高铁隧道防排水技术分析
摘要:
高铁隧道中的防排水技术在隧道建设工程中一直都是铁路建设工作者很关注的问题,是铁路建设中的难点和重点。本文对高速客运专线铁路隧道的防排水技术进行了相关的分析和研究,并提出相关的措施。
关键词:高铁隧道;防排水;混凝土
隧道是铁路建设中极为重要的一个环节,地下层中的各种地下水在隧道工程完成之后将其包围。水本身具有极强的流动性和渗透性,在隧道设计或者施工过程中、在使用的时候发出的不利的扰动都能造成隧道防水、排水系统的很多缺陷,进而导致隧道出现地下水渗漏甚至造成更为严重的涌水以及流沙现象的发生。这些也就是隧道渗水的原因。高铁隧道作为重要的交通运输线,防水和排水技术在进行隧道工程施工过程中更显得尤为重要。
一、隧道防排水基本原则
地下水的运动由于变化无常而显得非常复杂。隧道在进行施工之后,地下水会随着外部环境压力状态的改变而引起自身运动状态的改变,因此,在隧道进行施工开挖之后,不管有没有水,不管有没有采取相应的堵水措施,为了最大程度的降低隧道的维修成本以及维护花费,保证车辆通行安全,都应该设置完善的防排水体系。
隧道防排水的质量要得到提高,在普通情况下,隧道施工过程对地下水不是和采取全面堵封和排放的形式,应该按照堵水和排水相结合、设置多道防线、按照地质实际情况进行设计施工,出现问题要综合治理的原则进行防排水系统的设置。就一般情况而言,在隧道施工建设中很多种情况都要考虑到防排水对隧道建设产生的作用,利用各种切实可行的方法进行防排水建设的施工,采取相关措施保证工程质量,最大程度的保障隧道的顺利施工以及安全运营。
二、隧道防水工程技术分析
(1)喷混凝土防水技术
国际隧道协会在防水层问题上提倡喷混凝土作为隧道防水层,但是在我国国内,这种方式方法还没有广泛的被接受。一些已建成的高速铁路客运专线在进行设计的时候虽然对喷混凝土的材料以及其施工程序和技术上作了要求,但在防水设计角度上没有相关性的设计。依笔者看来,围岩开挖、工程施工工艺以及建设施工的现状对喷混凝土的施工质量都存在很大的影响,很难在工程的初期阶段做好隧道防水工作,但是作为隧道最外层的第一道很重要的防水线,作为防水设计在整个的隧道防水系统中都起着举足轻重的作用。
(2)两缝防水技术
隧道防水的薄弱环节在于施工处的缝隙,以及变形的缝隙,这些地方极易出现渗漏水现象。处理不好隧道衬砌施工缝隙,会造成衬砌混凝土出现裂缝以及漏水,严重的时候甚至会影响隧道的安全使用以及行车的安全。中埋式止水带是进行两缝防水的关键所在,两缝防水在处理过程中的成功与否就在于中埋式止水带的定位与安装能否符合设计的要求。在施工过程中,环向止水带可以利用“U”型钢筋卡实施固定,纵向止水带的固定定位可以直接按照预埋的接茬钢筋进行。但在具体的施工环境中,能够基本满足设计要求的一般都是环向止水带,纵向止水带容易受到混凝土产生的重力的挤压,导致止水带在伸入边墙混凝土中的时候出现困难。
(3)二衬自防水技术
作为一种承载结构和隧道防水的最后一道重要防线,隧道二衬混凝土在隧道建设中不可轻视,因而,在进行防水技术设计施工时一方面要求衬砌具有足够的强度,另一方面还要具有良好的抗渗性能。隧道二衬混凝土既是承载结构,也是隧道防水的最后一道防线,因此要求衬砌既要有足够的强度,还要具有一定的抗渗性。混凝土本身的施工质量是二衬自防水的重中之重,这个过程包括了制作混凝土、混凝土的运输以及施工,任何一个环节都不能大意导致问题的出现,否则将会影响到使用功效。所以,怎么样才能保障其施工质量是关键问题,这也就是隧道工作者在今后的涉及重要严格对质量控制方面的注意事项提出要求。在施工方面,要确保设计意图能够扎实的在施工现场得到落实,并做好相关的现场管理以及质量控制工作,以达到设计目标。
三、隧道排水工程技术分析
(1)洞内排水系统施工技术分析
排水型的隧道中,对于衬砌背后的排水系统必须严格施工完成并保证其质量,以便让水能够顺利的排出。在一些高速铁短隧道的洞内排水系统设计中主要包含有环、纵向排水盲管,横向引水管以及侧沟和中心排水沟。因为每个隧道的地下水的情况都不尽相同,在进行施工设计的时候一般对于长度在500米以下的不可溶岩而且地下水相对比较少的隧道不进行中心排水沟的设置,其他的隧道都应该设置中心排水沟。地下水在经过衬砌背后的环向盲管和纵向忙管引流到两侧的侧沟处,如果出现水量较大的情况,那么就需要再通过横向引水管将其引至中心排水沟内。
(2)洞外排水系统施工技术分析
隧道洞口边的仰坡天沟以及明洞顶回填层的排水系统都称为洞外排水系统,其设置是为了保护隧道洞口边的仰坡和其防护工程不受到雨水冲刷或者最大程度的减少其冲刷程度。但就近几年的高速铁路隧道的现场施工操作来看,很大一部分的洞外排水系统的设计和实际地形都存在出入,导致结合不严密。这在以后的设计施工过程中都是值得我们引起重视的问题。这里主要从以下三个方面做一些简要的分析说明:第一,要加强地质的勘探、水文情况的勘察工作,明确基础资料是否能够满足边仰坡的保护以及排水工程的相关设计要求。第二,要加强边坡防护工作和防排水工程的设计,加大对设计接口的管理程度。第三,要改变配合施工的理念。隧道洞口外的排水系统的成功与否主要在于现场施工与设计能否密切配合,在进行设计时一般对于地形的勘察以及具体的施工环境都不能做到尽善尽美,这就要求施工工作者在施工建设时对出现的问题做出及时的处理。
(3)将洞内和洞外的排水系统进行有效结合
隧道内的地下水通过洞内的排水系统进行汇集之后,经由侧沟、中心水沟引至洞外。洞内的排水系统与洞外的排水系统相结合指的是隧道洞口断的沟槽对地下水的过渡,这其间包含了高端洞口和底端洞口之间的沟槽过渡。洞口两侧的沉淀池和洞口仰坡坡脚的所设置的集水井相通。隧道里面的水和洞口仰坡范围内的水都需要汇集到沉淀池,经过沉淀池沉淀之后再行排入路基的侧沟中。
四、结语
高铁隧道的隧道防水、排水是一个连贯性的系统工程,但是,要想让工程建设达到预期的标准,让其功能得到最好的发挥则需要各方面的努力。首先在设计上就要不断对设计理念保持更新状态,在原有经验的基础上进一步将涉及完善,特别是在国内一些大型的铁路工程建设中,更应该注意设计方面的问题。其次要注重施工的质量问题,保持高质量的施工才能将设计意图实现,对于在施工期间由于管理不到位而造成的施工问题要加大管理得力度。本文仅是对隧道防水、排水技术做了一些简要的分析和总结,希望能对今后的工程施工提供有效的帮助,仅供同行参考。
参考消息:
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