试析路桥隧道工程设计中防水设计的优化

浏览1次 时间:2019年6月11日 09:57
为了满足我国交通事业发展的现状,现阶段的路桥工程中出现了大批量的隧道工程。与其他类型的道路工程相比,路桥隧道工程的施工难度相对较高,且国内缺少对于路桥隧道工程防水设计的相关研究,从而导致路桥隧道工程在实际施工的时候难免出现各种突发状况。
一、防水设计中主要存在的问题
现阶段,我国路桥隧道工程中常用的防水设计为新奥法设计。
这种防水设计方法指的是在支护与初砌层之前添加防水板,并在防水板与初砌层之间添加缓冲层。其中,缓冲层所主要使用的材料为无纺土工布,而且缓冲层与防水层在出厂时就连接在一起。在对初砌层进行混凝土浇筑施工的时候,还需要在混凝土当中添加适当的防水剂,从而提高混凝土的防水性能,且其防水性能必须达到S6等级。此外,常见的排水设计为使用横向以及纵向的塑料软管将初砌层当中的积水引至预先设计的排水沟当中。若无特殊情况的时候,这种排水设计基本能够满足路桥隧道工程的排水需求。但是,路桥隧道工程的衬砌极易发生渗水事件,尤其是防水板和缓冲层之间的连接处、水管的连接处等地方最为常见。想要从根本上规避渗水事件并非易事,从现有的技术能力来看并不足实现这一目标。
路桥隧道工程的防水设计所存在的缺陷和问题主要包括以下几点:一是防水设计理念的问题。众所周知,现阶段主流的防水设计理念以排水为主,而这种设计理念无疑会在一定程度上对隧道的结构和围岩的密室性质造成破坏,从路桥隧道工程的整体结构来看,隧道的衬砌分为两个层次。一般隧道衬砌的内层为二次衬砌,其主要组成成分为混凝土材料。隧道衬砌的外层为强度较差,柔性较高的支护层,常见的支护类型为钢筋网、喷射混凝土以及锚杆支护。
当在衬砌的外层和内层设置防水层的时候,由于衬砌的外层表面不够光滑,所以会造成防水层的表面存在空洞现象。并使得衬砌的内外层之间难免出现空隙的情况,从而导致衬砌的承载能力下降。从受力的分布情况来看,衬砌的外层最先承载压力,当衬砌外层因为荷载压力的原因而出现变形时,衬砌的内层才会开始承载压力。当存在空隙的情况时,就会造成衬砌外层破坏严重的情况,并进一步导致隧道整体结构出现裂痕,从而使得渗水现象加剧。另外,路桥隧道工程在施工前会在隧道中的围岩处进行初期支护建设工作,一般使用工字型拱架来建设支撑支护。由于围岩的稳定性会对隧道整体的稳定性造成影响,因此在设计的过程中必须充分考虑围岩的情况和分类,并选择合理的防水设计。
二是防水技术存在落后性的问题。由于我国缺少对于路桥隧道工程防水设计的研究,且施工技术相比较国外有着较大的差距,所以防水设计的施工技术存在落后性的情况,从而导致设计出的防水措施缺少实用价值,总体质量难以提高。从根本来看,导致这种情况出现的主要原因在于施工单位缺少对于施工的重视,比如使用质量较差的防水材料,施工要求较低等等。一般来说,我国路桥隧道工程常用的防水材料为橡胶、塑料制品,而这些材料的防水产品很试析路桥隧道工程设计中防水设计的优化容易受到腐蚀的影响,从而在工期尚未结束时出现老化的情况,导致隧道渗水。
二、防水设计的优化方式
(一)树立正确的防水设计理念和原则
在对防水施工进行设计的时候,设计人员必须加强与外界的沟通,及时了解先进的防水技术、防水理念以及施工方法,尤其是对于在特殊的施工环境下如何结合实际情况进行合理的防水设计。其次,设计人员要加强对于施工现场的实地考察,将各项参数和数据记录在册,并将其作为防水设计的主要参考依据。尤其是隧道中的一些稳定性相对较差的围岩,要采取超前支护的方式来达到加固围岩的目的,并坚持先护顶再挖掘的基本原则。同时,当在施工过程中出现渗水流的情况时,设计人员要及时达到施工现场进行考察,并设计排水沟对渗水流进行引排。此外,在选择防水材料的时候,要优先选择质量好和具有较强抗腐蚀性质的防水材料。并在实际施工的过程当中严格控制防水层的铺设,确保板块之间的紧密型,从而使得整体路桥隧道工程的防水系统处于一种封闭的状态。最后,设计人员还要落实对于施工方案的设计工作,并严格根据施工标准和要求进行设计,同时还要在施工方案中标注施工技术的使用规格,从而确保施工技术应用的规范性。
(二)防水板的设置
在安装防水板之前,施工单位首先需要对防水板进行全面的处理,尤其是防水板表面的处理工作。比如说,施工单位需要保证防水板表面的平整度,并采取合理的措施清理掉裸露在表面的钢筋。
若清理工作不到位,则会直接降低防水板的使用效果。其次,在进行张挂排水板的时候,施工单位必须严格控制防水板之间的缝隙,确保拼接工作的规范性,并将隧道内部出现缝隙的地方全部张挂排水板。施工单位在采购防水板的时候,要适当提高采购的数量。因为防水板很容易出现膨胀的情况,从而导致防水板的规格下降,提高采购数量的根本目的在于避免出现防水板不足而影响施工进度的情况发生。
三、结语
综合来看,路桥隧道工程的防水设计依然存在很多的不足之处,相关单位和部门要加强对于防水设计的研究,提高防水措施的质量。
参考文献:
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[2]陈理恒. 浅谈路桥隧道工程设计中防水设计的优化[J]. 建筑工程技术与设计, 2014(19).
[3]李刚, 杨飞雪. 公路桥梁隧道工程施工防水设施应用[J]. 工程建设与设计, 2017(23):182-184.
[4]贾鹏. 浅析关于路桥防水施工设计的建议[J]. 工程技术:引文版:00121-00121.  

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