤路基——顶面高于原地面的填方路基。路

堑－－在高地上挖的低于原地面的路基；半填半挖－－横断面一侧为挖方，另一侧为填方的路基.4）从材料上分：路基可分为土路基、石路基、土石路基三种，一般城市道路以土路基为主。1.道路的基本知识

路堤

路堑

半填、半挖

城市道路多为土路基土石路基土路基石路基面层是直接同行车和大气相接触的层位承受行车荷载引起的竖向力、水平力和冲击力的作用，同时又受降水的侵蚀作用和温度变化的影响。因此面层应具有较高的强度、刚度、耐磨、不透水和高低温稳定性，并且其表面层还应具有良好的平整度和粗糙度。承载能力不足：当车辆荷载作用在路面上，使路面结构内产生应力和应变，如果路面结构整体或某一结构层的强度或抗变形能力不足以抵抗这些应力和应变时，路面便出现开裂或变形。路面结构暴露在大气中，受到温度和湿度的周期性影响，也会使其承载能力下降，在长期使用中会出现疲劳损坏和塑性累积变形。透水性：路面应具有不透水性，以防止水渗入道路结构层和土基，当路面透水性高，可致使路面的使用功能丧失，路面水渗透会影响路基含水量，导致路基富水和土体流失。

2.道路病害2.

1面层路面及时修补可

以保证路面的不透水

性。在大同、张家口、

太原、兰州等黄土区

域，市政道路维护部

门尤其重视路面裂缝

的修补。在非黄土区域城

市路面裂缝的修补则

不那么重视，这样则

会导致路面病害深入

影响垫层和路基。路面修补路面不能及时修补，或修补不到位，路面透水

会影响垫层和基础稳定性，

进而加剧路面破损，路面

沉降，管道和检查井沉降

变形。反过来，管道和检查

井沉降不能及时治理则会

进一步加剧道路病害。基层是介于面层和垫层之间的层位，基层是路面结构中的承重层，主要承受车辆荷载的竖向力，并把由面层下传的应力扩散到垫层和土基，基层应具有足够的抗冲刷能力、较大的刚度，抗变形能力强且坚实、平整、整体性好。基层应有足够的水稳定性，

以防止湿软变形，导致面层损坏。扰动：在地表开挖或填筑路基必然会打破地层原有的受力状态，车辆载荷反复冲击会导致基层的疲劳损坏。流失、变形：路基土为湿陷性黄土遇水易流失，软土地基过分疏松或潮湿时易沉陷或固结、不均匀变形，进而导致基层出现过量的变形和应力增大。

2.2基层

其作用为改善土基的湿度和温度状况，保证基层的强度稳定性和抗冻胀能力，扩散由基层传来的荷载应力，

以减小土基所产生的不均匀变形。在土基湿、温状况不良时设置。垫层材料应具备良好的水稳定性和

温度稳定性。垫层的设计施工质量、物料选择、整体性对分散路面荷载非常重要，拉链马路对垫层的整体性影响大，减少拉链马路施工可以保证道路承载力不降低。

城市道路翻修一般是更换面层，或者是对基层和垫层进行更换。2.3垫层

1

、砂性土：不具粘着性和塑性，透水性极强。2

、粘性土：颗粒细、孔隙小而多、透水性弱，具强塑性、吸水性、膨胀性、收缩性、吸附性特点。3

、粉性土：具有水稳性差，毛细作用大，干燥时有较高强度，随含水量的增加强度显著下降。砂性土、粉性土易于水土流失，形成塌陷空洞；粘性土相对而言不易流失，但易产生塑性变形和不均匀沉降。

基于土的基本理论，对于湿陷性黄土、软土地基，道路建设首先应对路基土进行换填处理。换填土：必须尽量控制基层的变形量，才能给路面以坚实的支承。在湿陷性黄土区域、软土地基区域应对土路基进行换填处理，或增加基层、垫层厚度，减少水对土基的影响。管线防水：城市地下管线埋设于土基，管线和管线检查井的防水处理可减少或避免水土流失。土的基本理论2.4土基

（1）软土地基

（2）

回填不实

（3）换填土土石路基混凝土桩碎石

城市道路防水一是提高面层的不透水性，二是通过换填保证基层、垫层的水稳定性，同时还要防止绿化水等的下渗，穿蚀土路基。中间

是透

水管

排水，

两边

是复

合土

工膜

防渗以下是专业供应公路路基防护土工布（4）防水

（1）过度抽取地下水

（2）建筑基坑工程施工

导致地面沉降的因素很多，包括人为因素和自然因素：3

、路基沉降的成因3.1人为因素（6）上述几种因素的综合引发

（5）给排水管道渗漏或泄漏（3）市政管线工程施工（4）地下工程施工

地震破坏洪水内涝极寒天气3.2自然因素山体滑坡4.路基病害对地下管线的影响4.1路基沉降路基下沉力量巨大，地下管道的塑性变形无法满足沉降的位移，从而导致地下管道被拉裂断开，出现泄漏。路基不均匀沉陷，将引起管道纵向、横向受拉，当拉应力超过管体的纵向、横向强度时，便使管道发生脱节、错口、断裂，对于刚性接头连接的管道，由于基础不均匀沉陷引起的弯曲应力很大，很容易引起管道断裂。半填半挖路基滑坡会导致管道偏移。包括竖向偏移、横向偏移、纵向偏移，最常见的是上述三种偏移的复合，称为复合偏移。

偏移超过一定程度会影响管道的使用功能，严重时会导致管道脱节、焊口裂缝或断裂。管道埋设路基土壤中，理想状态下管道与周边土壤共同作用形成稳定结构承载来自于土壤自重、路面荷载的作用力——管土作用。但由于施工回填不实、压实不均、土质太差、水位变化以及管道自身缺陷不足等，可能导致侧面支撑不足以防止管道变形，出现开裂。当管道出现开裂，水土进出管道则会进一步加剧水土流失，侧面支撑持续恶化，直至管道塌陷。4.2土体疏松

路基不均匀沉降、土体疏松、富水，路基位移、地下水位变化、

内涝、地震以

及管道接头不良等多种因素作用，可导致

管道接头松脱、渗漏。管道水流出、地下

水渗入会导致水土流失，进而导致管道接

头错位。已经错位的管道在管道自重和外

部不均匀载荷时，极易产生裂缝、变形直

至塌陷。

4.3多种因素叠加

管线结构与病害02管类管道材质管道接口形式管道埋设方式检查井砌筑方式供水铸铁、砼承插直埋、沟道砖石、砼、塑料钢、PE焊接、丝扣排水砼、陶瓷、塑料承插、平口直埋砖石、砼、塑料砖石、砼热力钢焊接直埋、沟道砖石、砼燃气钢、PE焊接直埋砖石、砼铸铁承插电力承插、熔接直埋、管埋、沟道砖石、砼通信承插、熔接直埋、管埋、沟道砖石、砼

1

、地下管线自身特点

排水砼管接口方式分为承插式填料接口、承插式橡胶圈接口、企口管填料接口、企口管橡胶圈接口、（1）砼管基本结构平口管套环接口。铸铁给水管和铸铁排水管，基本采用承插铸铁管，少量采用法兰接口。承插接口方式：给水管有青铅接口、膨胀水泥接口、石棉水泥接口等，

其中球墨铸铁管采用胶圈接口。

（2）铸铁管基本结构

给水、燃气PE管采用热熔连接，排水波纹管采用承插连接，电力通讯套管多采用平口管套环接口。（3）塑料管基本结构钢管按制造工艺和用途一般分为无缝钢管

焊接钢管

镀锌钢管。钢管接头方式分为丝接连接

(小管径)

、焊接连接、法兰连接。

（4）钢管基本结构沟道分基本分为为砖石砌筑与钢筋混凝土浇筑。（5）沟道基本结构

（6）砖石砌筑检查井基本结构

（7）钢筋混凝土检查井基本结构

（8）塑料预制检查井基本结构地下管线的材质的影响：钢管、普通铸铁管、砼管在污水等环境下易腐蚀穿孔、管体强度降低；塑料管线，尤其是排水波纹管强度不高，易变形；陶瓷管、石棉管受冲击易碎裂。地下管线接口的影响：承插式管道易产生接口材料脱落、脱节、错口，对排水管道企口、平口连接尤为明显。对于焊接、法兰连接，连接处也是管道的薄弱环节。地下管线检查井：多为砖石砌筑，砌筑砂浆强度不高，一般无外抹面，易产生渗漏。检查井内抹面易于腐蚀、脱落，排水井尤其明显。管沟：多为砖石砌筑，砌筑砂浆强度不高，一般无外抹面，易产生渗漏。盖板多为预制板，整体性较差、强度不高、接缝处易产生渗漏，遇重载荷盖板易断裂。（9）地下管线结构薄弱环节拉链马路：成因主要有三方面：一方面是由于条块管理，市政道路设施、各类地下管线分属不同管理部门或权属，设计、施工、管理运营维护难以协调统一；另一方面，道路设

计使用年限、不同管线使用年限不同，维修改建周期不同；第三是随着城市快速发展，原有道路或某些地下管线等基础设施不能满足需求需要扩建。狭小空间：在市政领域，狭小空间是指由于建筑密集、空间狭窄，不宜扩大或改变空间尺度，从而难以按照市政管线综合规范要求设计、施工各类市政管线的道路、街巷。2

、地下管线施工的影响

现状道路新建、改建、扩建地下

管线开挖施工，是“拉链马路

”的主

要原因。2.

1地下管线开挖施工00m5

452mm3图二：直槽开挖图一坡度开挖坡度开挖道路恢复后面层、基层、垫层与原路基部分重合，可以分散路面荷载。受作业空间限制，一般均采用直槽开挖，对周边路基扰动大、回填压实较困难，道路恢复后的面层、垫层、基层与原路基完全独立，更易导致新老路基结合部产生差异沉降；对于排水等大埋深管线开挖施工，边坡侧面失去支撑，加之施工机械震动、降水的影响，如未采取支护或支护不当则会导致路面坍塌。

3

m现状道路受作业空间、周边地下管线、交通等影响难以

采取开挖施工，一般均采用浅

埋暗挖、定向钻、顶管等非开

挖方式。非开挖施工改变了土

体原有的应力状态，引起被穿

越地层土体受到扰动和发生地

层损失，从而引起地表隆起或

沉降。

2.2地下管线非开挖施工1）顶进前部变形：顶进前部扰动造成土体应力重新分布，若土体中含有地下水，还会引起地下水排出，土体颗粒从新排列，如顶进过快、压力过大，埋深较浅则会引起前方土体隆起。2）顶进过程中与周边土体产生剪切滑动面，顶进速度越快剪切应力越大，土体位移越大，且由于顶管机直径大于顶管直径，顶管机通过后周边土体会向管壁方向移动填充间隙。3）施工后，受扰动的土体发生再固结而引起地面沉降。非开挖施工沉降程度与土体、地下水损失大小，顶进过程中注浆压力大小，管径大小、埋深以及施工结束后是否进行了注浆回填有关。现状道路新建、改建地下管线检查井施工，受开挖作业空间限制，回填压实较困难，道路恢复后的检查井周边路面、

路基抗压强度与井体、原有道路均有差异，极易产生差异沉

降。

2.3检查井施工

这类安全问题主要包括管道缺陷、管道强度不足、管道

接口情况不良、管道变形位移、

管道腐蚀、超期服役、施工质

量差、管道内外压力不均衡，管道管养缺失等方面。其中排

水管道结构性缺陷影响最大，3

、地下管线系统自身原因导致的安全问题排水管道结构性缺陷具体分析如下。

地下金属管道的腐蚀主要是由于介质的杂质腐蚀、电化学腐蚀、杂散电流腐蚀、防腐层破坏和阴极保护系统失效等因素引起。3.1腐蚀破坏杂散电流腐蚀内腐蚀强酸腐蚀外腐蚀

防腐层、绝缘层破损腐蚀应力集中腐蚀目前，我国在权属不清管线的安全管理存在灰色区域或盲区。部分无单位管理和维修的管线，仍在运行使用。部分企业自建自营管线因企业改制、灭失、迁移后，原权属管线与城

市公共运营的管线没有并网和进行移交管理，致使在役管线缺乏维护和监管。一些工业废弃管道没有进行必要的安全处置，成为潜伏在城市地下的“定时炸弹

”，随时可能爆炸。例如，濮阳地下废弃天然气管线爆炸事故，南京7.28地下化工管道爆炸事故等，

造成人员伤亡和经济损失惨重。给水、热力、排水管道泄漏、检查井渗漏，管沟渗漏、盖板断裂未能及时治理，形成

地下空洞，反过来造成地下管线断裂等。3.2缺管失养

封闭空间可燃性气体聚集井盖破损

井盖占压埋没井盖缺失

垃圾填埋管道淤积管道结垢管道破裂

管道断裂，管道水渗入路基，浸泡导致路基富水、强度降低，管道内水位升降、反复淘蚀导致土体流失，长期发展形成地下空洞体，在路面荷载等外力综合作用下塌陷。3.3管道病害与道路塌陷管道周边掏空模型

烂边：沉陷以及井周路面破损是市政道路检查井的主要病害，检查井出现病害的主要原因是车辆荷载的冲击作用和检查井与路面的差异沉降引起。差异沉降的原因是

由于井砌体本身与井周路面路基、井周路面路基与周边道路路面路基不协调。通过参考文献和现场调查可知，检查井井周路3.4检查井荷载冲击面破损多发生在井周

500mm

范围内。

井框烂边

在车辆荷载移动过程中，选取

A

、

B

、

C

、

D、E

、

F

6个点的应力变化情况进行受力分析（见图4

），

A

、

B

、

C

点为砌体井身与井盖以及沥青混凝

土面层接触的平面上的点，

D

、

E

、

F

点为与砌体井

身垂直的沥青混凝土面层中的

3个点。汽车荷载作用位置示意图见图

3

，车辆荷载由

-1250

mm位置驶入，沿

X轴方向向前行驶，到达1

250mm位置，分析车辆荷载移动过程中不同位置应力变化情况。车辆驶入——车辆驶出车辆荷载从进入检查井周边到离开的过程中，砌体井身上不同点（

A

、

B

、

C

）的压应力先由小变大，然后又由大变小。当车辆荷载作用在井座中心位置时，

C

点还出现了小幅的拉应力。在车辆荷载的循环作用下，砂浆材料极易破碎，导致井座下沉。车辆荷载从进入检查井周边到离开的过程中，砌体井身上不

同点（

A

、

B

、

C

）的剪应力变化见图

6

，在单次汽车荷载作用

过程中，井座下砌体井身中会经历

2

次反复剪切破坏，这是加快井座下砌体井身破坏从而导致检查井沉陷的一大因素。

车辆荷载从进入检查井周边到离开的过程中，砌体边缘道路面层中竖向分布的不同点（

D

、

E

、

F

）的剪应力变化见图

7

，不同点都经历了2

次反复剪切的作用。通过对比图6和图

7

中的数据可知，砌体井身的剪应力幅值要比井圈沥青混凝土面层中的剪应力幅值大，且①由于砌块之间砂浆材料的抗剪强度要远小于沥青混凝土的抗剪强度，所以砌体井身的破坏将优先于沥青混凝土面层发生。②井座下砌体井身发生破坏后，井圈周围的沥青混凝土面层将成为一个悬臂结构，在车辆荷载的作用下，悬臂结构的沥青混凝土面层将出现裂缝，裂缝一般沿井周呈圆形或者放射状。

井周路面破损与检查井沉陷相互影响和伴随，但绝大多数情况下，井周路面破损的发生多是由

于检查井自身沉陷引起的后期病害表现形式。当检查井产生初始沉陷之后，井座与路面结

合处、井体与管道结合处成为薄弱环节，直接影

响路面结构的整体性，在车辆荷载的反复作用下，路面发生开裂破坏。当雨水通过裂缝渗入地基后，

地基承载力降低，流失的土体进入检查井或股东，

进一步加剧井周路面结构的破坏。

3.5检查井与周边路面不均匀沉降

井盖与井周路面材料变形不协调是导致检查井沉陷、井周路面破损的主要原因。针对病害产生的机理，采取针对

性的措施进行治理：1

）针对井座下砌体井身的破坏，采取在井座下部增设钢

筋混凝土圈梁，分散井盖传递下来的荷载。2

）针对井盖与井周路面变形不协调的问题，采取在井盖

和井周路面之间增设过渡材料，其弹性模量介于二者之间，降低变形不协调问题影响。3）对砖石砌筑检查井水泥砂浆抹面腐蚀脱落进行及时修

复，避免渗漏导致的井体周边土体流失。由前述分析可知，井座下砌体结构砂浆层的破坏以及

管井周边掏空模型

城市道路病害探测技术0031

、两本标准（1）

中国市政工程协会团

体标准《道路塌陷隐患雷达检测

技术规范》T/CMEA

2-2018;2018年1月1日发布。（2）住建部行业标准《城市

地下病害体综合探测与风险评估

技术标准》JGJ/T437-2018

。2018年2月14日

发布。

一、主要物探方法（1）大量的城市道路塌陷案例调查和专业研究证实，塌陷灾害有其自身的发生

发展规律，科学计算和灾害调查统计结果表明，一般道路具有形成现实塌陷灾害威胁

的地下空洞普遍位于地面下不超过3米埋深并与地下管线紧密伴生。（2）车载多通道雷达、三维探地雷达是目前城市道路地下空洞探测唯一快速、

高效的手段。（3）

国内外多款雷达均标称最大探测深度可达10米，能够确定空洞的位置及范

围，但是在城市道路环境下，受地下管线、回填土、地下水等影响，道路地下介质复

杂，介质电导率高，探地雷达实际有效探测深度与分辨率往往大打折扣。（4）当前，城市道路塌陷灾害可以通过探地雷达预先探测捕获道路下方隐伏的

埋深不超过3米埋深且具有一定规模的空洞隐患，采取措施除险，实现提前预防和预

警灾害的发生。

2

、探地雷达3、地震反射法浅层地震反射法是根据地下不同介质的弹性差异来推断地下的目标体结构信息。路上车辆的行驶产生的振动，将严重干扰地震波。现场检测时需要人员对检波器进行移动，严重影响交通。此类方法不宜应用于大范围的检测，但可以采用小排列方式对可疑疏松区域进行核查。人走动振动干扰

测反射法现场检车道振动干扰地

震高密度电阻率法，采用小间距排列形式，可以满足地下管线综合检测要求，但在布置电极时对路面有损坏，且电极耦合较差；现场移动电极需要多人参与，不适合城市道路大范围的检测，但可以用于对可疑疏松区域进行复核由于高密度电阻率法对低电阻率介质水反应灵敏，特别适用对富水区域的复核。

硬化路面，

电极耦合较

差4、高密度电法高密度电法现场检测探地雷达等虽然能够发现土体病害，但毕竟土体病害已经形成，险情已经出现，所以让险情不要出现，或者在险情刚有苗头时予以消除，才是杜绝城市道路塌陷的根本。（1）规范、改进与道路相关的勘察、设计、施工质量。如开挖回填质量管理；道路修补质

量管理；落实非开挖敷设地下管线超挖注浆回填；大型管道沟基础质量、管道接头质量等。（2）加强地下管线与附属设施的维护，及时弥补各类缺陷。如供水管道漏水、排水管道结

构性缺陷修复、各类管道检查井缺陷修复；（3）其它还有控制地下水超采等导致的地面沉降、控制深基坑施工与大型建筑导致的地面

沉降、

内涝积水等。以上这些都属于治本之策，涉及国家与社会治理体系的各个方面，也必然是一个长期的过

程。

二、如何预防地面下产生空洞？选择经济合理、快速高效的技术手段、方法是解决道路塌陷问题的前提！标本兼治：道路塌陷病害检测的同时，对引发道路塌陷的因素进行分析、检测；道路

塌陷病害治理的同时对诱发道路病害的因素同步进行治理，可以更有效治理道路病害，减少

道路塌陷病害反复发生。大于埋深3米的道路地下空洞虽然可以采用高密度电法、浅层地震等，但这些技术方法

探测效率低、分辨率不高，一般用于地铁盾构区间超挖、扰动导致的大型空洞体探测，不适

于一般道路地下空洞检测。综合分析：

以车载雷达系统实施快速普查，进而采用便携式雷达、钻孔进行验证；

同时

对供水管道开展漏水探测、排水管道CCTV检测、各类管道沟、人防通道、检查井调查可以

更早的发现导致道路塌陷的隐患；在此基础上还应重点关注各类非开挖施工。三、如何提早发现找到地下空洞以及诱发空洞的成因！

供水管线漏水探测技术044.0标准

住建部行业标准《城镇供水管道漏水探测技术规程》CJJ

159-2011;2011年1月7日发布。供水管网漏水探测

：运用适当的仪器设备和

技术方法，通过研究漏水声波特征、管道供水压力

或流量变化、管道周围介质物性条件变化以及管道

破损状况等，确定地下供水管道漏水点的过程。近年来帯压检测、探地雷达、油气管道检测技

术、流量法压力法在线监测技术应用于供水管道漏

损检测均取得了一定效果。1）噪声法

：借助噪声记录仪器设备，通过检测、

记录供水管道漏水声音，并统计

分析其强度和频率，推断漏水异常管段的方法，可用于供水管网漏水监测和漏

水点预定位。2）听音法

：借助听音仪器设备，通过识别供水管道漏水声音，推断漏水异常点的

方法。

根据探测条件选择阀栓听音法、

地面听音法或钻孔听音法。

根据仪器设

备可分为机械听音、

电子听音。3）相关分析法

：借助相关仪，通过对同一管段上不同测点接收到的漏水声音相关

分析，推断漏水异常点的方法，可用于漏水点预定位和精确定位。

4.1声波法探测技术

（1）管道漏水听音检测设备GD-09漏水探测路面

数据采集分析系统LA-60标准型漏水探知机探漏仪听音杆管道漏水听音检测现场

（2）管道漏水相关检测设备Eureka

3尤利卡漏水噪声相

关仪Eureka2R尤利卡漏水噪声

相关仪Enigma-c艾格玛c型多探头

数字相关仪

管道漏水相关检测示意图

采用钻孔听音确认：首先精确测定管道的位置及埋深，然后在管道正上小于管

道深度的范围内钻孔，用听音棒检测漏水

噪音并根据漏水噪声情况确定漏水点的位

置。钻孔位置的设定原则上在异常范围内

延管道走向均匀分布。（3）漏水点确认1）流量法：借助流量测量设备，通过检测供水管道流量变化推断漏水异常区

域的方法，分为区域装表法和区域测流法。2）压力法

：

借助压力测试设备，通过检测供水管道供水压力的变化，推断漏

水异常区域的方法。

3）远传噪声法：噪声记录仪加装远传模块可以实现在线监测，漏点定位。

4.2在线监测技术（1）管道内窥法：通过闭路电视摄像系统(CCTV)查视供水管道内部缺陷推断漏水异常点；（2）声呐检测

：是指采用声波检测技术对管道内水面以下的状况进行检测的方法。（3）帯压检测

：通过综合检测设备小型化、

耐压防水改造，同时对管道改造增加综合检测

收发装置，实现管道不停输帯压检测。

采用CCTV+激光+声呐（超声）复合检测技术设备，

可以实现燃气管道、

供水管道的不停输带压检测。（4）气体示踪法

：在供水管道内施放气体示踪介质，借助相应仪器设备通过地面检测泄漏

的示踪介质浓度，推断漏水异常点的方法。

可用于供水管网漏水量小，或采用其他探测方法

难以解决时的漏水探测。

4.3内检测技术（1）探地雷达法：通过探地雷达(GPR)对漏水点周围形成的浸湿区域或脱空区域的探测推断漏

水异常点的方法。（2）防腐层破损检测：管道外防腐层是保护管道不被外部环境腐蚀破坏的第一道屏障，其作用

是将管道与土壤等腐蚀环境隔开，从而抑制管道表面腐蚀电池的发生，最终达到控制腐蚀的

目的。

当防腐层被破坏，防腐层破损点就会腐蚀电化学腐蚀，长期得不到解决就会发展为穿

孔，导致管道泄露。

因而，对于带防腐层的铸铁或钢制供水管道，也可以选择直流电位梯度

法（DCVG）、

多频管中电流衰减法（PCM）、皮尔逊法等检测或预防管道泄漏。3）地表温度测量法

：借助测温设备，通过检测地面或浅孔中供水管道漏水引起的温度变化

，

推断漏水异常点的方法。

4.4其他检测技术

排水管线检测技术055.0标准

住建部行业标准《城镇排水管道检测与评估技术规程》JGJ/T437-2018

。2018年2月14日发布。目前排水管道检测方法可分为传统方法和现

代方法，其中传统方法分为目视检测和潜水检测，

现代方法又分为电视检测、声呐检测、聚焦电极

检测、雷达检测等。按检测部位可分为管道检测和检查井检测。潜水检查

（1）传统技术：目测（开井、

巡视）、潜水手摸简易工具：反光镜、量泥

斗等。量泥斗

5.1传统检测方法

目测检查反光镜1）电视检测

：采用闭路电视系统进行管道检测的方法，简称CCTV检

测。通过远程采集图像，通过有线或无线方式传输，无需人员到达对

管道内部状况进行显示和记录的方法。电视检测的检测方式和配套设备分为五种：自行式CCTV、拉拽式CCTV、手持式潜望镜、鱼眼式CCTV、推杆式CCTV。

5.2视频检测

CCTV电视检测系统检测示意图：

潜望镜组成：控制电缆控制杆控制器录像存储器摄像头LED探照灯（2）QV潜望镜检测声呐检测

sonarinspection采用声波探测技术对管道内水面以下的状况进行检测的方法。用于排

水管道检测的声呐是主动声呐技术，

声呐发射声波“照射

”

目标，而后接收水中目标反射的回波时间、回波参数以测定目标的参数。声呐适合于管道内水深大于300mm，管径

300mm～6000mm。5.3声呐检测方法

1）聚焦电极渗漏定位：管道微小渗漏难以通过电视检测、声呐检测发现，密闭性试验虽然能够判定管道渗漏的存在，但不能确定管道渗漏的位置。聚焦电极渗漏定位仪，采用聚焦电流快速扫描技术，通过实时测量聚焦式电极阵列探头在管道内连续移动时

透过漏点的泄露电流，现场扫描并精确定位所有管道漏点。2）雷达检测：排水管道周边富水、脱空、空洞探测原理与供水管道相似。对于自流排

水管道，在自行式CCTV检测的同时，拖动适合管道结构的透管雷达对管道周边进行探

测，因为紧贴管壁，可以更有效的发现管道周边空洞等土体病害。探地雷达、透管雷

达选择合适的频率可以对管渠壁、盖板、管壁剩余厚度、钢筋腐蚀情况进行探测判定。

5.4其他检测方法

检查井、雨水口和排水口都是排水管道系统中具有收纳、排放、检查和修理功能附属设施，是管道检测、维护的出入

口。这些设施检查相对容易，很多问题也是通过检查井

表现出来。检查井缺陷包括两方面，一是检查井自身缺陷，二是与道路等其他设施相互依存出

现的缺陷。这两个方面的缺陷相互影响，互为因果关系。这些缺陷的成因包括设计脱节、

施工质量不高、运行养护不到位、

自然老化、载荷冲击等。目前检查井检测主要以开井目测、QV检测为主，严密性检测在国内很少开展。近年

来，为治理道路塌陷对检查井周边使用探地雷达进行空洞探测，为检查井修复设计采取3D

扫描系统检测均有不同程度开展。

5.5检查井检测

结构性缺陷：3级（严重缺陷）缺陷名称：破裂（PL）缺陷描述：管道出现横向、纵向严重破裂，需立即进行修复。

图1HDPE管道已破裂、渗漏。图2HDPE管道结构已发生变化。

5.6管道及检查井典型缺陷

5.6.1管道结构性缺陷（

1）破裂

结构性缺陷：图1

：1级（轻微缺陷），图2：2级（中等缺陷）缺陷名称：渗漏（SL）缺陷描述：管道出现小型裂口，地下水进入污水管道，污水厂进水量的COD值偏低，污水处理量加大，增加处理成本。需根据渗漏状况确定修复计划。（

2）渗漏结构性缺陷：图1：3级（严重缺陷），图2：4级（重大缺陷）缺陷名称：错口（CK）缺陷描述：管道接口产生严重横向偏差，造成管道过流不畅，对管道封闭性造成损坏，可导致大量地下水进入管道或大

量污水渗漏，需立即制定修复计划。

（

3）错口结构性缺陷：图1：3级（严重缺陷），图2：4级（重大缺陷）缺陷名称：脱节（TJ）缺陷描述：图1：可以看到两个管道接头已有明显脱开，对管道过流造成影响，造成污水渗漏进入地下。图2：管道接口已有明显脱

离，管道过流能力已严重受到影响，大量污水渗入地下，需要立即进行修复。

（4

）脱节结构性缺陷：2级（中等缺陷）缺陷名称：起伏（QF）缺陷描述：管道竖向位置发生偏移形成洼水，管道过流受到影响，杂物、泥沙沉积在低洼处，造成管道堵塞。应立即进96（

5）起伏行修复。

结构性缺陷：2级（中等缺陷）缺陷名称：变形（BX）缺陷描述：管道受到外压，结构发生改变，变形导致管道过水断面损失。应该根据情况制定修复计划。（

6）变形

5.6.2检查井结构性缺陷

案例介绍06

6

、保定市2018年道路病害综合检测6.

1恒祥大街路西龙鼎投资对面（钻孔验证结果：地层沉降）

——下有电力顶管

6.2恒祥大街路西大阳四轮车对面（疏松）

——下有电力顶管、路面修补

6.3恒祥大街路西文化娱乐中心门口（脱空）

——热力施工路面回填

6.4西下关街（脱空）——下有电力顶管

6.5百花路南江南KTV对面（空洞）

——排水井井壁坍塌

6.6百花路保定儿童医院门口路面塌陷——供水管道发生过漏水、排水管道被施工破坏

雨水管道断

裂，土体流

失污水渗入

路基，土体

流失导致塌

陷。污水管道断

裂，土体流

失污水渗入

路基，土体

流失导致塌

陷。儿童医院门前（排水管道断裂）6.7恒祥大街与双彩街路口（管道损坏、淤积）

——雷达探测无异常

西下关街老婆饺子馆，管道塌陷变形

6.8西下关街（管道塌陷、破裂）

——雷达探测无异常（1）雷达检测发现的2个A类道路地下空洞病害与排水管道或检查井直接相关；2

个B类病害与电力顶管施工相关，1个B类病害与热力施工相关；其它为D类轻微疏

松，疑似与各类施工回填不实相关。（2）排水潜望镜检测发现的6处病害，其中4处为重大缺陷、1处为严重缺陷、1处

为轻微缺陷。其中2处重大缺陷是直接导致2个道路地下空洞病害的主要成因。（3）4处排水管道病害处雷达探测未发现异常，但形成道路塌陷的病灶已经形成，在水流长期冲刷、淘蚀下可能形成地下空洞体，导致道路塌陷。

小结

2018年3月-6月，3次较大塌陷案例

2019年7月22日-保定典型城市道路塌陷事故成因统计

管线54%

管线82%

管线

80%管线

80%管线

83%管线

73%标本兼治，实施道路隐患和排水管道缺陷检测◎治标：采用探地雷达检测车探测地下

隐患（脱空和空洞），填充空洞。

◎治本：采用CCTV和QV等手段检测排水管道隐患

，修复管道。

郑州市道路塌陷隐患排查采取的技术措施

5年时间内深圳市统计到的道路

塌陷事故646起，其中暗渠化河道与

管道因素411起，

占比63.6%。二、深圳市2013-2017年发灾原因统计

深圳市道路塌陷隐患排查采取的技术措施2014–2016年全市共检测出隐患：

总计地面坍塌隐患

30241个地面塌陷隐患排水管道占比94.01%,地下空洞5.99%。检测出排水管道

隐患28431个检测出地下空洞

隐患1810个管道潜望镜（QV）闭路电视（CCTV）地质雷达瑞雷波

07总结道路塌陷三要素：1

、扰动：车辆碾压、水流动或水位升降、施工扰动等；2

、水文地质条件：路基土体疏松、富水。浸泡可以是路基松软，尤其是黄土，流

动的水可以带动土体移动；3

、通道：

自流排水、各类管线沟、人防、断层、溶洞、古墓等地下建构筑物存在

结构性破损——路基土的去处。

一、城市一般道路塌陷主要成因1

、单一的面层承载力不足、透水，垫层稳定性不足，基层回填不实等，一般不会

发生大面积、大深度的突然塌陷与恶性事故；2

、城市道路下埋设有暗渠化河道、

自流排水、

砖石砌筑检查井、各类管线沟、人

防、隧道等有一定规模的地下空间体，这些空间体结构发生损坏，在各类扰动作用

下易形成大规模道路地下空洞。城市道路塌陷预防检测应重点关注上述地下空间

体与周边道路。3

、就地下管线而言，

自流排水系统与道路塌陷的相关度最高，是导致道路塌陷的主要成因。抓住了排水问题就抓住了道路塌陷问题的关键。