關于隧道防排水技術問題分析

陸近濤

（江蘇工程職業技術學院建筑工程學院，江蘇南通226007）

0 引言

一個隧道及地下工程項目的建設效果，很大程度上取決于地下水治理的水平，其中涉及防水材料、設計要求、施工技術、環境條件等諸多因素，需要保障各工程要素的科學選擇并協調發揮作用。近年來，國內防水工程建設力度加大，很多國內外學者、專家、技術人員都投入了大量的精力、物力和財力，深入防水工程技術進行研究，目前已經取得一定的研究效果，但依然需要針對個別問題繼續深入研究。

1 國內外防水技術發展現狀分析

1.1 工程設計性能優化

國外為解決地下工程滲漏水問題，主要通過提高設計水平和材料性能、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措施，并強調混凝土結構自防水的重要性。施工時以現代計算機監控技術、自動化、機械化拼裝，以此提升工程建設的精準度。防水設計人員需要以全面設計理念，以防水效果為前提，做好細節把控，排除各方面安全隱患。針對國內隧道及地下工程的防水管理、設計，需要秉持著“防、排、截、堵相結合的原則，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，結構考慮相應水頭的靜水壓力。目前，我國城市地鐵車站、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。當側墻采用分離墻結構、復合墻結構時，設置柔性防水層，并與結構頂底板防水層形成整體封閉的外設防水體系；當側墻為疊合墻結構，可在側墻和圍護之間設置剛性防水層等防水措施[1]。

1.2 存在的問題

隧道及地下工程防水技術綜合性很強，需要結合工程自身的結構特點、防水技術要求，運用相關理論和技術，控制好不易定量的因素。具體結合現存問題進行分析：第一，防水材料問題，由于防水材料長期受到地下水環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構存在不穩定性，容易使材料受到地下水的腐蝕作用，發生材料結構性能變異，并且隨著時間的推移，多數防水材料往往無法達到規定的使用期限，造成材料性能無法支撐工程各部分的功能需求，以此導致地下工程的防水體系失效。第二，部分工程技術人員缺少對防水工程的正確認識，對工程防水設計的重視程度不夠，無法精細化設計防水方案，實際上，技術人員會將防水效果寄托于防水層上，忽視了防水體系的協同作用，致使防水設計不合理。第三，防水工程施工現場管理機制不合理，管理缺少實效性，因為管理不當而造成結構的防水細部節點處理不到位、止水帶安裝不牢破損、襯砌澆筑時振搗不密實以及防水板的焊接質量差等問題，給運營期間滲漏水留下了隱患[2]。

2 頂管施工技術在城市排水工程施工中的應用

排水管道施工技術關系著排水管道的質量、道路使用功能等，需要對城市排水施工加以管理和控制，采用先進的技術和方法。下文將圍繞頂管施工加以分析。

2.1 頂管施工技術應用原理

頂管施工主要是借助主頂油缸、管道間的推力，讓工具、設備能夠在力的作用下直接穿過土層，進到接收坑內進行施工。施工改變了土體原有的應力狀態，地層因受到震動而使地層損失，引發地表的沉降或者凸起，其中對土層穩定性比較弱的土層，發生沉降或者凸起的現象會更加嚴重。頂管施工分為開放式和密封式兩種，被廣泛應用的類型是密封式，其主要分為土壓式、泥水式和泥濃式三種推進方法。頂管技術的廣泛應用，對土體因為施工作用造成變形情況的影響相對較小，為了讓施工技術更加發揮工藝價值，需要加大對技術的研究，針對頂管施工技術應用，找到影響土層變形的因素，采用理論計算和智能監測方法，減小施工對土層帶來的影響。在進行排水管道施工時，首先，需要設計出科學合理的施工方案，通常是采用非開挖進式管道敷設施工工藝，提前將后座安裝好，再運用油壓千斤頂保障施工安全；其次，是要準備施工使用的材料、工具以及機械設備。在進行操作時，需要將泥漿、油管線等通過油壓千斤頂使給水管道能夠頂入其中。操作中要嚴格按照施工要求進行，以安全施工為原則，在管道周邊建立泥漿套，加強保護；最后，為了保障排水管道能夠與預設方向相一致，要運用激光經緯儀來測量。根據測量結果和施工情況進行相應地調整。

2.2 頂管施工技術的優勢

基于我國城市建設發展的需要，建設了大量的地下管網工程，還存在在建以及正在規劃的工程。例如：地下雨污水管道的新建、西氣東輸、南水北調等工程。之所以頂管施工技術被廣泛應用，該技術經過多方研究相對成熟，對周圍環境影響程度較小，尤其是在埋深大、需穿越市政交通干線、地下水等受限制的地段，頂管技術能夠突破限制，滿足建設需要，同時也能滿足經濟和安全施工的特性，為此，頂管技術顯得尤為重要。頂管技術一般在城市排水工程中發揮著重要的優勢，具體表現為以下層面：首先，多數地下管網工程采用非開挖技術，能夠深入到地下敷設管道，對城市交通系統影響較小，在進行頂管施工建設時，不會造成交通不暢的情況，而且施工中也不會產生很大的噪音，對周邊居民生活、建筑機構安全都不會有太大的影響；其次，頂管施工技術能夠通過設備穿過障礙物，直接運用到預設對象，不會受周圍建筑、路面等限制，也就是說頂管技術的應用能夠在地下曲線施工，可以避開現有的建筑物，既不會對地下管線和建筑物造成影響，也能夠實現施工作業；最后，很多工程施工技術因為地理環境、氣候條件因素的影響，無法進行施工作業，出現停工現象，但是頂管施工主要針對地下管道進行，不會受外部環境、氣候變化的干擾作用。而且頂管施工面小，不會出現大規模的施工作業，對地表建筑形態，植被、環境都不會有很大的破壞性。

3 防排水工程質量把控和防水技術優化的措施

3.1 排水工程質量管理與控制

為了對城市排水管道質量加以管理與控制，需要做好以下幾個步驟：首先，要設計好施工圖紙，要保障方案在施工的各個階段的合理性和可行性，做好細節檢查工作，并對施工現場做好細節勘察，完善技術交底工作；對管道安全，施工人員要全面掌握排水工程實際情況，了解相關數據信息，比如：管線的長度、管材的規格、走向以及井位數等。其次，對于施工材料需要合理選擇，需要考慮材料的型號、管徑、強度、性能等方面元素，保障施工材料的質量與適配性，在安裝前都要詳細檢查清楚，防止出現不合格的材料運用到施工中而降低工程整體施工質量，然后根據安裝技術，按照管道運行規則，加強對管道敷設條件和質量的管控，還要對管基中心線、邊線等進行檢查，保障各要素符合管道安裝要求才可以進行施工；并且在進行施工前，還需要針對變形、裂縫等問題，進行修補處理，確保管道功能的完整性和實用性，以防出現漏水問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，相關施工部門需要安排專業的技術人員和項目管理人員組成工程施工檢查小組，施工企業要根據自身工作內容和人員安排，定期進行監督和檢查，保障管理人員能夠發揮實際作用，對排水管道施工各個環節做好監督和檢測。所以，管理者需要細化施工規范的要求，將施工安全、施工質量等問題落實到施工規范中，這樣即使工程出現質量或者安全問題，也能夠找到對應的責任人，并且針對問題及時確立解決措施，如果沒有責任機制的約束和管理，就會造成相互推卸責任，找不到問題源頭的情況。綜合上述分析，頂管技術隨著現代化建設發展而具有實用意義，如今已經對不同城市管道建設發揮實際作用[3]。

3.2 防排水系統優化

3.2.1 混凝土自防水。結構自防水是地下工程防水成功的關鍵環節，需要從原材料、配合比設計、澆筑、養護等全過程做好優化措施，或通過摻加外加劑、礦物摻合料，防止混凝土開裂，影響工程安全性能。通過添加外加劑，可以夯實混凝土強度，以此達到防水的目的。

3.2.2 外設防水層。主要是為了保障主體結構不受侵蝕性介質侵蝕，防止外部壓力水滲入到結構內部引起腐蝕。近年來，國家也積極研發很多防水材料和防水技術，經過試驗得到了廣泛的應用。如噴射成膜防水技術以及預鋪反粘防水卷材，可以與結構滿粘，起到防躥水的作用，大幅度提升了防水體系的穩定性和安全性。

4 結語

隧道及地下工程滲漏水問題是長期影響建設和社會發展的難題，也是目前工程突出的質量問題，需要研究學者加大研究力度，針對防水新材料、新技術、新工藝方面進行研發，確立管理機制，提升管理效能，改善目前防水工程各方面問題，優化設計理念。通過上述相關問題和工程措施分析，為推動我國隧道及地下工程防水技術的發展提供相關建議和思考。