關(guān)于隧道防排水技術(shù)問(wèn)題分析

陸近濤

（江蘇工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程學(xué)院，江蘇南通226007）

0 引言

一個(gè)隧道及地下工程項(xiàng)目的建設(shè)效果，很大程度上取決于地下水治理的水平，其中涉及防水材料、設(shè)計(jì)要求、施工技術(shù)、環(huán)境條件等諸多因素，需要保障各工程要素的科學(xué)選擇并協(xié)調(diào)發(fā)揮作用。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)防水工程建設(shè)力度加大，很多國(guó)內(nèi)外學(xué)者、專(zhuān)家、技術(shù)人員都投入了大量的精力、物力和財(cái)力，深入防水工程技術(shù)進(jìn)行研究，目前已經(jīng)取得一定的研究效果，但依然需要針對(duì)個(gè)別問(wèn)題繼續(xù)深入研究。

1 國(guó)內(nèi)外防水技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析

1.1 工程設(shè)計(jì)性能優(yōu)化

國(guó)外為解決地下工程滲漏水問(wèn)題，主要通過(guò)提高設(shè)計(jì)水平和材料性能、改善施工工藝、研制新型防水材料，采取多渠道、綜合治理的防水技術(shù)措施，并強(qiáng)調(diào)混凝土結(jié)構(gòu)自防水的重要性。施工時(shí)以現(xiàn)代計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)、自動(dòng)化、機(jī)械化拼裝，以此提升工程建設(shè)的精準(zhǔn)度。防水設(shè)計(jì)人員需要以全面設(shè)計(jì)理念，以防水效果為前提，做好細(xì)節(jié)把控，排除各方面安全隱患。針對(duì)國(guó)內(nèi)隧道及地下工程的防水管理、設(shè)計(jì)，需要秉持著“防、排、截、堵相結(jié)合的原則，以因地制宜、綜合治理”的治理理念，確立全面的防水措施。目前，山嶺隧道通常設(shè)置成排水型，襯砌不承受水壓力作用；水下隧道一般“以堵為主，限量排放”，襯砌承受部分水壓力；而市政、地鐵隧道基本采用全包防水，不允許地下水排放，結(jié)構(gòu)考慮相應(yīng)水頭的靜水壓力。目前，我國(guó)城市地鐵車(chē)站、綜合管廊、市政隧道以及大型地下空間等多采用明挖法施工。當(dāng)側(cè)墻采用分離墻結(jié)構(gòu)、復(fù)合墻結(jié)構(gòu)時(shí)，設(shè)置柔性防水層，并與結(jié)構(gòu)頂?shù)装宸浪畬有纬烧w封閉的外設(shè)防水體系；當(dāng)側(cè)墻為疊合墻結(jié)構(gòu)，可在側(cè)墻和圍護(hù)之間設(shè)置剛性防水層等防水措施[1]。

1.2 存在的問(wèn)題

隧道及地下工程防水技術(shù)綜合性很強(qiáng)，需要結(jié)合工程自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、防水技術(shù)要求，運(yùn)用相關(guān)理論和技術(shù)，控制好不易定量的因素。具體結(jié)合現(xiàn)存問(wèn)題進(jìn)行分析：第一，防水材料問(wèn)題，由于防水材料長(zhǎng)期受到地下水環(huán)境和微生物侵蝕的弱化作用，并且部分工程所使用的防水材料自身的結(jié)構(gòu)存在不穩(wěn)定性，容易使材料受到地下水的腐蝕作用，發(fā)生材料結(jié)構(gòu)性能變異，并且隨著時(shí)間的推移，多數(shù)防水材料往往無(wú)法達(dá)到規(guī)定的使用期限，造成材料性能無(wú)法支撐工程各部分的功能需求，以此導(dǎo)致地下工程的防水體系失效。第二，部分工程技術(shù)人員缺少對(duì)防水工程的正確認(rèn)識(shí)，對(duì)工程防水設(shè)計(jì)的重視程度不夠，無(wú)法精細(xì)化設(shè)計(jì)防水方案，實(shí)際上，技術(shù)人員會(huì)將防水效果寄托于防水層上，忽視了防水體系的協(xié)同作用，致使防水設(shè)計(jì)不合理。第三，防水工程施工現(xiàn)場(chǎng)管理機(jī)制不合理，管理缺少實(shí)效性，因?yàn)楣芾聿划?dāng)而造成結(jié)構(gòu)的防水細(xì)部節(jié)點(diǎn)處理不到位、止水帶安裝不牢破損、襯砌澆筑時(shí)振搗不密實(shí)以及防水板的焊接質(zhì)量差等問(wèn)題，給運(yùn)營(yíng)期間滲漏水留下了隱患[2]。

2 頂管施工技術(shù)在城市排水工程施工中的應(yīng)用

排水管道施工技術(shù)關(guān)系著排水管道的質(zhì)量、道路使用功能等，需要對(duì)城市排水施工加以管理和控制，采用先進(jìn)的技術(shù)和方法。下文將圍繞頂管施工加以分析。

2.1 頂管施工技術(shù)應(yīng)用原理

頂管施工主要是借助主頂油缸、管道間的推力，讓工具、設(shè)備能夠在力的作用下直接穿過(guò)土層，進(jìn)到接收坑內(nèi)進(jìn)行施工。施工改變了土體原有的應(yīng)力狀態(tài)，地層因受到震動(dòng)而使地層損失，引發(fā)地表的沉降或者凸起，其中對(duì)土層穩(wěn)定性比較弱的土層，發(fā)生沉降或者凸起的現(xiàn)象會(huì)更加嚴(yán)重。頂管施工分為開(kāi)放式和密封式兩種，被廣泛應(yīng)用的類(lèi)型是密封式，其主要分為土壓式、泥水式和泥濃式三種推進(jìn)方法。頂管技術(shù)的廣泛應(yīng)用，對(duì)土體因?yàn)槭┕ぷ饔迷斐勺冃吻闆r的影響相對(duì)較小，為了讓施工技術(shù)更加發(fā)揮工藝價(jià)值，需要加大對(duì)技術(shù)的研究，針對(duì)頂管施工技術(shù)應(yīng)用，找到影響土層變形的因素，采用理論計(jì)算和智能監(jiān)測(cè)方法，減小施工對(duì)土層帶來(lái)的影響。在進(jìn)行排水管道施工時(shí)，首先，需要設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的施工方案，通常是采用非開(kāi)挖進(jìn)式管道敷設(shè)施工工藝，提前將后座安裝好，再運(yùn)用油壓千斤頂保障施工安全；其次，是要準(zhǔn)備施工使用的材料、工具以及機(jī)械設(shè)備。在進(jìn)行操作時(shí)，需要將泥漿、油管線(xiàn)等通過(guò)油壓千斤頂使給水管道能夠頂入其中。操作中要嚴(yán)格按照施工要求進(jìn)行，以安全施工為原則，在管道周邊建立泥漿套，加強(qiáng)保護(hù)；最后，為了保障排水管道能夠與預(yù)設(shè)方向相一致，要運(yùn)用激光經(jīng)緯儀來(lái)測(cè)量。根據(jù)測(cè)量結(jié)果和施工情況進(jìn)行相應(yīng)地調(diào)整。

2.2 頂管施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

基于我國(guó)城市建設(shè)發(fā)展的需要，建設(shè)了大量的地下管網(wǎng)工程，還存在在建以及正在規(guī)劃的工程。例如：地下雨污水管道的新建、西氣東輸、南水北調(diào)等工程。之所以頂管施工技術(shù)被廣泛應(yīng)用，該技術(shù)經(jīng)過(guò)多方研究相對(duì)成熟，對(duì)周?chē)h(huán)境影響程度較小，尤其是在埋深大、需穿越市政交通干線(xiàn)、地下水等受限制的地段，頂管技術(shù)能夠突破限制，滿(mǎn)足建設(shè)需要，同時(shí)也能滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)和安全施工的特性，為此，頂管技術(shù)顯得尤為重要。頂管技術(shù)一般在城市排水工程中發(fā)揮著重要的優(yōu)勢(shì)，具體表現(xiàn)為以下層面：首先，多數(shù)地下管網(wǎng)工程采用非開(kāi)挖技術(shù)，能夠深入到地下敷設(shè)管道，對(duì)城市交通系統(tǒng)影響較小，在進(jìn)行頂管施工建設(shè)時(shí)，不會(huì)造成交通不暢的情況，而且施工中也不會(huì)產(chǎn)生很大的噪音，對(duì)周邊居民生活、建筑機(jī)構(gòu)安全都不會(huì)有太大的影響；其次，頂管施工技術(shù)能夠通過(guò)設(shè)備穿過(guò)障礙物，直接運(yùn)用到預(yù)設(shè)對(duì)象，不會(huì)受周?chē)ㄖ?、路面等限制，也就是說(shuō)頂管技術(shù)的應(yīng)用能夠在地下曲線(xiàn)施工，可以避開(kāi)現(xiàn)有的建筑物，既不會(huì)對(duì)地下管線(xiàn)和建筑物造成影響，也能夠?qū)崿F(xiàn)施工作業(yè)；最后，很多工程施工技術(shù)因?yàn)榈乩憝h(huán)境、氣候條件因素的影響，無(wú)法進(jìn)行施工作業(yè)，出現(xiàn)停工現(xiàn)象，但是頂管施工主要針對(duì)地下管道進(jìn)行，不會(huì)受外部環(huán)境、氣候變化的干擾作用。而且頂管施工面小，不會(huì)出現(xiàn)大規(guī)模的施工作業(yè)，對(duì)地表建筑形態(tài)，植被、環(huán)境都不會(huì)有很大的破壞性。

3 防排水工程質(zhì)量把控和防水技術(shù)優(yōu)化的措施

3.1 排水工程質(zhì)量管理與控制

為了對(duì)城市排水管道質(zhì)量加以管理與控制，需要做好以下幾個(gè)步驟：首先，要設(shè)計(jì)好施工圖紙，要保障方案在施工的各個(gè)階段的合理性和可行性，做好細(xì)節(jié)檢查工作，并對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)做好細(xì)節(jié)勘察，完善技術(shù)交底工作；對(duì)管道安全，施工人員要全面掌握排水工程實(shí)際情況，了解相關(guān)數(shù)據(jù)信息，比如：管線(xiàn)的長(zhǎng)度、管材的規(guī)格、走向以及井位數(shù)等。其次，對(duì)于施工材料需要合理選擇，需要考慮材料的型號(hào)、管徑、強(qiáng)度、性能等方面元素，保障施工材料的質(zhì)量與適配性，在安裝前都要詳細(xì)檢查清楚，防止出現(xiàn)不合格的材料運(yùn)用到施工中而降低工程整體施工質(zhì)量，然后根據(jù)安裝技術(shù)，按照管道運(yùn)行規(guī)則，加強(qiáng)對(duì)管道敷設(shè)條件和質(zhì)量的管控，還要對(duì)管基中心線(xiàn)、邊線(xiàn)等進(jìn)行檢查，保障各要素符合管道安裝要求才可以進(jìn)行施工；并且在進(jìn)行施工前，還需要針對(duì)變形、裂縫等問(wèn)題，進(jìn)行修補(bǔ)處理，確保管道功能的完整性和實(shí)用性，以防出現(xiàn)漏水問(wèn)題造成水流不暢或者管道堵塞，干擾管道性能作用；最后，在城市排水管道施工工程中，相關(guān)施工部門(mén)需要安排專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員和項(xiàng)目管理人員組成工程施工檢查小組，施工企業(yè)要根據(jù)自身工作內(nèi)容和人員安排，定期進(jìn)行監(jiān)督和檢查，保障管理人員能夠發(fā)揮實(shí)際作用，對(duì)排水管道施工各個(gè)環(huán)節(jié)做好監(jiān)督和檢測(cè)。所以，管理者需要細(xì)化施工規(guī)范的要求，將施工安全、施工質(zhì)量等問(wèn)題落實(shí)到施工規(guī)范中，這樣即使工程出現(xiàn)質(zhì)量或者安全問(wèn)題，也能夠找到對(duì)應(yīng)的責(zé)任人，并且針對(duì)問(wèn)題及時(shí)確立解決措施，如果沒(méi)有責(zé)任機(jī)制的約束和管理，就會(huì)造成相互推卸責(zé)任，找不到問(wèn)題源頭的情況。綜合上述分析，頂管技術(shù)隨著現(xiàn)代化建設(shè)發(fā)展而具有實(shí)用意義，如今已經(jīng)對(duì)不同城市管道建設(shè)發(fā)揮實(shí)際作用[3]。

3.2 防排水系統(tǒng)優(yōu)化

3.2.1 混凝土自防水。結(jié)構(gòu)自防水是地下工程防水成功的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需要從原材料、配合比設(shè)計(jì)、澆筑、養(yǎng)護(hù)等全過(guò)程做好優(yōu)化措施，或通過(guò)摻加外加劑、礦物摻合料，防止混凝土開(kāi)裂，影響工程安全性能。通過(guò)添加外加劑，可以夯實(shí)混凝土強(qiáng)度，以此達(dá)到防水的目的。

3.2.2 外設(shè)防水層。主要是為了保障主體結(jié)構(gòu)不受侵蝕性介質(zhì)侵蝕，防止外部壓力水滲入到結(jié)構(gòu)內(nèi)部引起腐蝕。近年來(lái)，國(guó)家也積極研發(fā)很多防水材料和防水技術(shù)，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)得到了廣泛的應(yīng)用。如噴射成膜防水技術(shù)以及預(yù)鋪反粘防水卷材，可以與結(jié)構(gòu)滿(mǎn)粘，起到防躥水的作用，大幅度提升了防水體系的穩(wěn)定性和安全性。

4 結(jié)語(yǔ)

隧道及地下工程滲漏水問(wèn)題是長(zhǎng)期影響建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的難題，也是目前工程突出的質(zhì)量問(wèn)題，需要研究學(xué)者加大研究力度，針對(duì)防水新材料、新技術(shù)、新工藝方面進(jìn)行研發(fā)，確立管理機(jī)制，提升管理效能，改善目前防水工程各方面問(wèn)題，優(yōu)化設(shè)計(jì)理念。通過(guò)上述相關(guān)問(wèn)題和工程措施分析，為推動(dòng)我國(guó)隧道及地下工程防水技術(shù)的發(fā)展提供相關(guān)建議和思考。