铁路隧道工程结构防排水设计理念及施工措施的思考

2020-03-08殷立军

工程技术研究 2020年1期

殷立军

（黑龙江铁盛工程建设监理有限公司，黑龙江哈尔滨 150028）

在当前我国社会经济不断快速发展的背景下，人们的日常生活质量和水平不断提升，同时政府以及相关部门对铁路隧道工程项目在规划和建设过程中的质量要求也越来越高。铁路隧道工程的规划和建设，对整个社会经济的发展而言，具有非常重要的影响和作用。

1 铁路隧道工程结构渗漏的危害

在与相关文献和统计资料进行结合分析的时候，发现早在20 世纪80 年代之前，整体式衬砌、矿山等形式都是在隧道施工过程中比较常见的技术手段。在利用这种方式进行施工时，在其中并没有任何配套的防水设施。由于受到这一客观环境因素的影响，直接导致铁路隧道工程的渗漏问题愈演愈烈。自20 世纪80 年代中后期开始，由于技术的不断完善和优化，在隧道施工过程中使用的技术手段也一直在进步，在施工时会引进很多先进的技术手段，对铁路隧道工程的渗漏问题可以起到良好的缓解效果。在与渗漏的实际情况进行结合分析时发现，铁路隧道工程项目在规划和建设过程中，其自身一旦出现严重的渗漏问题，主要体现在隧道内部。渗漏问题如果没有被及时发现或者是处理，那么会直接导致混凝土衬砌受到严重的侵蚀破坏影响，同时其自身结构中的钢筋也会逐渐被锈蚀。由于衬砌材质本身处于剥离或者是劣化的状态下，因此隧道自身的整体结构必然会受到严重的影响，甚至还会威胁到结构自身的安全性和稳定性。在与实际情况进行结合分析的时候，发现在实践中有很多隧道都处于寒冷地区，隧道的衬砌混凝土结构在构建和具体应用时，很容易就会陷入冻融的状态下。例如，处于低温环境的时候，渗漏水很有可能会以冰的形式存在。在这种背景下，由于会受到冻胀力的影响，因此会直接导致隧道自身的质量遭受到严重的威胁，比较常见的就是衬砌剥落、衬砌开裂等各种不同类型的问题。在融化之后，会直接导致隧道的整体结构受到严重的侵蚀影响，尤其是在防排水结构性能相对比较差的情况下，会直接导致隧道结构自身的质量越来越差。

2 铁路隧道工程结构防排水设计理念

2.1 铁路隧道工程结构防排水等级合理确定

近年来，随着经济的快速发展，我国政府以及相关部门加大了对铁路隧道工程的建设，同时也加大了资金、人力方面的投入。在铁路隧道工程结构防排水的设计以及具体施工过程中，通常情况下都是要求将工程实践作为其中的主要依据，其中会涉及一些专业的技术手段等。这些因素在其中科学合理地利用，其根本目的就是为了保证防排水等级可以得到最终的确定。在与实际情况进行结合分析的时候，由于受到环境不断变化的影响，因此对防排水的等级要求具有明显的差异性。比如，有部分工程项目在具体规划和建设过程中，有少量的渗水现象，而结构在正常使用的过程中并不会受到影响，在针对这一现象进行处理的时候，其在防排水等级的确定上就会比较低。除此之外，有部分地区具有一定的特殊性，比如车站的隧道等，在防排水的要求上普遍比较高，在对防排水的等级进行确定时，也要保证其等级比较高。这些都是在工程结构防排水设计过程中必须考虑到的综合问题。需要注意的是，在具体设计和应用过程中，要尽可能避免出现防排水标准降低的情况，同时也要尽量避免出现追求高指标的情况，要结合实际情况，保证指标等级确定的科学性和合理性，这样才能够保证防排水设计工作的顺利开展。

2.2 铁路隧道工程结构防排水系统环境分析

在与实际情况进行结合分析的时候，发现在铁路隧道的工程结构设计过程中，要想保证设计效果得到有效提升，就必须结合实际情况，除了要对防排水等级进行科学合理的确定之外，还要对整体环境进行确定，这样有利于防排水结构体系在其中科学合理地构建和落实。通过对现阶段铁路隧道工程结构防排水系统环境进行分析和研究，发现在实践中要结合实际情况，对防排水环境要进行合理的分析和确定。通常情况下，要将工程防排水条件、外部环境因素等看作是其中的主要考虑因素。在过去的一系列施工活动中，对排水设施的完善和优化提出了非常高的要求，在具体操作过程中，为了达到良好的效果，通常都会利用一些具有高性能特征的防水设施来实现防排水的根本目的。但是在与实际情况进行结合分析时，发现在实践中由于技术水平普遍比较低，再加上没有任何的配套防水措施，这样就会直接导致结构的设置缺乏科学性和合理性，同时还会忽视环境因素在其中会产生的影响。由于受到这一因素的影响，不仅铁路隧道工程的防排水效果不理想，还会导致后期的运营和维修工作量越来越繁重。在与实际情况进行结合分析的时候，发现在具体操作过程中，这种具有单一防排水的措施，根本无法满足铁路隧道工程在施工过程中自身整体环境要求，同时也无法对其自身的运营指向提供保障。

3 铁路隧道工程结构防排水施工措施

铁路隧道工程项目在规划和建设过程中，受到了人们的广泛关注和重视，同时也是近年来我国政府以及相关部门不断加大投入力度的主要建设工程项目之一。铁路隧道工程结构防排水设计工作的具体开展，要保证整个设计过程的科学性和合理性，这样才能够保证各项工作的有序开展。

3.1 支护防排水施工

在与实际情况进行结合分析的时候，发现支护防排水施工过程中，通常情况下都必须将隧道的渗漏情况作为其中的主要依据和基础，这样做的根本目的是为了保证初期的支护作业工作可以顺利开展，同时为后期的一系列施工打下良好基础。在整个施工过程中，还要保证排水半圆管的埋设工作可以顺利开展，同时还要保证排水通道系统在其中科学合理地构建和落实。通过这种方式在实践中的有效落实，可以促使隧道以纵向的方式将排水管当中的水进行排入，紧接着还可以通过横向的泄水管，直接向排水沟中完成引水和排水。在整个施工过程中，需要注意的是，在初期的支护防排水施工过程中，要与实际情况进行结合，如果区段自身的地下水相对比较大，那么应及时做好排水毛盲管的加密处理。首先，在具体操作过程中，要保证钻孔处理的效果。通常情况下，钻孔的位置在选择和利用时，要从中选择出水点相对比较集中的位置。钻孔还要按照水源的整个方向来进行施工，在钻孔当中还要植入相对应的单根引水盲管。在这一基础上，要结合实际情况，对速凝砂浆进行科学合理的利用，这样可以达到良好的封堵效果，同时还要保证管道可以集中引出地下水。其次，要结合实际要求，积极采取有针对性的措施，保证混凝土喷射作业的有效落实。通常情况下，在隧道开挖之后，如果围岩自身的表面是线流、股流，那么要结合实际要求，适当对排水半圆管进行合理的设置。在具体操作过程中，要从中选择水泥砂浆，将其直接喷射在排水管的周围，同时还要保持1 ～2cm 的喷射厚度。在这种背景下，要结合实际情况，积极采取有针对性的措施，保证混凝土喷射的有效性，这样才能够为初期支护防排水施工质量提供有效保障。

3.2 基面处理施工

初期支护防排水施工在具体开展过程中，要结合实际情况，积极采取有针对性的措施，尤其是在处理时，要将初期支护表面的凹凸位置、渗漏水位置等进行妥善处理。在与实际情况进行结合分析的时候，如果区段本身的渗漏水问题相对比较严重，那么在实践中可以尽可能选择一些注浆堵水的方式。其他环节则可以直接利用排水管的方式来对其进行埋设处理，通过这种方式在其中科学合理的利用，可以直接在边沟内将渗漏水引入其中。在具体操作过程中，其自身的整个施工流程对于支护表面的凹凸问题可以起到良好的处理效果。比如在与实际情况进行结合时，其自身表面的锚杆头、钢筋头等在处理时，都可以直接利用切断的方式来进行。同时在切断之后，还要将铁锤铆平处理，再利用砂浆对其进行抹面。在与实际情况进行结合分析的时候，发现在实践中支护基面在处理之后，需要对其进行质量检查，尤其是对于支护断面而言，要结合实际情况，对断面仪、全站仪等设备进行科学合理的检查和利用，同时还要尽可能保证断面施工与设计方案的要求具有一致性。在实际的检测过程中，为了保证检测结果，通常情况下都会要求每间隔10m 就必须对一个断面进行检测。在这种背景下，其自身在基面处理过程中，可以实现对漏水问题的有效控制。