山东省《城镇排水管道检测与评估技术规程》解读

■ 连 峰 翟午琛 刘 治 张广龙 李乾龙

山东省工程建设标准《城镇排水管道检测与评估技术规程》（DB37/T5107-2018，备案号J14193-2018，以下简称“山东规程”）已于2018年3月9日发布，2018年6月1日实施。

一、国内外排水管道检测与评估技术标准编制情况

自20世纪50年代以来，随着排水管道检测技术的发展，国外在排水管道技术状况检测与评估标准制定方面做了大量工作。其中，英国WRC（水务研究中心）标准、丹麦标准和日本标准具有一定代表性。英国水研究中心（WRC）于1980年颁布了《排水管道状况分类手册》，1993年该手册又发行了第三版，增补了内容。该手册将管道内部状况分为结构性缺陷、功能性缺陷、建造性缺陷和特殊原因造成的缺陷。在CCTV检测中需要特别关注的是结构性缺陷和功能性缺陷。该手册将结构性缺陷分为管身裂痕、管身裂缝、脱节、接头位移、管身断裂、管身穿孔、管身坍塌、管身破损、砂浆脱落、管身变形、砖块位移、砖块遗失共12项；将功能性缺陷分为树根侵入、渗水、结垢、堆积物、堵塞、起伏蛇行共6项。除了管道状况的判读标准，英国WRC还提供了管道状况评估分级方法。评估分级的方法是：根据管道检测视频录像，对管道内各种缺陷进行评价，并给予一定的分值，最后统计整段管道的总分值，得出管道状况的最终评价结果。依据管道评价结果，可以准确了解管道内部状况，并决定是否在近期内需要养护或修复。由于功能性缺陷大部分可以在管道清洗中消除，故评估分级主要针对管道结构性缺陷。依据排水管道结构缺陷判读标准，对管道结构状况分5级进行评估，以确定管道修复的优先次序。

丹麦将管道缺陷分为结构性缺陷、功能性缺陷及特殊构造。结构性缺陷主要有裂缝/断裂、腐蚀/侵蚀、变形、接头错口、脱节、橡皮圈松脱，共6项；功能性缺陷主要有树根侵入、渗入、沉淀、沉积、洼水和障碍物，共6项。两大类缺陷共12项。丹麦标准制定管道修复计划的方法主要是计算修复指数。根据修复指数的大小将管道进行分类，然后决定哪些管道需要修复。丹麦标准考虑了管道重要性和地区重要性等因素，是较为合理的。

日本于2003年12月颁布了《下水道电视摄像调查规范（方案）》，该规范将管道状况分为破损、腐蚀、裂缝、错位、起伏蜿蜒、灰浆沾着、漏水、支管突出、油脂附着、树根插入共10项，每种损坏等级分为A、B、C 3个等级。一些下水道团体或公司也开发了自己的检测标准。例如日本下水道事业团技术开发部收集统计了日本13处大都市的下水道管道损坏程度的判定方法，并编写了《下水道管道设施更新手册调查》（1994年）。调查发现各都市判定方法不一。另外，日本下水道协会编制《下水道设施维护管理计算要领—管道设施编》（1993年），针对污水下水道管道缺陷判定基准，分为管道破损、管道腐蚀、管道龟裂、接头破损、起伏蛇行、附着物、浸入水、支管突出及树根侵入等因素，依不同状况分3级进行评定。

上海市在我国的管道检测、管道判读和评价标准的制定方面起步比较早。其中较多参考了丹麦和英国WRC的评分方法。上海方法将管道评估分为结构性状况评估和功能性状况评估，定义了各类缺陷等级权重，提出养护指数和修复指数，是国内地方标准管道评估方法体系的雏形。2009年上海市质量技术监督局发布了《排水管道电视和声纳检测评估技术规程》DB31/T444-2009，这是国内首部排水管道内窥检测评估技术规程，它的出台直接推动了我国排水管道检测技术的广泛应用和快速发展。

广州市在管道检测和评价标准的制定方面起步较晚，但其在上海市标准的基础上结合广州市实际情况，制定了《广州市公共排水管道电视和声纳检测评估技术规程》。规程在管道修复指数的计算公式中考虑了化粪池的影响。

行业标准《城镇排水管道检测与评估技术规程》CJJ181-2012于2012年7月19日发布，2012年12月1日实施。该规程吸收了国内外相关标准的优点，并结合各地工程经验编制而成。重点突出CCTV、声纳和管道潜望镜的检测方法，对传统检测方法仅作原则性规定。其评估方法是基于上海市和广州市标准改进提出的。

二、山东规程的编制背景

随着国内排水管道检测业务需求的增加，越来越多的检测机构进入了这一行业。不同机构检测水平差别较大，同样的管道，不同机构的检测结果和评估结论存在较大差别，需要规范检测技术。另外，南北不同地区的管道因水文地质条件差异而出现不同缺陷，同样的缺陷对不同管材、不同接口型式影响也不同，管道周边环境变化对管道的影响及风险评估也日益成为业内关注问题，亟待提出相应对策。由于现有标准在上述技术环节上的不完善，很难对管道的技术现状进行全面合理的评估和满足实际工程需要。2013年6月8日，住房城乡建设部发布清查排水设施的技术导则《城市排水防涝设施普查数据采集与管理技术导则（试行）》。该导则指出，排水防涝设施普查的方法、检测评估等应符合《城镇管渠与泵站维护技术规程》CJJ 68、《城市地下管线探测技术规程》CJJ 61、《城镇排水管道检测与评估技术规程》CJJ 181等规定，但这些规程主要是规定了管道检测工作的一般原则和常规方法，并不完全适用于各地实际情况，所纳入的检测方法和评估方法也不能完全满足工程实际需要。

因此，为加强山东省城镇排水管道设施检测管理，规范检测技术，保证检测质量，统一评估标准并突出地域特点，为山东城镇排水规划、设计、施工、维护、抢险以及建设和管理提供科学准确的技术资料和决策依据，需要组织技术力量编制山东省地方规程。

三、山东规程的主要内容、适用范围及主要特点

本规程的主要技术内容分为：1．总则。2．术语和符号。3．基本规定。4．管道潜望镜检测。5．电法测漏仪检测。6．电视检测。7．声呐检测。8．传统方法检查。9．地质雷达检测。10．管道状况综合评估。11．检查井和雨水口检查。12．成果资料。附录。本规程适用于山东省城镇排水管道及其附属构筑物的检测与评估以及城市地下综合管廊、海绵城市建设、城市防涝设施普查、黑臭水体治理及控源截污项目中排水管道的检测与评估。

与行标、上海、广东等地方标准相比，山东规程在检测方法、评估方法等方面均有新的突破，主要内容如下：

1．对检测单位的检测能力提出了具体规定。

2．在管道检测内容规定中增加了管道周边土体病害状况检测。

3．对管道潜望镜、电视检测、声呐检测等检测方法适用范围进行了明确，检测设备主要技术指标要求有所提高，体现了行业发展的主流趋势。

4．增加了电法测漏仪检测方法，为满管条件下进行检测增加一种新手段。

5．增加了探地雷达检测方法，补充了管道外土体病害的检测手段。

6．提出管道状况综合评估方法，即管道状况综合评估应包括管道结构性状况评估、管道功能性状况评估、管道周边环境状况评估3个方面内容，更全面地反映了管道技术状况。

四、山东规程内容的重点解读

1．在管道检测内容规定中增加了管道周边土体病害状况检测并规定了检测周期。考虑到近年来因排水管道渗漏引发的路面塌陷事故越来越多，造成了严重的人员伤亡和财产损失，排水管道与周边土体环境的相互影响成为行业内比较关注的问题，特别是对于柔性管材来讲，其受力机理受埋设环境影响更大。从预防的角度讲，将管道周边土体病害状况检测列为管道检测内容更有利于全面地反映管道技术状况，防患于未然。

2．增加了电法测漏和地质雷达两种检测方法。电法测漏仪检测是通过测量两个电极与大地之间构成的回路电流的变化来判定管道渗漏位置的方法，一般用于非金属管道或包有绝缘材料的金属管道。电法测漏仪由主机、电缆盘、探头三部分构成，探头置于管道内部连续移动，通过实时采集监测电流值的曲线变化来分析定位管道漏点。其工作原理为：管道内壁为绝缘材料，对电流来说表现为高阻抗，管道内的水和埋设管道的大地为低阻抗。当电法测漏仪工作时，探头在管道内匀速前进。当管道内壁完好时，接地电极和探头电极之间的电阻很大，电流很小；当管道内壁存在缺陷时，电极之间存在低阻抗通路，电极之间的电流因此增加。

电法测漏仪工作原理

电法测漏仪检测的必要条件是管道内应有足够的水深，管道漏点检测的范围即为充满水体的部分，300mm的水深是设备淹没在水下的最低要求。被检测管道应为非金属管道或包有绝缘材料的金属管道，管道内壁材料对电流来说应表现为高阻抗，非金属管或者包有绝缘材料的金属管道都应是电的不良导体，在管道结构状况完好的情况下保证电流值在较低的区间范围内。电法测漏仪检测的结果仅可作为管道初步评估的依据。

地质雷达（GPR）是通过雷达天线发射高频电磁脉冲来探测地下目标体。雷达发射的脉冲遇到地下各种界面产生反射，返回到地面被雷达接收机接收。反射界面可以是地下空洞顶面、土岩分界面、人工物体或者任何其它具有介电性对比特性的界面。雷达信号通过贴近地表的天线传递到地面，发射天线或另一个单独的接收天线都可以接收到反射信号。图形记录器会对接收的信号进行处理，然后显示出来。由于天线（或者天线对）沿着表面移动，所以图形记录器显示结果为截面记录或地面雷达图像。由于在地质雷达相对多大数土层物质表现短波长，所以对界面和独立目标体的分辨率极佳。然而由于在土层中信号衰减很快，穿透深度很少超过20m。目前国内各单位多采用地质雷达法对管道周边土体病害进行检测，有一定的工程经验积累，对病害图像解读及评估相对来说比较成熟，因此本规程采用地质雷达法作为管道周边土体病害的主要检测方法。

3．考虑管道结构及接口类型影响，对管道结构性状况评估方法进行改进。在行业标准《城镇排水管道检测与评估技术规程》CJJ181中，管道修复指数的计算方法是在参考上海标准和国外相关标准基础上提出的，此计算方法中综合考虑了管道的管径、周边土质和位置等重要性，相对来说比较全面，但近十年来由于施工方法和管道材料等发生了巨大变化，管道结构状况的影响因素除考虑土质和位置外，还应考虑管道类型、基础形式、接口形式等因素。在评估管道缺陷时需要对管道类型、接口形式及基础形式等进行了解。因此在管段修复指数计算公式中引入管道结构影响参数和管道接口类型影响参数。考虑到原计算公式中土质影响参数中实际上已包含了管道结构和接口类型的影响，故对原公式的改进也是基于土质影响参数进行的，即管道结构影响参数取值和接口类型影响取值是在土质影响参数上乘以相应系数而得，土质影响参数、管道结构影响参数、接口类型影响参数权重均随之调整为0.05。这样处理安全度不低于原计算方法，且考虑因素更全面，方法也较为简便。

4．增加了管道周边环境状况评估方法。管道周边土体病害是指土体中存在的土质疏松、空洞、富水异常等构造性缺陷。这些土体病害往往与管道自身缺陷并存且有所关联。管道周边土体病害状况受多种因素影响，每种因素的影响程度不一，较为复杂，故对于管道土体病害分值采用了多因素加权法进行计算。并经由专家探讨打分，结合工程经验，确定土体病害因素分值及权重。如表1所示。

表1 土体病害代码、分值计算及等级划分

管段的土体病害密度与管段周边土体病害分值的平均值R配套使用。平均值R表示土体病害的严重程度，病害密度表示土体病害量的程度。

管道周边土体病害等级的评定应符合表2的规定。管道周边土体病害类型评估可按表3确定。

表2 管段周边土体病害等级评定

表3 管段周边土体病害类型评估

管段的环境指数是在确定管段周边土体病害等级后，再综合管道自身、管道重要性与环境因素，表示周边土体环境对管段运行安全影响程度的指标。

表4 管段环境等级划分

环境指数是制定管道周边土体病害处置计划的依据。影响排水管道的安全状态因素有很多，如：管材、接口形式、埋设方法、同一断面管道数量和距离、地面活荷载情况、周边土体病害、病害区域大小、病害区域和管道的距离等等。上述因素可以大体归纳为管道运行环境、管道自身技术状态、管道周边土体病害状况和周边土体病害与管道的相对位置等4大影响方面。环境指数计算式综合考虑了以上4个影响方面的因素。

管道周边土体病害影响因素多，其分值计算采用了多因素加权法，对于管道运行环境等其他影响方面，则考虑了主要影响因素，这样处理的优点在于一方面突出了主项，简化评估计算过程；另一方面也与管道结构性评估、功能性评估形式上保持统一。

结合山东省工程建设标准《城镇排水管道检测与评估技术规程》DB37/T5107-2018的发布实施，分析国内外排水管道检测与评估技术标准的发展历程，介绍了山东规程的编制背景、编制工作、主要内容、适用范围及主要特点。同以往国内各类规程相比，本规程首次纳入电法测漏仪检测和地质雷达检测两种检测方法；改进了管道结构性状况评估方法；增加了管道周边土体状况评估的相关内容，提出环境指数这一评估排水管道外部风险的指标。综合管道内外技术状况检测评估，形成了基于修复指数、养护指数、环境指数三个评价指标的综合评估方法体系。