关于隧道防排水技术问题分析

陆近涛

（江苏工程职业技术学院建筑工程学院，江苏南通226007）

0 引言

一个隧道及地下工程项目的建设效果，很大程度上取决于地下水治理的水平，其中涉及防水材料、设计要求、施工技术、环境条件等诸多因素，需要保障各工程要素的科学选择并协调发挥作用。近年来，国内防水工程建设力度加大，很多国内外学者、专家、技术人员都投入了大量的精力、物力和财力，深入防水工程技术进行研究，目前已经取得一定的研究效果，但依然需要针对个别问题继续深入研究。

1 国内外防水技术发展现状分析

1.1 工程设计性能优化

国外为解决地下工程渗漏水问题，主要通过提高设计水平和材料性能、改善施工工艺、研制新型防水材料，采取多渠道、综合治理的防水技术措施，并强调混凝土结构自防水的重要性。施工时以现代计算机监控技术、自动化、机械化拼装，以此提升工程建设的精准度。防水设计人员需要以全面设计理念，以防水效果为前提，做好细节把控，排除各方面安全隐患。针对国内隧道及地下工程的防水管理、设计，需要秉持着“防、排、截、堵相结合的原则，以因地制宜、综合治理”的治理理念，确立全面的防水措施。目前，山岭隧道通常设置成排水型，衬砌不承受水压力作用；水下隧道一般“以堵为主，限量排放”，衬砌承受部分水压力；而市政、地铁隧道基本采用全包防水，不允许地下水排放，结构考虑相应水头的静水压力。目前，我国城市地铁车站、综合管廊、市政隧道以及大型地下空间等多采用明挖法施工。当侧墙采用分离墙结构、复合墙结构时，设置柔性防水层，并与结构顶底板防水层形成整体封闭的外设防水体系；当侧墙为叠合墙结构，可在侧墙和围护之间设置刚性防水层等防水措施[1]。

1.2 存在的问题

隧道及地下工程防水技术综合性很强，需要结合工程自身的结构特点、防水技术要求，运用相关理论和技术，控制好不易定量的因素。具体结合现存问题进行分析：第一，防水材料问题，由于防水材料长期受到地下水环境和微生物侵蚀的弱化作用，并且部分工程所使用的防水材料自身的结构存在不稳定性，容易使材料受到地下水的腐蚀作用，发生材料结构性能变异，并且随着时间的推移，多数防水材料往往无法达到规定的使用期限，造成材料性能无法支撑工程各部分的功能需求，以此导致地下工程的防水体系失效。第二，部分工程技术人员缺少对防水工程的正确认识，对工程防水设计的重视程度不够，无法精细化设计防水方案，实际上，技术人员会将防水效果寄托于防水层上，忽视了防水体系的协同作用，致使防水设计不合理。第三，防水工程施工现场管理机制不合理，管理缺少实效性，因为管理不当而造成结构的防水细部节点处理不到位、止水带安装不牢破损、衬砌浇筑时振捣不密实以及防水板的焊接质量差等问题，给运营期间渗漏水留下了隐患[2]。

2 顶管施工技术在城市排水工程施工中的应用

排水管道施工技术关系着排水管道的质量、道路使用功能等，需要对城市排水施工加以管理和控制，采用先进的技术和方法。下文将围绕顶管施工加以分析。

2.1 顶管施工技术应用原理

顶管施工主要是借助主顶油缸、管道间的推力，让工具、设备能够在力的作用下直接穿过土层，进到接收坑内进行施工。施工改变了土体原有的应力状态，地层因受到震动而使地层损失，引发地表的沉降或者凸起，其中对土层稳定性比较弱的土层，发生沉降或者凸起的现象会更加严重。顶管施工分为开放式和密封式两种，被广泛应用的类型是密封式，其主要分为土压式、泥水式和泥浓式三种推进方法。顶管技术的广泛应用，对土体因为施工作用造成变形情况的影响相对较小，为了让施工技术更加发挥工艺价值，需要加大对技术的研究，针对顶管施工技术应用，找到影响土层变形的因素，采用理论计算和智能监测方法，减小施工对土层带来的影响。在进行排水管道施工时，首先，需要设计出科学合理的施工方案，通常是采用非开挖进式管道敷设施工工艺，提前将后座安装好，再运用油压千斤顶保障施工安全；其次，是要准备施工使用的材料、工具以及机械设备。在进行操作时，需要将泥浆、油管线等通过油压千斤顶使给水管道能够顶入其中。操作中要严格按照施工要求进行，以安全施工为原则，在管道周边建立泥浆套，加强保护；最后，为了保障排水管道能够与预设方向相一致，要运用激光经纬仪来测量。根据测量结果和施工情况进行相应地调整。

2.2 顶管施工技术的优势

基于我国城市建设发展的需要，建设了大量的地下管网工程，还存在在建以及正在规划的工程。例如：地下雨污水管道的新建、西气东输、南水北调等工程。之所以顶管施工技术被广泛应用，该技术经过多方研究相对成熟，对周围环境影响程度较小，尤其是在埋深大、需穿越市政交通干线、地下水等受限制的地段，顶管技术能够突破限制，满足建设需要，同时也能满足经济和安全施工的特性，为此，顶管技术显得尤为重要。顶管技术一般在城市排水工程中发挥着重要的优势，具体表现为以下层面：首先，多数地下管网工程采用非开挖技术，能够深入到地下敷设管道，对城市交通系统影响较小，在进行顶管施工建设时，不会造成交通不畅的情况，而且施工中也不会产生很大的噪音，对周边居民生活、建筑机构安全都不会有太大的影响；其次，顶管施工技术能够通过设备穿过障碍物，直接运用到预设对象，不会受周围建筑、路面等限制，也就是说顶管技术的应用能够在地下曲线施工，可以避开现有的建筑物，既不会对地下管线和建筑物造成影响，也能够实现施工作业；最后，很多工程施工技术因为地理环境、气候条件因素的影响，无法进行施工作业，出现停工现象，但是顶管施工主要针对地下管道进行，不会受外部环境、气候变化的干扰作用。而且顶管施工面小，不会出现大规模的施工作业，对地表建筑形态，植被、环境都不会有很大的破坏性。

3 防排水工程质量把控和防水技术优化的措施

3.1 排水工程质量管理与控制

为了对城市排水管道质量加以管理与控制，需要做好以下几个步骤：首先，要设计好施工图纸，要保障方案在施工的各个阶段的合理性和可行性，做好细节检查工作，并对施工现场做好细节勘察，完善技术交底工作；对管道安全，施工人员要全面掌握排水工程实际情况，了解相关数据信息，比如：管线的长度、管材的规格、走向以及井位数等。其次，对于施工材料需要合理选择，需要考虑材料的型号、管径、强度、性能等方面元素，保障施工材料的质量与适配性，在安装前都要详细检查清楚，防止出现不合格的材料运用到施工中而降低工程整体施工质量，然后根据安装技术，按照管道运行规则，加强对管道敷设条件和质量的管控，还要对管基中心线、边线等进行检查，保障各要素符合管道安装要求才可以进行施工；并且在进行施工前，还需要针对变形、裂缝等问题，进行修补处理，确保管道功能的完整性和实用性，以防出现漏水问题造成水流不畅或者管道堵塞，干扰管道性能作用；最后，在城市排水管道施工工程中，相关施工部门需要安排专业的技术人员和项目管理人员组成工程施工检查小组，施工企业要根据自身工作内容和人员安排，定期进行监督和检查，保障管理人员能够发挥实际作用，对排水管道施工各个环节做好监督和检测。所以，管理者需要细化施工规范的要求，将施工安全、施工质量等问题落实到施工规范中，这样即使工程出现质量或者安全问题，也能够找到对应的责任人，并且针对问题及时确立解决措施，如果没有责任机制的约束和管理，就会造成相互推卸责任，找不到问题源头的情况。综合上述分析，顶管技术随着现代化建设发展而具有实用意义，如今已经对不同城市管道建设发挥实际作用[3]。

3.2 防排水系统优化

3.2.1 混凝土自防水。结构自防水是地下工程防水成功的关键环节，需要从原材料、配合比设计、浇筑、养护等全过程做好优化措施，或通过掺加外加剂、矿物掺合料，防止混凝土开裂，影响工程安全性能。通过添加外加剂，可以夯实混凝土强度，以此达到防水的目的。

3.2.2 外设防水层。主要是为了保障主体结构不受侵蚀性介质侵蚀，防止外部压力水渗入到结构内部引起腐蚀。近年来，国家也积极研发很多防水材料和防水技术，经过试验得到了广泛的应用。如喷射成膜防水技术以及预铺反粘防水卷材，可以与结构满粘，起到防蹿水的作用，大幅度提升了防水体系的稳定性和安全性。

4 结语

隧道及地下工程渗漏水问题是长期影响建设和社会发展的难题，也是目前工程突出的质量问题，需要研究学者加大研究力度，针对防水新材料、新技术、新工艺方面进行研发，确立管理机制，提升管理效能，改善目前防水工程各方面问题，优化设计理念。通过上述相关问题和工程措施分析，为推动我国隧道及地下工程防水技术的发展提供相关建议和思考。