高速公路的隧道防排水工程的分析.pdf

97产品可靠性报告2 0 2 3 年第4 期质量管理高速公路的隧道防排水二工程的分析张兴辉摘要：进人社会主义建设新阶段，我国的综合国力稳步提升，为了扩展交通网络、保障交通便利性，高速公路也在持续增多，由此引发的隧道渗水问题，成为修建高速公路必须面对的重要课题。隧道渗水问题会严重影响高速公路工程的初期支护、二次衬砌等建设的持续工作时间，加速隧道的破损速度，从而降低隧道的使用期限、加大隧道的维护成本。因此，隧道防排水工程建设质量关乎着隧道的整体质量，强化隧道防排水系统设计对于延长高速公路隧道使用期限有着不可忽视的作用。本文主要对隧道防排水工程中的常见问题与应用技术进行分析，探究隧道防排水系统设计相关措施。关键词：高速公路隧道防排水工程分析由于我国国土面积辽阔，高速公路成为各地贸易往来、人口流动的重要途径，因此我国修建了纵横交错的高速公路网络；但由于隧道防排水工程修建的复杂性，容易出现渗水、漏水等现象，不仅缩减了隧道的使用期限，还可能成为道路行车安全事故发生的诱因。对此，各地区的高速公路路监部门和施工单位应深刻意识到隧道防排水工程的重要性，特别是高速公路施工单位应在修建过程中，做好前期调研工作，基于隧道特征进行合理地施工规划，运用科学的施工技术提升隧道的防排水能力，尽可能减少渗水、漏水等现象，优化高速公路质量。一、高速公路隧道防排水工程的构成与现状分析(一）构成概述隧道防排水工程主要包含两个环节：一是在隧道修建初期阶段，支护工程内所建造的排水系统主要包括透水管与横纵方位的排水管等基础设备；二是在二次封砌期间所建造的防水系统中增加了防水板、混凝土等物质提升防水系统的严密性。修建高速公路的隧道防排水系统时，应注重防排结合的系统治理原则，一方面要保障防水层的质量，有效减少水流向下渗漏；另一方面要保证排水管道的通畅性，能够引导水流沿着管道全部排出，以便减少积水堆积，提升隧道防排水效果。(二)隧道防排水工程现状介绍不同高速公路隧道周围具有差异化的地理环境，这种地理环境是影响隧道防排水工程质量及作用发挥的重要因素，高速公路修建单位必须高度重视和考察隧道所在地的地理特征。高速公路隧道防排水工程的工序非常复杂，防排水工程设计、建造材料选择、防排水施工环节等都需要严格的质量把控。目前，我国隧道渗漏主要表现为拱顶滴渗水、侧面墙体渗水以及不同部位涌水等现象。在冬季寒冷时期，隧道中会因防排水问题产生冰堆、冰坡等；同时，高速公路隧道由于位于山体结构中，很多隧道处于被地下水包围的状况，在修建隧道过程中，若某个环节出现差错，很容易影响防排水系统的性能，造成各种渗漏问题。但从本质上来说，除地理因素、施工条件等外在原因外，隧道出现渗透问题的关键在于施工过程缺乏专业性，部分施工单位对防排水工程的重视不足，未能对隧道的周边情况开展详细且深入的工程勘测，防排水工程建设未能做到因地制宜，从而导致隧道施工方案缺乏科学性，再加上部分施工单位技术运用能力不足，最终导致隧道不同部位的渗漏问题。二、高高速公路隧道防排水工程中的常见问题(一）防排水材料不符合要求随着高速公路持续增多，高速公路建材市场不断扩大，基于市场经济的自发性，防排水材料供应呈现出多元化特点，不同品牌的防排水材料如雨后春笋般地出现在市场中。但是市场信息流通的滞后性导致不同企业鱼龙混杂，在此状况下，人们很难在市场中有效辩别防排水材料的质量。部分防排水材料生产企业运用废旧塑料等原材料进行防水板、土工布等材料的加工，利用其充当优质防排水材料，但实际上该类防排水材料的承受性、隔热性、拉伸质量等均达不到隧道防98产品可靠性报告2 0 2 3 年第4 期质量管理排水工程的设计规范。出现这种状况的原因之一是部分生产企业为了达到降低成本、提升经济效益的目的而偷工减料，同时相关监管单位未能对不达标的防排水材料进行市场准入的有效监管，从而使其流入市场并最终运用于隧道防排水建设重大工程中，加快了隧道损坏速度。（二）工程质量不能完全达标1.初期支护表面不平整在初期支护过程中，保持表面平整是进行防水板铺设的基础，所以施工单位在进行防水板铺设工作前，应对岩层表面的钢头、鼓包等予以全面处理，为保障防水板的施工质量奠定良好的基础。但是由于高速公路施工任务重，一些施工单位过于重视施工速度，忽略对初期支护表面细节的处理，导致表面平整程度未能达到防水板的铺设要求。影响初期支护表面平整性的原因包括因支架需要，在其表面会放置钢筋架子；因未严格遵守设计规定，出现系统锚杆外露过长等现象。2.防水板铺设不到位在隧道防排水工程中，铺设防水板是极其必要且重要的环节，也是比较容易出现问题的环节。其问题主要包括以下内容：其一，对于隧道纵坡的考虑不足，未能注重上下坡防水材料之间的无缝搭接；其二，未能充分依据设计标准开展焊缝工作，通常为两道焊缝，并且部分施工人员的焊接工艺不成熟，从而影响防水板的焊接质量；其三，未能对施工后的防水板进行科学维护，使其出现破损现象，影响其完整性，降低防水板的使用价值。3.排水管施工不规范在隧道防排水工程中，排水管是实现引水和排水的重要通道，其质量是影响隧道排水功能的核心因素。排水管施工问题主要表现为：一是排水管持续保护措施不充分，在长期排水过程中会造成杂物堵塞；二是排水管安装不合理，促使排水管与隧道排水点衔接不畅，不能充分地将隧道内部的水流有效地引流出去，特别是环向排水管间距问题相对明显；三是不同类型的管道未能严格按照施工规范进行设计，容易出现连接不紧问题。4.隧底基坑建设未能充分达标隧底基坑虚渣处理是隧道防排水工程中最容易出现的问题，也是提升仰拱工程质量的重要方式。对此，施工单位需重视隧底基坑虚渣的有效处理，在隧道基底建设中必须将虚渣处理干净，若处理不到位，将会造成仰拱和地层间出现缝隙夹层，大量车辆无序的载荷作用导致水流从缝隙中溢出，长期水流的侵蚀会破坏防排水系统，影响高速车辆行使的安全性。三、高速公路隧道防排水工程施工控制策略（一）加强初期支护建设，提升第一道防排水的防线性能在大多数情况下，高速公路隧道防排水系统由不同的防排水层组成，分为防水层、止水层等不同构造的防排水体系。这导致隧道出现渗漏问题的原因涉及很多方面，其中就包括对初期支护工程的不够重视。初期支护是隧道工程修建的基础和关键环节，初期支护的修建质量不仅关乎隧道后期的整体施工进度、施工安全性，还与隧道的防排水性能息息相关。因此，相关施工单位在修建高速公路隧道的过程中，应以更加专业的态度进行初期支护修建，运用先进技术、选用负责任的施工团队，切实保障初期支护的修建质量，为隧道的后期施工打下坚实的基础，并优化隧道防排水系统的整体结构。例如，在初期支护过程中，施工单位可根据隧道的工程特征通过“引、截、排”相结合的施工形式加强初期支护建设。在此期间，工程技术人员需要根据隧道开凿后水流上涌的情况进行详细的水流方位记录。针对水流上涌相对集中的状况，则需要运用相应设备进行引水工作，再通过喷锚操作进行巩固；针对水流上涌面积较大的状况，先采用透水管排水措施再进行喷锚操作，有助于在挖掘的岩石面与混凝土间产生一些汇水孔，让水流能够有效排出。面对岩圈涌水时，可利用引水管将喷射水流传输到管道中，形成永久的排水设备，既有利于圈岩内部的水流顺利排出去，也能减少混凝土在喷射后引发的透水现象，真正起到防水、排水的作用。（二）重视柔性防水和背面排水，强化第二道防排水的防线作用根据相关调查可知，部分高速公路隧道存在渗漏情况的原因在于隧道底部可能有一些地表水，其来源于周边河流或地下水等。开凿高速公路隧道时难免会破坏该地区的岩石组织，造成水流上涌现象。因此在建设隧道时，施工单位需要邀请相关地质专家对隧道开凿地区进行整体研究，从而对隧道走向、开凿地点等予以科学指导。但是在很多隧道的实际施工中，一些施工单位出于工程进度或经济效益考虑，忽视对隧道修建情况的整体99产品可靠性报告2 0 2 3 年第4 期.质量管理把握，只运用简单或强硬的防排水措施进行施工，未能切实契合隧道的防排水需求，不仅达不到预期的防排水效果，还可能破坏该地区的岩石结构，加重水流上涌问题。对此，隧道施工单位在开展防排水工作中，应采用更具针对性与柔性的技术。例如，针对容易涌水的隧道路段，施工单位可采取“水板安装”手段开展柔性防水工作。在此期间，技术人员应立足隧道防排水系统的真实情况，先核查软式防水板是否适合隧道施工需求，其中需要关注背面排水管道是否严格按照设计布设。在选择水板时，需要根据防排水点的需求选用合适的尺寸，并运用电钻等固定其位置再进行处理，需要注意实际焊接宽度与厚度，以便不影响防排水系统的正常使用。同时，施工人员需要加强对背后排水管的质量检查、需要严格把控水管的焊接温度，从而保证排水管的有效使用年限，若出现焊接损伤，需要及时修补或替换，确保背后排水管的质量。（三）浇筑抗渗混凝土，优化第三道防排水的防线成效在高速公路隧道防排水工程中，通常会利用防水层提升防排水作用，而防水层的建设质量在很大程度上取决于防水板的运用。因此，施工单位需要在铺设防水层之前，关注防水板的规格和质量是否达到防排水标准，主要检测防水板的厚度、缝隙宽度是否符合规定规格。但是隧道复杂的施工环境导致很多防水板不能完全适应防排水施工需求，很容易出现铺设不均匀、缝隙等现象。针对此类现象，施工单位可通过浇筑抗渗混凝土的方式加强封堵效果，进行有效弥补。施工单位在浇筑抗渗混凝土时，可根据“湿治养生法”的要求进行详细补救。技术人员需药将抗渗混凝土铺设在防水层表面，等待一段时间让混凝土表面凝固且具有一定硬度后，再用浸湿的草垫将混凝土表面全面覆盖，包括防水板侧面容易产生缝隙的部分。这种“湿治法”对于加固防水层起到了很好的保湿作用，同时还有助于隔温、减少因天气原因造成的混凝土层松动，进而保障其防水效果。同时在防水层的养护期间，施工人员必须定期酒水，让混凝土表面一直保持相对湿润状态。（四）合理使用防水建材，提高隧道防排水系统的使用寿命在经济发展的驱动下，我国各地区间的经济、政治、文化等交流日益密切，交通成为影响地区经济发展的关键因素；高速公路在推动经济建设过程中起到了不可忽视的作用，承载了人口流动、货物运输等方面的诸多压力。我国地势复杂、山地众多，很多高速公路在修建过程中都会面临隧道工程，防排水系统是隧道工程中必须高度重视的内容，其水文环境直接影响隧道的建造质量。隧道防排水工作若做得不到位，会造成隧道内部建材锈蚀而逐步引发塌等危险情况，不仅影响高速交通的正常运行，还可能发生一些不可控的事故，进而危害人们的生命安全。因此，在修建隧道时，施工单位应该在合乎建设标准的情况下尽可能地选择防水建材，其能够有效覆盖与保护隧道结构，从而加强隧道防排水工程的整体效果。对此，施工单位应该在了解隧道建设需求的基础上，根据防水建材性能进行严格选材。比如隧道防排水工程需要满足最低性能要求，通常需要选择厚于3毫米的土工布，橡胶材质止水带的厚度规格为4 0 毫米、长度规格为1 3 0毫米、拉伸性能应高于1 2 帕。同时，施工单位还需要重视防水板间的缝隙处理，提升防水层的系统性，减少防水漏洞出现。四、纟结语高速公路隧道中任何防排水工序的建造质量都会在隧道防排水安全性能方面有着不同体现，防排水工序的安全性不容任何人疏忽，否则会埋下隧道渗漏水安全隐患。因此，高速公路施工单位与监管单位应增强对防排水施工各环节的实时质量把控与监督，严格遵照隧道施工规范进行科学地防排水治理，从而确保隧道防排水工程的实际效果能够达到国家相关规定。同时，高速公路施工单位需要加强人才建设，强化对防排水施工人员的综合素养培育，定期对相关工作人员进行防排水意识、知识、技能等职业能力的考核，提高技术人员对隧道防排水安全治理的认知与理解，既有助于延长隧道使用寿命，也有助于保障施工人员的安全。Q作者单位中交第二公路工程局有限公司参考文献1刘洋.浅谈高速公路隧道防排水技术与施工方法江西建材,2 0 2 1(1 1):2 1 7-2 1 8.2田毅.高速公路隧道防排水系统工程质量控制开究.甘肃科技,2 0 2 1,3 7(1 0):8 8-8 9+3 5.3曹斌.高速公