防水型隧道主要技術(shù)措施和造價的探討

程志平

【摘 要】隧道工程的建設(shè)是我國現(xiàn)代化進程中的重點內(nèi)容，能夠為人們的安全出行提供便利，同時，為交通運輸行業(yè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。隧道在施工和投運后往往會受到多種因素的影響，導(dǎo)致發(fā)生滲漏水問題，面臨的安全風(fēng)險隱患增多。近年來，防水型隧道得到廣泛應(yīng)用，是增強道路交通運輸安全性的有效方式，同時，也能夠延長隧道的使用壽命。在實際施工當中，有關(guān)部門應(yīng)該重視對其造價的合理控制。論文對防水型隧道的主要技術(shù)措施和造價進行了深入探討。

【Abstract】The construction of tunnel engineering is the key content in the process of modernization in China， which can provide convenience for people to travel safely and lay a foundation for the development of the transportation industry. After construction and operation， the tunnel will often be affected by many factors， resulting in leakage problems. In recent years， water-proof tunnels have been widely used， which is an effective way to enhance the safety of road traffic， and also can prolong the service life of tunnels. In the actual construction， the relevant departments should pay attention to the reasonable control of its cost. The paper discusses the main technical measures and cost of water-proof tunnels.

【關(guān)鍵詞】防水型隧道;技術(shù)措施;造價

【Keywords】water-proof tunnels; technical measures; cost

【中圖分類號】U451? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2019）10-0150-02

1 引言

控制型防水、半包式防水和全包式防水是當前隧道建設(shè)中經(jīng)常采用的防水模式，而防水型隧道主要是針對控制型防水和全包式防水而言。尤其是隨著隧道建設(shè)規(guī)模的不斷擴增，對于地下水的處理顯得十分關(guān)鍵，這也是決定工程建設(shè)質(zhì)量的主要因素。在實際建設(shè)工作當中，設(shè)計人員應(yīng)該在對地下水狀況充分勘察的基礎(chǔ)上，制定切實可行的防排水設(shè)計，防止水下隧道結(jié)構(gòu)受到較大的影響。隧道施工的進度、質(zhì)量和安全會受到地下水處理效果的影響，同時，也關(guān)系到隧道的運營維護成本。在實際施工當中，應(yīng)該加強對多種技術(shù)措施的合理應(yīng)用，同時，加強對造價的控制，協(xié)調(diào)技術(shù)性要素與經(jīng)濟性要素之間的關(guān)系。在綠色化發(fā)展理念下，還應(yīng)該重視對自然生態(tài)環(huán)境的有效保護。

2 隧道防水模式分析

控制型防水、半包式防水和全包式防水是當前隧道防水的主要形式。在隧道工程建設(shè)當中，應(yīng)該明確不同防水模式的主要特點與適用條件，以選取切實可行的防水設(shè)計方案，增強隧道的防水性能。如果工程建設(shè)具有較高的環(huán)境要求，那么應(yīng)該采用全包式防水的模式，實現(xiàn)對地下水環(huán)境的有效保護，同時，加強對地層沉降的合理控制。若在隧道工程建設(shè)中對于環(huán)境的要求不太高，那么可以采用半包式防水的模式[1]。在運用此防水模式時，應(yīng)該加強多種輔助設(shè)備與措施的運用，在增強隧道結(jié)構(gòu)耐久性的同時，防止重大安全事故的發(fā)生，滿足交通運輸行業(yè)的發(fā)展要求。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)和施工工藝的不斷發(fā)展，控制型防排水在隧道施工中得到廣泛應(yīng)用，能夠在保障自然環(huán)境不被破壞的前提下，實現(xiàn)對工程成本的有效控制，實現(xiàn)了經(jīng)濟性要素與技術(shù)性要素之間的平衡，防止地層沉降問題的出現(xiàn)。“限量排放”和“全封堵”是當前水下隧道結(jié)構(gòu)防排水設(shè)計的主要原則。

3 防水型隧道的主要技術(shù)措施

3.1 隧道外防水

隧道外防水在隧道防水施工當中的應(yīng)用十分常見，能夠有效加固圍巖，實現(xiàn)對地下水的有效控制。在實際施工當中，應(yīng)該對注漿圈的厚度值進行合理控制，確保其滿足設(shè)計要求，實現(xiàn)對注漿圈圍巖滲透性的有效控制。在隧道結(jié)構(gòu)外部有效封堵滲水和涌水，降低隧道開挖斷面對隧道結(jié)構(gòu)造成的影響。在控制型防排水的施工過程中，此類方式能夠?qū)Φ叵滤鸬搅己玫南拗谱饔谩Ｊ┕と藛T應(yīng)該對過往施工經(jīng)驗進行總結(jié)，確保注漿圈厚度值在滿足質(zhì)量要求的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對造價的合理控制[2]。一般情況下，6m為其合理的厚度，如果厚度超過6m，其防滲效果的提升會減緩，同時，導(dǎo)致工程成本升高。在選擇隧道外防水的施工工藝時，應(yīng)該加強對施工環(huán)境的地質(zhì)分析，超前帷幕注漿、超前管棚、小導(dǎo)管注漿和中空系統(tǒng)錨桿注漿等是當前采用的主要注漿工藝。超前帷幕注漿的方式主要應(yīng)用于隧道洞室四周。超前小導(dǎo)管注漿的方式則適用于圍巖狀況良好的環(huán)境當中，能夠?qū)崿F(xiàn)對圍巖裂隙的有效處理。環(huán)向系統(tǒng)注漿錨桿應(yīng)用于襯砌初期支護當中，對其進行調(diào)整時應(yīng)該以地下水滲透量為依據(jù)，實現(xiàn)對地下水流經(jīng)通道的有效封閉。注漿處理工藝應(yīng)用于初期支護滲漏點當中，能夠有效增強防水效果。

3.2 隧道自防水

初襯自防水和二襯自防水是主體結(jié)構(gòu)自防水的主要組成，為了能夠?qū)ζ浞浪阅苓M行優(yōu)化，應(yīng)該促進混凝土自密實性、抗?jié)B透性和抗裂性能的提升。在對圍巖進行支護和加固時，主要借助于初期支護的方式，在施工中由于缺乏對防水性能的關(guān)注，導(dǎo)致在隧道投運后容易出現(xiàn)滲漏問題[3]。較薄的厚度值和噴射作業(yè)方法的運用，使得密實性和均勻性難以得到充分保障，這是初期支護的主要問題，當水壓力升高時就會出現(xiàn)嚴重的滲漏問題。為了增強整體結(jié)構(gòu)的防水效果，應(yīng)該對初期支護的抗?jié)B性加以重點關(guān)注。在二襯自防水當中，增強其防水性能的措施有多種，如對混凝土抗?jié)B指標進行增強，摻入適量的粉煤灰和鋼纖維、聚丙烯腈纖維等抗裂纖維。

3.3 附加防水

接縫防水和隧道外包防水層是附加防水的主要組成部分，在隧道的防排水施工當中，主要是以復(fù)合式襯砌的防水層施工為重點內(nèi)容。高分子防水卷材應(yīng)用于防水層當中，能夠有效提升其防水效果，包括HDPE、LDPE、PVC和EVA等。在初期支護和二次模筑襯砌之間設(shè)置防水層，能夠?qū)Χ我r砌當中的地下水滲透問題進行有效預(yù)防。縱向分段隔離應(yīng)用于防水板和二次襯砌之間，能夠達到分區(qū)防水的效果，避免由于部分位置的防水失效導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)受到影響，同時，也為滲漏問題的處理提供了便捷[4]。在隧道附加防水當中，接縫防水也是至關(guān)重要的工作內(nèi)容。多道防水措施應(yīng)用于隧道變形縫當中，能夠?qū)Ψ浪谐霈F(xiàn)的薄弱環(huán)節(jié)進行處理，促進整體防水性能的增強。尤其是背貼式止水帶、中埋式橡膠止水帶和聚氨酯密封膠的運用，是附加防水中的常見措施。

4 防水型隧道工程造價分析

4.1 工程概況

在某隧道工程當中，隧道全長距離為3.7km，隧道縱斷面為V形。該隧道位于水庫的下游位置，其與水庫的最短距離在200m左右，三心圓斷面為該防水型隧道的主要斷面形式。

4.2 支護參數(shù)與防水措施

卵石層存在于隧道的拱頂位置，因此，其具有較強的透水性。淺埋段是水庫下游段隧道的主要形式，對于工程建設(shè)環(huán)境的要求較高。在選擇防水模式時，應(yīng)該根據(jù)不同區(qū)段的特點制定合理的設(shè)計方案。全封堵是水庫下游段隧道的主要防水原則，縱向排水管主要應(yīng)用于防水層外側(cè)當中，在環(huán)向排水管的設(shè)置當中，應(yīng)該對其間距進行嚴格控制，采用控制型防水的模式可以增強其防水效果。在隧道外防水過程中，采用？準42mm超前小導(dǎo)管注漿和？準25mm中空系統(tǒng)錨桿注漿。在襯砌自防水中，C30混凝土應(yīng)用于初襯當中，并采用1.2kg/m3的聚丙烯腈纖維進行摻加。C35混凝土應(yīng)用于二襯當中，P10為其抗?jié)B等級[5]。

4.3 造價分析

在該工程當中，16.2萬元為半包式防水襯砌每延米分部分項工程費用，22.3萬元為全包式防水的工程費用。其中，防水措施的增加造價為31505.7元，結(jié)構(gòu)受力的增加費用為30581.8元[6]。

5 結(jié)語

在防水型隧道的施工當中，應(yīng)該以“限量排放”或者“全封堵”作為主要原則，合理運用隧道外防水、自防水和附加防水的措施，促進隧道防水性能的增強。在防水型隧道的工程建設(shè)當中，前期成本投入相較于普通隧道而言會明顯增加，但是其具有良好的社會效益與生態(tài)效益，有利于后期的維護與保養(yǎng)，減少了后期的成本投入，并且促進了隧道使用年限的延長。

【參考文獻】

【1】張玉.公路隧道防排水的施工控制方法及其質(zhì)量控制措施[J].智能城市，2018，4（12）：86-87.

【2】潘以恒.風(fēng)化花崗巖隧道礦山法施工對地下水環(huán)境影響研究[D].武漢：中國地質(zhì)大學(xué)，2018.

【3】徐小明.隧道襯砌結(jié)構(gòu)防水選型綜述[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2017（29）：183-184.

【4】曹詩定.防水型隧道主要技術(shù)措施和造價分析[J].中國市政工程，2016（03）：66-68+71+125-126.

【5】龔彥峰.防水型隧道結(jié)構(gòu)計算模式與設(shè)計方法研究[D].北京：北京交通大學(xué)，2015.

【6】張國輝.高速鐵路隧道防水型襯砌的優(yōu)化措施[J].中外建筑，2015（04）：134-135.