公路隧道土木工程中的防水防渗施工技术分析

发表时间:2020/9/29   来源:《工程管理前沿》2020年17期   作者:李超
[导读] 文章从水分渗漏的危害影响与诱发因素两个角度入手,阐述了
        李超
        中铁十六局集团第五工程有限公司成都分公司 063030
        摘要:文章从水分渗漏的危害影响与诱发因素两个角度入手,阐述了公路隧道土木工程中防水防渗施工技术的应用背景;围绕加强围岩质量控制力度、做好防水材料合理选用等方面,研究了公路隧道土木工程中防水防渗施工技术的应用。
        关键词:公路隧道;防水防渗施工技术;交通安全

        引言:公路隧道土木工程是我国交通设施建设体系的重要组成部分,其成果质量与我国广大居民交通出行的安全性、便利性直接相关。所以,我们有必要对公路隧道土木工程中的防水防渗施工技术展开探究讨论,以此强化公路隧道在正式投用中对雨水侵袭的抵御能力,保障公路隧道的质量稳定与长寿耐久。
一、公路隧道土木工程中防水防渗施工技术的应用背景
(一)公路隧道土木工程中水分渗漏的危害影响
        在公路隧道土木工程的建设与投用中,漏水渗水是不容忽视的严重故障。一旦公路、隧道存在渗漏隐患,将会引发一系列的风险问题。例如,若公路面层中渗透积蓄有大量的水分,将很容易在冬季发生大规模、持续性的结冰现象,进而降低车辆在行驶过程中的抓地力与可控性,增大车辆的打滑几率,最终导致道路拥堵或车祸事故。再如,为了满足车辆行驶、交通监管等需求,隧道内部会布置有大量的用电设备,如照明灯、监控探头、小型电箱等。在此背景下,若隧道内部在雨季天气中出现大规模、持续性的渗水、漏水情况,将很容易造成探头短路、灯具损坏、电流外漏等问题,对车辆行驶的安全性、交通监管的连续性产生负面影响。
        公路、隧道等土木工程的主体材料绝大部分为复合型混凝土,其在长期的水分侵袭之下,难免受到侵蚀损害,埋下路面沉降、塌陷的事故隐患。例如,在德阳中江至遂宁高速公路工程项目的通家庙隧道的施工中,相关人员对工程区域内的地表水、地下水进行了采样分析,发现地表水、地下水均对混凝土及钢筋存在微腐蚀性。若不实施有效的防水防渗处理,将对施工成果构成质量威胁。此外,若公路、隧道处于早晚或四季温差大的区域,混凝土中的水分还会反复进行融化、冻结,继而造成土体内部发生异常胀缩,最终引发公路隧道表层与基层的开裂、形变等故障问题。这样一来,公路隧道的安全性与耐久性都将大打折扣,不仅会对行人车辆的交通出行构成严重威胁,还会涉及到大量的施工成本浪费与维护成本增加[1]。
(二)公路隧道土木工程中水分渗漏的诱发因素
        结合公路隧道土木工程的实践经验来看,公路、隧道等交通设施系统的水分渗漏问题可由多种因素诱发。具体来讲:
        第一,在公路隧道工程建设的围岩施工阶段,若围岩的表面质量比较粗糙,将会导致外部的喷浆层、卷材层无法与围岩表面发生紧密贴合。这样一来,便会在隧道的围护结构内部形成大量空隙,为地表水、地下水的渗透积留创造条件。
        第二,在公路隧道工程建设的排水施工阶段,若相关人员对排水管路的布局规划有失偏颇,或排水管的安装坡度、通常程度不够理想,都会造成隧道排水系统功能作用的降低甚至丧失,继而形成相应的水分渗漏风险。
        第三,在防水板、防水卷材的铺设加护工作中,如果相关人员未严格执行标准的施工流程,或焊接、粘接工艺不合格,都可能导致防水保护层起不到应有的效用,进而埋下一定的水分渗漏隐患。
        第四,随着我国城市建设力度的不断增强,公路隧道工程呈现出蓬勃的发展势头,使得越来越多的经营者与投机者加入到了工程市场当中。这样一来,市场环境难免会出现混乱复杂、泥沙俱下的局面。在此背景下,若相关人员在选择、购置防水板、防水卷材、防水混凝土、止水条等防水防渗材料时存在疏忽,将很可能导致低质材料进入施工现场,进而对公路隧道土木工程建设成果的防水性能造成削弱。
        第五,在公路隧道土木工程的建设实践中,经常可见由自然因素或工程因素导致的孔洞或裂缝,如围岩自然形成的应力裂缝、施工连接处的施工缝、泥浆混凝土在凝结过程中的变形缝、排水管路的穿墙孔、支护施工的锚孔等。对此,若相关人员未提起重视,实施出设计减缝、施工填缝等规避与处理措施,势必会增大公路隧道渗水、漏水、积水的故障几率,对公路隧道的结构质量、耐久性能构成严重威胁。
二、公路隧道土木工程中防水防渗施工技术的应用要点
(一)加强隧道围岩表面质量的控制力度
        隧道围岩的稳固平整,是喷浆、砌筑、防水等后续施工活动与结构层次的开展基础,因此必须要对围岩基面的面层质量控制工作提起重视。首先,在公路隧道的爆破挖凿阶段,相关人员应对光面爆破效果进行科学控制,从根本上确保隧道轮廓线与图纸设计的参数要求相匹配。在此基础上,还需通过凿毛、补浆等手段,对初步成型的围岩基面进行平整处理,以确保其符合后续喷浆施工的面层要求。其后,采取分层喷射、逐步找平的方式开展喷浆作业,为围岩基面整体的平整过渡提供条件。在此过程中,还应做好泥浆质量的控制工作,保证其配合比、骨料粒度、混凝土强度等处在较高水平,以免喷浆面在成型过程中出现气孔、开裂、膨胀等负面问题。最后,围岩支护施工结束后,应齐根割除锚杆、土钉、钢筋等临时支护构件,并再次实施喷浆作业。喷浆完成后,对泥浆层的防水质量进行全面检查。若发现泥浆表面存在明显的渗水、流水情况,则需要及时进行补充注浆;若围岩基面整体处在理想的防水状态,则应使用水泥砂浆对面层进行最终的抹平处理[2]。
(二)实现公路隧道排水系统的科学构建
        在自然雨水与地下水的疏、导、排中,排水系统起着至关重要的通道作用。因此,为了提高公路隧道土木工程的防水防渗质量,也应将排水系统的科学构建作为技术把控重点。具体来讲,在施工与检查中,相关人员主要应从环向管道、纵向管道、横向管道以及中央管道四个角度入手,进行排水系统整体质量的构建管控。
        对于环向管道,应保证其排布间距与设计要求相一致,并使管道与围岩的泥浆层基面紧密贴合并固定。在地下水或上部雨水的严重渗漏处,相关人员还应适当增大环向管道的布设密度,以扩大排水的通道面积,降低水分对公路隧道主体结构的侵扰几率;对于纵向管道,其主要起到排水系统两平行层次之间的连接作用。因此,相关人员在施工建设中,应注重检查其与上层环向管道、下层横向管道的连接质量,避免连接空隙的产生。同时,还需对纵向管道的坡度设计做出把控,避免排水系统的管路结构出现过大起伏,埋下不必要的泥沙堵塞隐患;对于横向管道,相关人员应对其平行反向的泄水坡度实施合理控制,并全面检查管道有无破损、形变等情况,以保证管内水分的疏排畅通;对于中央管道,相关人员应尤其注意其高程、坡度的图实匹配,以免排水系统的核心部位出现异常起伏,引发大规模的积水渗水问题。
(三)保证隧道防水保护外层的优质铺设
        在铺设防水板、防水卷材等保护外层时,相关人员因对其与公路隧道基面的连接质量提起重视。一方面,在铺设防水卷材时,相关人员应保证材料在设计长度以外留有余量,以避免卷材在施工使用时过于紧绷,提高其内外应力作用下的破损几率;另一方面,在铺设防水板时,相关人员必须要控制好焊接工艺的落实质量,避免板材出现虚焊、过焊、焊穿等情况,降低其防水性能[3]。
(四)做好公路隧道防水材料的合理选用
        在防水材料的选用方面,相关人员要树立起规范化的采购意识,避免盲目追求节约成本而忽视材料质量的情况发生。同时,还需对防水材料的综合质量进行多元化评估,以保证其防水性能满足图纸要求、符合施工标准。例如,在选择HDPE单面自粘型防水卷材时,相关人员可用力搓动其粘结层。通常情况下,若防水卷材的质量较高,其粘结层不会轻易发生剥离脱落。此外,还可采取多种外观评估方式,如颜色质量、材料质感、凹痕深度、气泡深度、有无机械损伤等。在此基础上,若材料的外观质量无误,即可实施进一步的采样试验检测,部分指标如表1所示。选择、采购到适宜的防水材料后,相关人员还应做好材料运输与存放过程中的保护工作。例如,应避免防水材料与碱性、酸性、油性溶剂接触,避免阳光直射,避免重物堆压等。

        表1 单面自粘型防水材料的检测指标

(五)降低公路隧道孔洞裂缝的出现几率
        为了避免渗水、积水空间的大量出现,相关人员在公路隧道土木工程建设的设计之初就应做好孔洞裂缝的数量控制工作。在此基础上,对于无法避免的裂缝、孔洞,相关人员还需要及时采取出有效的填缝封洞手段,如表面封闭法、凿缝填充法、灌浆填缝法等,以保证公路隧道主体结构的相对封闭性,避免外部水分的大量侵入。例如,在德阳中江至遂宁高速公路工程项目的通家庙隧道施工建设中,发现隧道围岩存在多处裂缝,地下水为基岩裂隙水。若不及时处理,其在雨季很可能出现淋雨状的出水现象,对隧道构成一定的水分渗漏隐患。所以,在遵循“短开挖,快支护,早封闭”原则的基础上,对多处围岩裂缝进行了填浆封闭处理,达到了良好的地下水阻隔效果。
结论:总而言之,对于公路隧道设施来说,水分渗漏故障对其综合质量的负面影响是极大的。所以,相关人员在公路隧道土木工程的建设施工过程中,必须要对防水防渗施工的技术应用提起重视,在全面分析渗水、漏水、积水等故障现象诱发因素的基础上,实施出设计、材料、工艺等多方面的把控举措,以保证公路隧道设施防水防渗性能的切实提升,将工程建设成果的使用寿命、结果质量、安全性能维持在理想水平当中。
参考文献:
[1]杨光忠,王旭东.高速公路隧道防排水施工技术的应用研究[J].黑龙江交通科技,2020,43(02):147-148.
[2]张伟.防水技术在公路隧道工程施工中的应用研究[J].四川建材,2019,45(07):119-120.
[3]崔成升.公路隧道施工防渗漏水技术浅析[J].青海交通科技,2018(04):113-115.

 
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