如何确定排水管道闭水试验允许渗水量? 以“沉管”高发区为例

百检网 2021-11-02
“沉管”是指因排水管道的止水措施失效,导致管外土体随地下水流人管内,造成管周的水土流失,*终导致地下排水管道的沉陷及路面坍塌的现象。
“沉管”不仅严重危害排水管道的正常运行,而且对交通、周边建筑和附近地区居民的生活及出行带来了很多不良影响,引起社会和媒体的广泛关注。
“沉管”的原因有很多,涉及高发区的土质条件、施工技术、管道闭水试验允许渗水量等多方面。

 
本文主要从闭水试验允许渗水量方面来说明排水管道闭水试验允许渗水量该如何确定。
目前常用的闭水试验允许渗水量的标准有国标《给水排水管道工程施工及验收范(GB50268-2008)以及国际上常用的美国标准ATSM969M-02和德国工业标准DIN EN1610。国内标准的允许渗水量都是按照管道直径的不同来规定相应的渗水量,一般单位是m³/km·24h。而国外标准的单位是采用L/(mm直径管道) ·(km管道) ·(24h),或者L(m²管道) ·30min。
下面把常用的几种管径的管道的闭水试验允许渗水量,以及把4个闭水标准的单位统一折算成m³/(m²管道) ·s的换算值(考虑到渗漏量是与内壁的湿水面积成正比,以及便于比较分析和计算)列于下表。闭水试验允许渗水量美国标准和德国标准很接近,国标在1000mm管径以上的标准与美标和德标相近,1000mm及以下的,管径越小,相差越大。

 
那么如何计算排水管道闭水试验允许渗水量呢?
由于"沉管”产生的直接原因是排水管道的某个环节的止水措施失效。管道本身、管道之间和管道与井之间等任何一个止水措施失效的环节,都可以近似看成一个渗漏点。不妨假设排水管道每平方米的湿水面积内仅有一个渗漏点,并称之为集中渗漏点。

 
闭水试验在管道回填土前进行,管道内的水通过小孔直接渗流入大气,小孔的孔径d<H/10,且一般管道厚度L>3.5~4倍的小孔的孔径d,所以假设该模型中的管道渗水量是集中于这一孔径为d的小孔出流,这样的水流完全符合薄壁小孔口自由出流的条件,那么渗水孔径的小孔自由出流的流体力学公式是适用的:
标准中所规定的严密性试验允许渗水量Q为单位时间内的小孔渗水量,压力水头H等于试验水头(2m)和管道直径D及管道壁厚L的和。根据公式,可以计算出不同内径的管道所对应的集中渗漏孔径d,计算结果详见下表。

综上所述,对于 “沉管"高发区的排水管道,应该采用更加严格的闭水试验允许渗水量标准,才可以有效地减少“沉管"高发区的排水管道的“沉管"发生概率。对的排水管道闭水试验允许渗水量的评析
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