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【摘 要】 目前影响公路隧道项目工程质量,造成公路隧道安全事故频发的一个重要原因就是防水排水不到位。因此,防水排水对于公路隧道的安全运营至关重要。但目前由于公路隧道施工过程中各种内外因素的相互作用,其依然存在很多问题。有鉴于此,本文将通过对公路隧道防水排水项目工程采取的主要方法和设计原则的探究,分析出其中存在的主要问题,并给出相应的解决措施。
【关键词】 公路隧道;防水排水;探究
近年来我国的快速发展,对交通运输业提出了更高的要求。道路交通安全要求和运输量的压力,不仅使公路隧道防水排水的设计难度加大,而且施工技术要求也更高,尽管设计人员和施工人员不断提高工程质量,但仍然难以避免在竣工之后出现各种各样的防水排水问题。加之公路要穿越各种各样的地形,隧道要穿越山区,这些地区往往地形复杂,周围还有房屋﹑农田等各种保护对象。同时,地下水对公路隧道的危害也是多方面的。它不仅对设计人员的设计方案具有较高要求,而且加大了施工难度,降低工程质量。与此同时,也会降低工程的耐久度,使公路隧道的运营条件恶化,交通事故发生率增大。因此,做好公路和隧道的防水排水工作就显得尤为重要。设计人员和施工人员需要对此进行深入分析﹑研究,并借鉴其他类似设计的优点,做到扬长避短,只有这样,才能保证公路隧道防水排水项目工程顺利完成,避免出现不必要的工程漏洞和质量问题。
一、公路隧道防水排水项目工程采取的主要方法和设计原则
1.公路隧道防水排水项目工程采取的主要方法
矿山法、盾构法(含TBM)和沉管法是目前公路隧道施工的主要方法。具体采用哪种方法,主要取决于施工地形,如果在山岭地区修建公路隧道,矿山法中的新奥法是公认的比较可行的一种方法。如果在城市修建公路隧道,盾构法(TBM)已成为不二选择。而沉管法常用于水下隧道的施工,操作难度相对较大,但目前也已普遍使用。与施工方法相配合,公路隧道防水技术主要也有三种类型,一是以防为主的水密型防水(又称全包式防水),主要从围岩、结构和附加防水层入手;二是以排为主的泄水型或引流自排型防水(又称半包式防水),主要从疏水、泄水着手;三是防排结合的控制型防排水。但这三种防水排水方法利弊:全包式防水的优点是保护地下水环境,提高隧道安全运营的环境,但是成本较高,并且可实施性较低。半包式防水不仅可以为隧道结构的耐久性以及安全运营提供良好环境条件,而且这种方式直接造价相对不高,但维护其运营成本相对较高。控制型防排水,是近年来出现的新型防水措施,它结合了前两种防水措施的优点,比较受欢迎。
2.公路隧道防水排水项目工程设计原则
公路隧道作为重要的交通方式,其防水排水项目工程的设计必须严格遵循一定的原则。安全性﹑可实施性﹑经济性原则是任何建筑工程必须考虑的首要问题,公路隧道防水排水的设计也是如此。正是出于这种考虑,各类公路隧道项目工程对防排水技术标准的要求,都在相应的文件中做出了严格规定,对于施工地段有地下水的项目二言,我国《地下工程防水技术规范》(GBJ108-87)对此提出了总的治理原则,即“防、排、截、堵相结合,因地制宜、综合治理”。与此同时,《地下工程防水技术规范》又在不断修订,修订过程中又明确提出了“刚柔结合”的防水技术指导原则,这一原则主要是从材料的角度考虑防水工程的需要。在这里需要特别说明的是,《地下工程防水技术规范》将城市公路隧道的防水等级定为二级,一般公路隧道的防水等级为三级。我国铁路、城市地铁以及公路等不同的隧道工程,除了遵循总的防水治理原则外,还根据功能及行业的具体特点,建立了相应的防水要求及防水等级。
二﹑公路隧道防水排水项目工程存在的主要问题和解决措施
1.公路隧道防水排水项目工程中存在的主要问题
公路隧道防水层的设计与施工是关系到防水排水功能能否正常发挥的决定因素,如果防水层的设计或施工过程中出现任何问题,哪怕是很小的问题,也可能影响公路隧道的防排水功能。即使短期内不会出现任何问题,但仍要认真对待,以防使用时间一长后出现问题,因为公路隧道的是长久性工程,建好后短期内一般不会重建,尤其是施工难度较大的隧道。防水层施工中存在的问题会直接影响隧道的防排水功能,笔者通过研究分析,将公路隧道防水层施工中存在的问题分析如下:
(1)防水层设计施工质量问题
目前防水层的设计中存在的问题主要是难以做到“因地制宜”。由于公路隧道穿越各种各样的地形区,很多地区地形复杂,所以防水层的设计必须能够契合当地的地形特点。但在现实中,很多工程设计人员很难做到因地制宜,往往套用以前的设计方案,比如在高原地区修建公路隧道时采用在平原地区修筑公路时的防水排水方案,这无疑会造成严重后果。我们都知道,土工布在防水层中具有保护防水板的作用,但在具体施工过程中,尤其是一些小型的公路隧道工程,其施工人员往往忽略土工布的修建这一道程序,有的虽然有这一道程序,但往往不合规范,很难达标,使土工布的防水功能大打折扣。
(2)复合衬砌存在问题
一般公路隧道的复合衬砌分为内外两层,在两层之间铺设防水板。但外层表面由于各种不可避免的因素,难免会存在凹陷或尖锐突出部分。如果存在凹陷,防水层中間就会出现空洞;如果存在突出部分,则会刺破防水板。当内、外层局部出现空隙时,就会造成防水层各部分受力不均匀,复合衬砌处在受力不均状态下时就容易降低总体承载压力的能力。在这种情况下,如果水量过大或公路隧道使用时间过长,容易造成隧道渗水等问题的出现。
2.公路隧道防水排水项目工程存在问题的解决措施
考虑到公路隧道防水排水项目工程的重要作用以及目前存在的主要问题,我们需要具有针对性的解决方案,笔者认为应主要从以下两方面解决:
1.因地制宜,提高防水层设计和施工质量
对于防水层的设计而言,必须要综合考虑各种因素,根据项目工程的施工地形和拥有的资金,采取适宜的设计方案。因为影响防水板铺设的质量因素有:开挖表面凹凸不平或防水板有空隙,导致连接不紧密出现缝隙;在架设钢筋架施工时防水板被钢筋刺破;开挖面有突起或棱角将防水板刺破;焊接不紧密导致接缝处有缝隙。如果这些问题出现,而施工人员又没有及时发现,防水层就会出现质量问题。因此在具体施工过程中,应该在防水板与初护沉湎间铺设土工布。在铺设防水板时,要求喷混凝土表面要均匀,不可出现凹凸不平的现象,在检查过程中如果发现有不平整的地方要及时修补整齐,如果过段时间后再修补,原来的混凝土和修补后的就很难凝合。如果相邻两环连接,接头要连接紧密,不得有渗水现象。
2.精细施工过程,加大复合衬砌处的承压力
由于一般公路隧道的复合衬砌分为内外两层,如果两层中任意一层出现问题,都会导致复合衬砌处的承压力变小。但就目前的情况来看,主要是由于外层表面的凹凸不平造成防水层空洞。因此要解决复合衬砌处承压力过小的问题,必须精细施工过程,不可忽视各种小问题,使防水板和内外层能够严密契合,防水层各部分受力均匀,杜绝空洞的出现,从而提高复合衬砌处的承压力。这样即使出现水压过大的现象,依然能够确保不会有渗水现象的发生,保证公路隧道的安全运营。
三、结语
公路隧道项目工程包括很多工序,其中防水排水是非常重要的一项工作。公路隧道作为重要的交通方式,不仅与我们每一个人的生活息息相关,而且关系国计民生。因而公路隧道防水排水项目工程质量问题也就显得尤为重要,它是人民生命财产安全的保障,必须仔细研究﹑认真设计﹑严格实施,以确保公路隧道防水排水功能上升到一个新的台阶。
参考文献:
[1]高崇林.严寒地区公路隧道防排水设计与施工[J].吉林交通科技,2000.
[2]李黎明.浅谈公路隧道防排水的施工控制方法[J].北方交通,2013.
[3]陈佳华.高速公路隧道防水板施工的可靠性评价[J].湖南交通科技,2008.
【关键词】 公路隧道;防水排水;探究
近年来我国的快速发展,对交通运输业提出了更高的要求。道路交通安全要求和运输量的压力,不仅使公路隧道防水排水的设计难度加大,而且施工技术要求也更高,尽管设计人员和施工人员不断提高工程质量,但仍然难以避免在竣工之后出现各种各样的防水排水问题。加之公路要穿越各种各样的地形,隧道要穿越山区,这些地区往往地形复杂,周围还有房屋﹑农田等各种保护对象。同时,地下水对公路隧道的危害也是多方面的。它不仅对设计人员的设计方案具有较高要求,而且加大了施工难度,降低工程质量。与此同时,也会降低工程的耐久度,使公路隧道的运营条件恶化,交通事故发生率增大。因此,做好公路和隧道的防水排水工作就显得尤为重要。设计人员和施工人员需要对此进行深入分析﹑研究,并借鉴其他类似设计的优点,做到扬长避短,只有这样,才能保证公路隧道防水排水项目工程顺利完成,避免出现不必要的工程漏洞和质量问题。
一、公路隧道防水排水项目工程采取的主要方法和设计原则
1.公路隧道防水排水项目工程采取的主要方法
矿山法、盾构法(含TBM)和沉管法是目前公路隧道施工的主要方法。具体采用哪种方法,主要取决于施工地形,如果在山岭地区修建公路隧道,矿山法中的新奥法是公认的比较可行的一种方法。如果在城市修建公路隧道,盾构法(TBM)已成为不二选择。而沉管法常用于水下隧道的施工,操作难度相对较大,但目前也已普遍使用。与施工方法相配合,公路隧道防水技术主要也有三种类型,一是以防为主的水密型防水(又称全包式防水),主要从围岩、结构和附加防水层入手;二是以排为主的泄水型或引流自排型防水(又称半包式防水),主要从疏水、泄水着手;三是防排结合的控制型防排水。但这三种防水排水方法利弊:全包式防水的优点是保护地下水环境,提高隧道安全运营的环境,但是成本较高,并且可实施性较低。半包式防水不仅可以为隧道结构的耐久性以及安全运营提供良好环境条件,而且这种方式直接造价相对不高,但维护其运营成本相对较高。控制型防排水,是近年来出现的新型防水措施,它结合了前两种防水措施的优点,比较受欢迎。
2.公路隧道防水排水项目工程设计原则
公路隧道作为重要的交通方式,其防水排水项目工程的设计必须严格遵循一定的原则。安全性﹑可实施性﹑经济性原则是任何建筑工程必须考虑的首要问题,公路隧道防水排水的设计也是如此。正是出于这种考虑,各类公路隧道项目工程对防排水技术标准的要求,都在相应的文件中做出了严格规定,对于施工地段有地下水的项目二言,我国《地下工程防水技术规范》(GBJ108-87)对此提出了总的治理原则,即“防、排、截、堵相结合,因地制宜、综合治理”。与此同时,《地下工程防水技术规范》又在不断修订,修订过程中又明确提出了“刚柔结合”的防水技术指导原则,这一原则主要是从材料的角度考虑防水工程的需要。在这里需要特别说明的是,《地下工程防水技术规范》将城市公路隧道的防水等级定为二级,一般公路隧道的防水等级为三级。我国铁路、城市地铁以及公路等不同的隧道工程,除了遵循总的防水治理原则外,还根据功能及行业的具体特点,建立了相应的防水要求及防水等级。
二﹑公路隧道防水排水项目工程存在的主要问题和解决措施
1.公路隧道防水排水项目工程中存在的主要问题
公路隧道防水层的设计与施工是关系到防水排水功能能否正常发挥的决定因素,如果防水层的设计或施工过程中出现任何问题,哪怕是很小的问题,也可能影响公路隧道的防排水功能。即使短期内不会出现任何问题,但仍要认真对待,以防使用时间一长后出现问题,因为公路隧道的是长久性工程,建好后短期内一般不会重建,尤其是施工难度较大的隧道。防水层施工中存在的问题会直接影响隧道的防排水功能,笔者通过研究分析,将公路隧道防水层施工中存在的问题分析如下:
(1)防水层设计施工质量问题
目前防水层的设计中存在的问题主要是难以做到“因地制宜”。由于公路隧道穿越各种各样的地形区,很多地区地形复杂,所以防水层的设计必须能够契合当地的地形特点。但在现实中,很多工程设计人员很难做到因地制宜,往往套用以前的设计方案,比如在高原地区修建公路隧道时采用在平原地区修筑公路时的防水排水方案,这无疑会造成严重后果。我们都知道,土工布在防水层中具有保护防水板的作用,但在具体施工过程中,尤其是一些小型的公路隧道工程,其施工人员往往忽略土工布的修建这一道程序,有的虽然有这一道程序,但往往不合规范,很难达标,使土工布的防水功能大打折扣。
(2)复合衬砌存在问题
一般公路隧道的复合衬砌分为内外两层,在两层之间铺设防水板。但外层表面由于各种不可避免的因素,难免会存在凹陷或尖锐突出部分。如果存在凹陷,防水层中間就会出现空洞;如果存在突出部分,则会刺破防水板。当内、外层局部出现空隙时,就会造成防水层各部分受力不均匀,复合衬砌处在受力不均状态下时就容易降低总体承载压力的能力。在这种情况下,如果水量过大或公路隧道使用时间过长,容易造成隧道渗水等问题的出现。
2.公路隧道防水排水项目工程存在问题的解决措施
考虑到公路隧道防水排水项目工程的重要作用以及目前存在的主要问题,我们需要具有针对性的解决方案,笔者认为应主要从以下两方面解决:
1.因地制宜,提高防水层设计和施工质量
对于防水层的设计而言,必须要综合考虑各种因素,根据项目工程的施工地形和拥有的资金,采取适宜的设计方案。因为影响防水板铺设的质量因素有:开挖表面凹凸不平或防水板有空隙,导致连接不紧密出现缝隙;在架设钢筋架施工时防水板被钢筋刺破;开挖面有突起或棱角将防水板刺破;焊接不紧密导致接缝处有缝隙。如果这些问题出现,而施工人员又没有及时发现,防水层就会出现质量问题。因此在具体施工过程中,应该在防水板与初护沉湎间铺设土工布。在铺设防水板时,要求喷混凝土表面要均匀,不可出现凹凸不平的现象,在检查过程中如果发现有不平整的地方要及时修补整齐,如果过段时间后再修补,原来的混凝土和修补后的就很难凝合。如果相邻两环连接,接头要连接紧密,不得有渗水现象。
2.精细施工过程,加大复合衬砌处的承压力
由于一般公路隧道的复合衬砌分为内外两层,如果两层中任意一层出现问题,都会导致复合衬砌处的承压力变小。但就目前的情况来看,主要是由于外层表面的凹凸不平造成防水层空洞。因此要解决复合衬砌处承压力过小的问题,必须精细施工过程,不可忽视各种小问题,使防水板和内外层能够严密契合,防水层各部分受力均匀,杜绝空洞的出现,从而提高复合衬砌处的承压力。这样即使出现水压过大的现象,依然能够确保不会有渗水现象的发生,保证公路隧道的安全运营。
三、结语
公路隧道项目工程包括很多工序,其中防水排水是非常重要的一项工作。公路隧道作为重要的交通方式,不仅与我们每一个人的生活息息相关,而且关系国计民生。因而公路隧道防水排水项目工程质量问题也就显得尤为重要,它是人民生命财产安全的保障,必须仔细研究﹑认真设计﹑严格实施,以确保公路隧道防水排水功能上升到一个新的台阶。
参考文献:
[1]高崇林.严寒地区公路隧道防排水设计与施工[J].吉林交通科技,2000.
[2]李黎明.浅谈公路隧道防排水的施工控制方法[J].北方交通,2013.
[3]陈佳华.高速公路隧道防水板施工的可靠性评价[J].湖南交通科技,2008.