暗渠化河道安全隱患的檢測與評估

暗渠化河道安全隱患的檢測與評估目錄4.安全隱患評估1.引言1.5.安全隱患等級評定6.檢測評估案例2.安全隱患分類3.安全隱患檢測4.1.引言2013年5月20日龍崗區(qū)橫崗華茂工業(yè)園路面坍塌，地面坍塌事故造成6人落入坑中，其中5人死亡，1人獲救。該道路坍塌地段多年前為河溝部位，后因工程建設進行填土整平并修筑道路，道路地下分布有排水箱涵。由于排水箱涵年久失修，局部破壞造成土體垮塌，被箱涵內水流沖蝕帶走，從而在箱涵破裂處上部土層中形成空洞，最終產生突然坍塌，地面形成坍塌坑。1.引言2013年8月30日，福田區(qū)梅華路與新洲路交界轉彎處發(fā)生的路面坍塌，一輛載滿乘客準備上橋的公交車后左輪陷入深坑中，事故中無人受傷。主要原因是地下4m深處有一排水涵渠破裂，淘蝕上部路基土體導致地面坍塌。1.引言據統(tǒng)計，

2

0

1

8年深圳市發(fā)生地面坍塌事故287起，其

中

較

大

級

2

起（寶安區(qū)、龍崗區(qū)各1

起），

一般級285起。地面坍塌事故未造成人員傷亡及大的財產損失。1.引言深圳市地面坍塌事故形成原因復雜，主要有：給排水管道及暗渠化河道破損、施工不當、路基沉降、雨水沖刷、電纜溝蓋板破損、通訊管與電信井破裂、荷載過大等原因。其中，最主要的是給排水管道及暗渠化河道破損（55.05%）、施工不當（19.16%）和路基沉降（12.2%），這三大原因引發(fā)的地面坍塌事故數量占總量的86.41%。序號坍塌原因分類發(fā)災點數量(處)占比（%）1給排水管道及暗渠化河道破損方面的原因污水管道（井）破損導致8155.05%雨水管道（井）破損導致54暗渠化河道破裂導致14給水管道（井）破裂導致92施工不當管線施工不當、管線周邊填土碾壓不密實或頂管施工擾動周邊土體4719.16%地鐵軌道施工5深基坑施工33路基沉降3512.20%4雨水沖刷238.01%5電纜溝蓋板破裂62.09%6通訊管、電信井破裂等41.39%7荷載過大（重型車輛碾壓）41.39%8其它原因（廢棄井、管等破損導致）20.70%9合計287100%目錄4.安全隱患評估1.引言1.5.安全隱患等級評定6.檢測評估案例2.安全隱患分類3.安全隱患檢測4.2.安全隱患分類暗渠化河道安全隱患分為內部隱患和外部隱患。內部隱患:包括功能性缺陷、結構性缺陷；功能性缺陷:包括樹根侵入、淤積、殘墻；結構性缺陷:包括墻體垮塌變形、鋼筋裸露銹蝕、裂縫、漿砌石砌體間砂漿流失、異物穿墻侵入、墻基淘空、墻體滲水、附屬設施損毀。外部隱患:包括隱伏空洞、土體松散隱患。2.安全隱患分類淤積頂板鋼筋裸露，銹蝕管線橫穿箱涵墻體裂縫2.安全隱患分類頂板及側墻裂縫，滲水泌鈣墻體砌石松散墻體空洞墻體裂縫滲水2.安全隱患分類膠結物脫落，砌石松散排放口堵塞墻體垮塌私接排放口2.安全隱患分類空洞雷達檢測異常土體松散雷達檢測異常目錄4.安全隱患評估1.引言1.5.安全隱患等級評定6.檢測評估案例2.安全隱患分類3.安全隱患檢測4.3.

安全隱患檢測3.1暗渠化河道的測量（1）測量的主要內容查明暗渠化河道平面位置、尺寸、材質、埋深、高程及淤積情況,

并在圖紙上標注暗渠化河道起止位置、彎道部位等控制點坐標。（2）測量的主要方法收集已有資料、現場調查；采用量桿、全站儀、GPS、鋼卷尺、激光測距儀等測量類儀器對暗渠化河道內部進行測量（淤積深度、斷面尺寸、暗涵材質、行洪斷面、河道中心線、里程等），并在地面放出河道中心線。3.

安全隱患檢測3.2暗渠化河道內部外觀檢測（1）外觀檢測的內容對暗渠化河道進行內部外觀檢測，查明其存在的肉眼可見的結構性缺陷與功能性缺陷，獲取暗渠化河道內部影像資料。（2）外觀檢測的方法可采用的方法有：①管道電視（CCTV）檢測；②檢測人員進入暗渠化河道檢測（素描）、隱患定位、量取裂縫寬度、深度、攝像的方法進行；③潛水員進入暗渠化河道攝象、定位；④聲納檢測⑤三維激光掃描

。3.

安全隱患檢測暗渠化河道內部結構檢測結構檢測的內容查明鋼筋混凝土結構暗涵鋼筋分布、鋼筋保護層厚度、混凝土強度、碳化深度；檢測漿砌石蓋板涵砂漿強度；查明暗渠化河道底板1m范圍內、左右側墻墻體及墻后1m范圍內的空洞等缺陷。結構檢測的方法采用地質雷達（天線頻率500-900MHZ）探測鋼混結構暗渠化河道的混凝土鋼筋分布、鋼筋保護層厚度等情況；探測漿砌石蓋板類暗渠化河道的漿砌石膠結松散區(qū)、墻體空洞；探測左、右側墻后1m范圍內土體中空洞；檢測暗渠化河道底板1m范圍內、左右側墻墻體及墻后1m范圍內的空洞等缺陷。采用回彈法檢測混凝土強度、射釘法檢測砂漿強度（原則上20m一個測區(qū)，不同結構單元確保有一個測區(qū)）。3.

安全隱患檢測暗渠化河道地表隱患檢測地表隱患檢測的內容查明需檢測暗渠化河道埋設區(qū)域附近的地表隱伏空洞、土體松散區(qū)等。地表隱患檢測的方法采用地質雷達方法查明暗渠化河道埋設區(qū)域存在的隱伏空洞、土體松散區(qū)等情況；場地條件滿足時，也可選用面波勘探、高密度電法進行探測，并采用直接手段進行驗證。3.

安全隱患檢測3.

安全隱患檢測目錄1.引言1.5.安全隱患等級評定6.檢測評估案例2.安全隱患分類3.安全隱患檢測4.4.安全隱患評估安全隱患評估防洪安全評估防洪標準確定依據《防洪標準》（GB50201-94）、《深圳市防洪潮規(guī)劃修編及河道整治規(guī)劃（2010~2020年）》及《室外排水設計規(guī)范》（GB

50014-2011）等規(guī)范確定覆蓋河段的區(qū)域防洪、排水標準。洪峰流量a、根據不同的計算規(guī)范確定排水流量b、根據《室外排水設計規(guī)范》（GB

50014-2011）計算雨水流量?，F狀淤積分析根據前述檢測結果，分析現狀河道淤積情況。4.安全隱患評估防洪安全評估糙率變化分析根據前述檢測結果，分析現狀河道因淤積、表面破損等原因造成的糙率變化。現狀行洪能力分析考慮下游可能存在的頂托情況，選取暗渠出口以下游段已知的計算斷面或已知邊界水位，從下游往上游推求水面線的方法，復核現狀暗渠的過流能力。

根據計算成果與上述計算流量值進行比較分析。河道淤積及清淤后行洪能力評估根據實測河道淤積清況，采用同上述過流能力計算方法分析清淤后防洪能力。4.安全隱患評估4.2結構安全評估（1）暗渠保護層及腐蝕性分析評估收集暗渠建設年代及相關設計圖紙等基礎資料，并按以下情況進行分析：①漿砌石蓋板涵根據暗渠內的實測影像資料分析漿砌石的破損、滲漏、墻體裂縫等情況是否危及結構安全；②鋼筋砼箱涵根據暗渠內的實測影像資料分析暗涵所處的環(huán)境類別，復核鋼筋砼的保護層厚度以及腐蝕速率；分析破損、滲漏、墻體裂縫、混凝土表層破損、鋼筋外露、混凝土碳化及混凝土強度變化等情況對結構安全的影響；4.安全隱患評估（2）暗渠承載力驗算①設計荷載根據周邊實際情況確定暗渠外部荷載以及其余荷載（包括結構自重、土重、水重、土壓力、水壓力等）。②建（構）筑物安全等級確定暗渠安全等級、環(huán)境類別及設計使用年限，從而確定混凝土結構構件的重要性系數。運行維護設施評估檢查措施是否足夠，是否存在其他檢查維修通道，是否便利。地表安全隱患評估根據地表隱患檢測結果，結合周邊附加荷載情況，綜合分析松散區(qū)自身穩(wěn)定情況及其發(fā)展趨勢。目錄4.安全隱患評估1.引言1.2.安全隱患分類3.安全隱患檢測4.5.安全隱患等級評定6.檢測評估案例5.安全隱患等級評定參照《城鎮(zhèn)排水管道檢測與評估技術規(guī)程》（CJJ181-2012，中華人民共和國行業(yè)標準），結構性安全隱患分為輕微隱患、中等隱患、嚴重隱患和重大隱患四類。參照《地質災害危險性評估技術規(guī)范》，地表土體中安全隱患分為危險性小、危險性中等、危險性大三個級別。目前沒有相應的規(guī)范來對暗渠化河道隱患進行等級評定，為了方便隱患分類工作的實施，結合工程實際情況特點，參照規(guī)范《城鎮(zhèn)排水管道檢測與評估技術規(guī)程》（DJJ181-2012）；《地質災害危險性評估技術規(guī)程》《鐵路隧道襯砌質量無損檢測規(guī)程》將暗渠化河道安全隱患危害程度統(tǒng)一分為輕微隱患、中等隱患、嚴重隱患、重大隱患4種類型。5.安全隱患等級評定類別危害程度涵身破壞墻體垮塌空洞頂板變形裂縫（滿足以下條件之一）鋼筋裸露銹蝕保護層及砌體間砂漿脫落墻腳破壞淤積/其它管線侵入墻基淘空接縫樹根侵入重大垮塌長度≥3m直徑≥3m√1、縫寬≥5mm2、橫向裂縫縱向連續(xù)長度≥4mC類銹蝕墻體有變形淘空深度≥80%墻體厚度,

淘空長度≥3m縫寬≥20cm，可見土嚴重1≤垮塌長度＜3m1≤直徑＜3m1、0.4mm≤縫寬＜5mm2、2m≤橫向裂縫縱向連續(xù)長度＜4mC類銹蝕墻體無變形砌體間砂漿脫落形成干漿砌石粗骨料連續(xù)外露，且鋼筋外露過水斷面損失大于50%淘空深度≥80%墻體厚度，淘空長度＜3m15cm≤縫寬＜20

cm,可見土中等垮塌長度＜1m直徑＜1m1、0.2mm≤縫寬＜0.4mm,2、1m≤橫向裂縫縱向連續(xù)長度＜2mB類銹蝕保護層脫落1、粗骨料連續(xù)外露未見鋼筋外露2、局部粗骨料外露且鋼筋外露過水斷面損失25%～50%25%墻體厚度≤淘空深度＜80%墻體厚度10cm≤縫寬＜15

cm,可見土破壞墻體侵入輕微1、縫寬＜0.2mm2、橫向裂縫縱向連續(xù)長度＜1

mA類銹蝕局部粗骨料外露過水斷面損失15%～25%淘空深度＜25%墻體厚度縫寬≤10cm,可見土伸縮縫侵入5.安全隱患等級評定類別危害程度地表隱患涵內隱患滲水、與外水交流并伴有泌鈣現象土體松散隱伏空洞接縫預留口墻體重大直徑≥4m直徑≥3m噴水（夾泥夾沙）嚴重2≤直徑＜4m1≤直徑＜3m噴水（浸水）中等1≤直徑＜2m直徑＜1m滲水輕微直徑＜1m泌鈣目錄4.安全隱患評估1.引言1.2.安全隱患分類3.安全隱患檢測4.5.安全隱患等級評定6.檢測評估案例6.檢測評估案例6.1河道基本情況新圳河（農貿市場段）暗渠化河道位于深圳市寶安區(qū)新安街道留仙二路、洪浪北二路，其上方為快車道或人行道，暗渠化河道長度為0.4965km，里程為XB0+000~XB0+496.5，里程由下游往上游遞增，暗渠為砼箱涵、

砼蓋板漿砌石墻體，埋深介于5.4-6.34m，

上覆物厚度0.28-0.85m，涵內淤積量為0方。6.檢測評估案例6.2河道檢測情況測量情況本次調查共測量污水排放口6個，雨水排放口6個（其中3個排放口已封堵），檢修井9個，編號為J1至J9，平均55.16米1個檢修井，基本滿足日常養(yǎng)護的需要，無需增修檢修井，新圳河（農貿市場段）暗渠化河道涵內淤積量為0。外觀檢測情況本次暗渠化河道安全隱患檢測在新圳河（農貿市場段）共查出涵內安全隱患共7處，無重大隱患，嚴重隱患1處，中等隱患3處，輕微隱患3處。6.檢測評估案例6.2河道檢測情況結構檢測情況本次暗渠化河道涵內回彈檢測32處，經計算，混凝土強度值均達到C25，滿足相關要求。地表檢測情況本次暗渠化河道地表地質雷達檢測長度為1

.

5

2

9

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（

左邊線：0.4965km，右邊線：0.4965km，中線:

0.5365km）。在已檢測暗渠化河道段未發(fā)現有明顯的空洞異常存在。地表檢測出3處隱患，為土質松散，等級為輕微。6.檢測評估案例6.2河道檢測情況類

別危害程度結構性缺陷功能性缺陷涵身破壞（含箱涵底板）滲水、與外水交流、有泌鈣現象墻體垮塌、變形裂縫鋼筋裸露銹蝕保護層及砌體間砂漿脫落有根須穿入箱涵墻腳破壞接縫、預留口、墻體重大嚴重1中等3輕微1116.檢測評估案例6.2河道檢測情況H1右側墻與頂板交接處有裂縫長度4.2CMH2左側墻廢棄管線周邊砌石松動，且上方頂板大梁鋼筋裸露銹蝕長度3MH3左側砌石墻砂漿流失，形成干砌石，面積1M*1MH4頂板鋼筋裸露，銹蝕，面積1M*1M6.檢測評估案例6.2河道檢測情況H5頂板鋼筋裸露，銹蝕，面積1M*1MH6右側墻砌石脫落，形成空洞，面積5M*1.2M，最深0.8MH7頂板鋼筋裸露，銹蝕，面積0.6M*0.7M6.檢測評估案例河道安全隱患檢測評估綜述新圳河（農貿市場段）暗渠化河道涵內無淤積，且坡度較大，下游處有少量建筑垃圾未清理，不影行洪能力。新圳河（農貿市場段）暗渠化河道為砼蓋板漿砌石墻體結構，涵身基本完好，但存在如下安全隱患：隱患H1、H2、H3為結構性輕微隱患，建議運維過程中定期觀測。隱患H4、H5、H7為結構性中等隱患，表現頂板鋼筋裸露，銹蝕，建議采取防銹處理，聚合物砂漿抹面防護處理。隱患H6為結構性嚴重隱患，表現為右側墻砌石脫落，形成空洞，面積5M×1.2M，最深0.8M，需盡快做出修復設計方案，進行永久性修復。暗渠化河道地表地質雷達檢測未發(fā)現有明顯的空洞異常存在，但地表有3處土質松散隱患，等級為輕微，隱患處對應的涵身結構完好，推測為箱涵周邊或頂部自身沉降所致，無需處理，建議在以后的運維過程中定期觀測。結束

語暗渠化河道安全隱患產生的原因，有如下幾個方面：（一）歷史原因（1）農村城市化，明河改暗渠且無規(guī)劃、無報建。深圳水系發(fā)達，河汊縱橫。在城鎮(zhèn)化過程中，土地緊缺，為了興建廠房，把明河改成了暗渠的情況較多，上面填土就成了可以開發(fā)利用的“土地”。導致暗渠化河道在數量上增加，同時也增加了安全隱患。（2）修建箱涵時，沒有充分考慮城市化進程如此之快，包括對車輛、箱涵的負載變化情況缺乏充分研究。一些人行或農用車標準的箱涵成了大型機動車通道。在超過箱涵自身承載能力的情況下，導致箱涵頂板平衡被破壞而塌陷。結束

語（二）人為原因私自修建排放口。目前有很多暗涵段的排放口，是在后期由地方單位或私自修建，缺乏專業(yè)部門的監(jiān)管。在這些部位，造成墻體局部跨蹋的風險極大，時間長久，極易演變成重大隱患。箱涵上方私自搭建。為增加用地面積，河道周邊的很多居民在暗渠化河道上及河道周邊違規(guī)建設住宅樓、工廠作坊等，從而也帶來了嚴重的安全隱患問題人為排