徐继春
摘要:公路隧道防排水系统是一项复杂的工程,其施工隐蔽性强,质量要求严格,施工质量直接影响整个工程的施工质量和进度,尤其是对后期运营造成直接的影响。因此,应加强各工序的施工质量控制,严格按照标准施工,确保施工质量达到预期效果,从而保证公路隧道防排水工程的质量。本文就公路隧道防排水系统施工技术开展探究与分析。
关键词:公路隧道;防排水系统;施工技术
隧道工程本身是一个复杂、艰巨的工程,许多隧道工程的施工人员都会遇到防排水的棘手问题,它关系到整体施工的安全与稳定,一旦发生防排水问题,就有可能造成十分严重的安全事故。我国幅员辽阔,地形地貌复杂,公路隧道面临极其复杂的地质和自然环境,地下水分布广泛,水文情况复杂,施工人员在隧道开挖过程中会遇到许多防排水问题。在解决这些问题时,许多技术方案不能得到有效的实施,而且在某些情况下施工不严格,造成了许多安全隐患和风险。
一、公路隧道防排水系统现状
目前,我国公路隧道防排水系统的设计与施工,借鉴了许多国外成熟的施工案例。主要防水措施是在初期支护和二次衬砌中间加设防水层,防水层主要材料是防水板和无纺土工布。目前排水系统的具体排水过程是: 地下水从围岩到环向排水管、纵向排水管、横向排水管、中央排水沟,最后排到隧道外[1]。如图1为详细的排水系统图示。
二、公路隧道防排水系统施工技术
(一)注浆堵水技术
注浆是施工中处理涌水、突泥事故的常用方法。注浆应根据地层条件合理选择浆体,不仅要考虑围岩的流动性,还要考虑注浆的凝结时间以及强度。在施工过程中,注浆量应控制在合理范围内,注浆量过大,堵水效果明显,但会造成材料浪费,影响施工周期,注浆量过小难以达到预期效果,随着隧道开挖的深入,涌水点有可能出现二次涌水事故,极大增加了施工作业的风险[2]。
(二)防水卷材技术
为了防止地下水在隧道施工过程中通过二次衬砌渗入隧道,在隧道施工过程中,初期支护与二次衬砌之间应设置防水层,防水层主要由防水板和土工织物组成。一方面要对初始结构表面进行处理,通常在喷射混凝土表面铺一层水泥砂浆,对于结构的外露部位,如锚杆、钢筋等,采用冷加工处理方法,最后还要用砂浆材料进行抹平处理。另一方面,为了增强防水层的力学性能,可以增加土工织物的厚度,增加防水层的柔韧性,或使用性能好的防水板。
(三)二次衬砌抗渗技术
衬砌防水是结构自防水的基础,二次衬砌采用高抗渗混凝土材料。施工前应进行配合比试验,严格控制水胶比和水灰比,在施工中严格筛选各种骨料,控制混凝土质量,在混凝土中加入膨胀剂、减水剂等外加剂,根据试验确定外加剂的用量[3]。二次衬砌施工应具有连续性,避免施工缝数量过多,保证混凝土浇筑过程中模板支撑的稳定性,防止钢筋网将防水层扎破。
(四)排水盲沟及截水沟施工技术
公路隧道盲沟分为纵向盲沟和环向盲沟,环向盲沟设置在隧道的环形方向上,且两盲沟之间有一定距离。一般在开挖后设置渗漏点,环向盲沟一般为PVC半圆形管道,施工中应严格控制管道质量,防止断裂现象,半圆形管道应与初期支护牢固锚接,防止管道脱落[4]。纵向盲沟沿隧道轴线方向布置,纵向盲沟与隧道纵坡布置相同坡度,纵向盲沟每隔一定距离布置三通连接,将水流引向中央排水沟,纵向盲沟施工中的薄弱环节是三通的连接部分,应严格控制三通连接质量,防止出现脱落。
三、公路隧道防排水施工技术要点
(一)进洞前防排水处理
首先,如果公路隧道顶部的岩石出现较多裂缝,应先用喷射混凝土封闭裂缝,然后再进行铺砌处理。其次,地面积水较多的路段,应从路面排出积水,如建隧道地表存在泉眼,应使用导管将泉眼引出该地区。为了加强防水设施,应在现场进行堆砌,将截水沟内的积水排出,以确保截流沟和排水系统的正常运行。
(二)初期支护防排水施工
初期支护的主要原则是永久性施工,根据以往的经验,如果初期的防水施工质量不达标,在工程后期就会出现裂缝、涌水、渗漏等一系列情况。为了减少工程后期的渗漏和漏水,有必要对支撑混凝土的裂缝和空洞进行修补。在这种情况下,通常采用压浆对空隙进行填充处理,将产生的水封入围岩结构中,达到了防水效果。在混凝土施工过程中,应采用0.5MPa—1.0MPa的压力用注浆材料填充空隙区,同时仔细观察施工区域周围的情况,如果围岩有不良反应,应及时停止作业,以免发生安全事故。
(三)二次衬砌防排水施工
在衬砌防水板之前,必须确保初期支护面平整,施工人员应合理地采用火焰切割的方法,将暴露在表面的坚硬物体清除。同时,应用水泥砂浆进行堵塞处理,从而进一步保证硬物不会对防水板造成破坏。其中特别需要注意的是,在防水板围岩处铺设无纺布时,应用暗钉圈加固。为了进一步加强防水板铺设的质量控制,施工时固定点与拱部的距离应为0.5m—0.7 m,侧墙应为1.0m—1.2 m,固定点应合理设置在防水板的凹凸部位,在一定程度上增强防水板的固定效果。
四、结束语
总而言之,公路隧道防排水是目前设计和施工的重点,隧道一旦发生渗漏水,将对主体结构的质量造成严重影响。目前,公路隧道施工防排水技术的研究越发深入,相关施工人员要注重施工工艺和施工质量,从而保障公路隧道的安全使用,促进我国公路隧道的建设。
参考文献:
[1]魏思源,刘志英.公路隧道防排水系统施工技术研究[J].公路工程,2020,45(1):23-25,66.
[2]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,(4):113-115.
[3]杨会雷.试分析公路隧道防水的施工技術[J].四川水泥,2017,(1):32.
[4]罗光.公路隧道防排水体系研究现状[J].山西建筑,2019,45(9):163-165.
(作者单位:淮安市淮阴北方公路养护工程有限公司)