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公路隧道渗水原因分析及治理技术

2020-02-14王顺平

建材与装饰 2020年13期
关键词:勘测围岩公路

王顺平

(昭阳公路分局 云南 昭阳 657000)

目前,我国针对公路隧道工程的施工技术尚不成熟,再加上该工程易受外界环境影响,进而使公路路基具有不稳定性并最终诱发渗水问题。一般在短期内,渗水问题并不会对公路隧道的正常使用产生过多影响,但是如果延续时间较长,那么不仅会导致路面出现裂缝情况,甚至还会缩短隧道的使用年限。因此,必须要结合具体的渗水情况采取具有针对性的治理技术,这样才能够为公路隧道提供更加严密的保护。

1 研究公路隧道渗水原因及治理技术应用的现实意义

一直以来,渗水问题都是公路隧道施工和维护过程中十分普遍的一类工程问题,且极易诱发裂缝和积水。如果工程施工恰逢冬季,甚至还会由于温度过低而形成溜冰等情况,进而轻则影响路面的正常通行,重则可能直接对通行人员们的人身安全产生极大威胁。同时,从公路隧道的内部结构方面分析来看,长期渗水还会使结构中的衬砌结构出现劣化,进而缩短材料的使用年限,并影响到整个工程的安全与稳定。因此,相关工程负责人员绝对不能忽视渗水这一常见问题,否则便可能会造成无可挽回的严重后果。

针对上述提到的各项问题,相关管理人员需要从引起渗水问题的原因方面着手,从而有效地对病害问题进行提前控制和后期处理。同时,科学有效的治理技术不仅可以延长公路隧道的使用寿命,还能够使其始终保持最佳使用状态,并通过合理地利用高新技术,最终形成完善、优质的网络系统环境。由此不难看出,从根本上解决公路隧道现存的各类渗水问题,是目前完善公路交通运输网络的重要任务,同时还能从根本上缓解我国公路运输领域的运行压力,最终推动我国交通运输行业的进一步发展和壮大。

2 公路隧道渗水原因分析

公路隧道属于大型施工项目,具有工期长、跨度大等特点,再加上不同施工区域的自然条件各异,所以才会导致施工过程中出现各类故障问题。而正是受这种复杂的自然条件影响,才会导致渗水问题相继出现,继而影响到工程的整体质量与安全。接下来将针对目前我国公路隧道施工过程中,引起渗水问题的几个方面进行详细的介绍和分析。

2.1 勘测方面

一般来说,只有地形结构较为复杂的区域才需要建造公路隧道,以满足必要的交通运输需求。但是由于地势复杂区域的地质条件、水文条件等都与平原地区存在较大区别,所以在施工前对施工区域进行全面的勘测,是施工前的一项必需性准备工作。在我国传统的公路隧道施工过程中,一般都会将勘测工作集中于设计前的部分,这种勘测方式对于地势条件相对简单的项目而言,完全可以满足其既定要求,但是对于那些需要跨越碎石、断面等类型的工程而言,却并不能取得较好的勘测效果。

除此之外,在特殊情况下还需要使用到爆破等施工手段,虽然的确可以实现加快施工速度的目的,但是也在一定程度上损坏了隧道围岩的完整性,并使地下水径流发生细微变化。针对以上提到的这些问题,如果仍然使用传统的勘测方式,那么不仅很难解决任何实质性的问题,甚至根本达不到原有的勘测效果。因此,必须要结合恰当的高新技术手段,对传统勘测方式进行优化和改革,以此来为防渗漏工作的开展提供便利。

2.2 设计方面

不科学的隧道施工方式会改变原本保持平衡的地下水径流状态。随着隧道施工工程的不断推进,会使地下水沿着施工方向不断汇集,最终出现隧道渗水的情况。同时,由于爆破等暴力施工方式会诱发隧道围岩出现断层、裂缝等问题,而隧道围岩又与地下水层之间具有较为直接的联系,所以每项施工步骤的开展只会使渗漏问题变得更加严重。

在对施工项目进行设计时,大多数设计师在遇到该类问题时,都会选择将地下水排出的方式。但实际上,如果选择将地下水完全排出,那么不仅会浪费大量物资从而减少工程经济效益,还会由于地下水量缺失而导致整体水位线下降,进而间接影响到生态环境的平衡性与稳定性,情况严重的话甚至还会对施工区域周边人民的生活和生产带来不利影响;如果地下水不断渗出且在特定区域实现汇集,那么将使隧道围岩始终处于地下水浸泡之中,进而影响到围岩的坚实度,并加快围岩的腐蚀速度。如果积水过多时,还会由于水压过大而影响到衬砌结构的稳定性;渗水的同时往往会伴随着过量泥砂,泥砂自身所具有的重力作用会使其在管道中不断沉积,最终使整个管道出现堵塞并诱发衬砌渗漏问题。由此不难看出,如果单纯地依靠排出地下水的方式,那么根本无法从根本上对渗水问题进行妥善的处理和解决,所以必须要对传统的工程设计方案进行改良,以此来根除工程中的渗水问题。

2.3 施工方面

(1)由于公路隧道施工的涉及范围较广,所以对于施工过程中的部分细节问题很难完全把握,特别是针对施工后遗留的施工缝等问题,并未对其采取特殊的防水手段进行处理,或者是防水手段并未起到实质性的防水效果等。

(2)在铺设防水层时需要根据铺设范围进行提前设计,但是由于需要铺设的面积过大,所以需要逐步完成铺设任务。而这就导致不同区域的防水层之间出现接茬不严的情况,再加上部分员工的铺设水平较低,所以很容易对隧道造成二次损害。

(3)混凝土浇筑是建筑工程施工过程中的一项重要工作步骤,但是在浇筑之前,如果未对岩缝里存在的水渍进行彻底清除,那么便可能会影响到混凝土原本的混合比,进而导致混凝土孔眼、离析等问题相继出现。

以上提到的这些问题都会直接或间接地影响到工程开设的各项防渗漏设施,见而不利于隧道未来到长期、稳定使用。

2.4 管理方面

排水、防渗工作具有隐蔽性的工作特点,所以如果未能在施工完成之前及时地发现其中存在的欠缺问题,那么竣工后将很难对其进行补救。对此,必须要建立、健全原有施工管理制度,以此来强化对防渗工作的监管和重视。尤其是针对隧道围岩等渗水量较大的区域,如果未能对其进行有效的管理,那么不仅很难确保防渗工作的整体质量,还会为后期渗水问题的解决埋下隐患。

2.5 防水材料方面

防渗排水工作的整体效果,取决于施工过程中使用的材料质量。因此,只有从施工材料方面着手,严抓各类防水材料的性能和品质,才能最终助其完成合格的防渗排水工作。但是,目前我国部分公路隧道施工项目在开展防渗排水工作时,使用的防水材料具有性能不明确的特点,进而也就根本无法为工程质量提供保证,所以只有不断强化对施工材料的监督和管理力度,才能真正实现防渗排水工作质量的整体提升。

3 公路隧道渗漏治理技术和措施

3.1 提高勘测精度

施工区域的地质条件是决定渗水量的主要影响要素,所以为了从根本上对渗水问题进行处理和解决,就必须要对相关地质勘测工作进行完善。目前,制约工程单位勘测效果的主要因素有勘测水平较差、相关设备落后等,进而使最终得到的勘测结果与实际情况之间存在较大出入。

针对这种情况,为了能够进一步提高勘测结果的准确性和可靠性,首先要将勘测工作与工程施工相结合。如,遇到因暴力施工手段而引起的围岩破碎问题时,需要结合具体的破碎情况,选择对其进行修缮或重新设计。其次,可以利用勘测雷达等工具对施工区域的地质情况进行预报,这样便可以对潜在问题进行预防。最后,由于勘测手段有限,导致勘测结果并不能代表实际的地质情况,所以还需要使用到经验法等施工方法。因此,在开展二次设计时必须要以安全为主,避免由于勘测失误而降低隧道的安全属性。

3.2 优化防排水设计

目前,我国大多数公路隧道施工项目选择的防渗排水方法都是“一堵两排两防”,也就是利用多层防护的方法,以提高工程的防渗效果。如,其中“一堵”就是指利用混凝土对围岩缝隙进行灌注,这样不仅可以填实围岩中存在的缝隙,还能够进一步提高围岩的硬度和强度。而“两防”则是指防水层和衬砌混凝土这两层防水配置,这样即使防水层出现渗漏情况,也可以将水流阻隔在衬砌混凝土之上,从而为防渗排水工程提供最可靠的保障。

3.3 提高施工质量

从影响施工质量的因素方面来看具有多样性特点,所以想要提高施工的整体质量,也必须从多个方面着手进行安排与处理:①对原有施工管理制度进行优化和改革,从而提高对施工过程的监管力度,并尽可能地减少失误问题的发生频率;②使用更加先进的施工技术和施工手段,并在资金储备充足的情况下实现全面机械化,这样才能在完善防渗排水工作的同时,进一步提高工程整体的安全性和可靠性;③针对全体施工人员开展定期的技能和专业知识培训工作,以此来确保每位员工都能够熟练地应用正确的施工方式,并降低因人为因素影响而出现施工问题的发生频率。

3.4 加强管理体系建设

公路隧道的施工量较大,也就意味着需要使用大量劳动力和大批机械设备,进而导致施工现场过于混乱。针对这一问题,必须要不断强化传统的管理体系,以此来为管理工作的有序开展提供制度保障。同时,在公路隧道施工项目竣工之后,也要安排专业人员定期对其进行维护和检查。其中,检查工作需要特别关注施工区域的地质和人文因素变化,防止由于突发状况而影响隧道的正常使用。而维护工作的重点则在于观察排水渠道是否保持畅通状态,避免由于排水渠道发生故障而诱发各类渗水问题。

3.5 选用优质材料

目前,我国有关防排水方面的材料种类过于繁杂,所以在选择施工材料时,需要根据工程区域的地质和水文条件等,选择最适宜的防水材料。其中,必须要确保选用的防水材料具有较强的防渗透性和耐候性,并且能够对外界环境具有较强的适应能力。除此之外,材料的环保性质和经济性质也是施工方需要特别关注的重点问题,也只有同时满足上述条件的防水材料,才能为完成高质量的防排水工程提供基本保障。

4 结束语

由于渗水问题具有常见性和普遍性,才会导致部分施工单位并未对其提起过多重视。但实际上,排水工程是隧道施工过程中的一项重要施工内容,且具有复杂性和多样性等特点。而为了能够从根本上杜绝渗水问题,就必须要从工程设计、施工过程和监督管理等多个方面共同进行,只有这样才能对渗水问题进行有效的杜绝和防范,并为公路隧道的正常使用提供保障。

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