中铁四局集团市政工程有限公司 安徽合肥 230041
摘要：对路桥隧道工程设计及施工中存在的问题进行了分析，对路桥隧道工程防水设计的优化措施进行了研究，树立安全型防水设计理念、注意防水板设置、选择合适的防水板材料等。
关键词：路桥；隧道；防水；设计
随着我国交通运输业的不断发展，运输方式的发展速度也在不断提高。路桥工程得到很快的发展，因为地理位置的限制，很多地方不得不用隧道连通，但是隧道设计中还有很多问题，因此，我们应该运用新技术、新材料以及新工艺等来不断提高路桥隧道的设计水平，提高路桥隧道的质量。
1 路桥隧道工程防水设计中存在的问题
当前，我国在路桥隧道工程设计过程中应用最多的方法是新奥法设计施工。这种施工方法是在初期支护与二次初砌层之间铺设防水板，同时在防水板与初护面之间铺设缓冲层无纺土工布。其中，这种无纺土工布在出厂的时候就与防水板胶合成了双层结构。在二次初砌层中浇筑混凝土的时候，应该添加适量的防水剂，并要保证防水混凝土的抗渗透性能应该达到S6。此外，再利用纵向与横向的弹簧软管或是塑料管将二衬背后的积水引流至排水沟内。一般情况下，这种设计方式能够满足路桥隧道工程的排水要求，但是隧道衬砌的渗水问题，特别是两板混凝土搭接缝处、隧道接口处以及排水管管节连接处等位置容易发生渗水问题，且尤为严重。而要避免路桥隧道渗水现象的发生，就必须加强设计与施工中的技术研究，但目前来说仍是一个难题。
路桥隧道工程防水设计中主要存在以下几个问题：第一，路桥隧道工程设计中“以排为主”的设计理念破坏了隧道结构与围岩之间密实的共同作用。首先，从路桥隧道的结构上来说，隧道的衬砌主要由内、外两个层次复合而成。就隧道衬砌的内层来说，一般为二次衬砌，它主要是由现浇的素混凝土或是钢筋混凝土构成；就隧道衬砌的外层来说，一般为初期柔性支护，它主要是由锚杆、钢筋网以及喷混凝土构成。通常情况下，往往是外层先受力，然后层会由于荷载而产生变形，接下来才是内层开始受力。
因此，这种不均匀的受力导致外层容易先遭到破坏，从而降低了复合初砌结构总体承受能力，让隧道结构受围岩的约束不一致而形成裂痕，加剧路桥隧道的渗漏水情况。其次，从路桥隧道的围岩上来说，在对路桥隧道的Ⅰ，Ⅱ类围岩进行初期支护的时候，往往安装的是工字型钢拱架或者是钢格栅拱架。由于围岩对隧道的稳定性具有一定的影响，因此，在防水设计的时候必须依据围岩分类设计合理的隧道工程。第二，路桥隧道工程的技术比较落后。由于路桥隧道的防水设计在施工技术上比较滞后，因此设计出的路桥隧道的质量往往不高。这是由于施工单位对路桥隧道的施工材料要求比较简单、对施工要求不具体以及防水材料容易老化等因素导致的。就目前而言，我国在隧道防水设计中用到的防水材料主要是塑料、橡胶等制品，而这些材料在阳光的照射以及化学腐蚀的情况下容易发生老化现象，进而影响到隧道的防水效果。
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2 路桥隧道工程防水设计的优化措施
2．1 提高混凝土自防水能力
提高隧道衬砌混凝土的自防能力是增强隧道防水效果的有效措施。既重视防水层的作用，又不忽视衬砌混凝土的自防能力，对提高隧道防水效果才能事半功倍。
衬砌混凝土施工时，应督促施工单位加强商品砼的后仓管理，定期不定期的进行检查。混凝土振捣时必须专人负责，避免出现欠振、漏振、过振等现象。加强施工缝、变形缝等薄弱环节的混凝土振捣，排除止水带底部气泡和空隙，使止水带和混凝土紧密结合。
2．2 重视结构缝、施工缝的防水处理
变形缝、施工缝是隧道防水的最后一道关口，一般情况，当隧道渗漏水发生时，出水点多在结构缝和施工缝的地方。对变形缝、施工缝的处理一般采用橡胶止水带、钢边止水带、遇水膨胀止水条等，加强施工质量控制，确保止水条、止水带安装平顺并位于衬砌中间。
2．3防水材料老化问题
公路隧道使用的防水材料多为高分子聚合物，如PE 板、PVC 板、CW 系列等。它们在阳光辐射、化学腐蚀及水等因素作用下都存在着老化问题。随着老化程度加深，材料的强度、延伸性等物理力学性能都将逐渐衰退，直至失效。影响防水板老化的因素较多，也比较复杂。
要准确测定老化程度既费工、费时又费财，而且测定某处的老化资料也难具有代表性。目前各生产厂家提供的老化系数或标称的30-50 年寿命期，多用加速老化实验获取的资料，推算所得。可靠程度值得研究。直至目前，还没有防水卷材老化与隧道衬砌混凝土寿命之间的相关性资料，所以，防水卷材老化问题应引起足够重视。由于老化是客观存在，我认为应加强两个方面的工作：一是研究延缓材料老化性能，使防水材料老化与衬砌混凝土的寿命接近同步；二是研究防水材料在隧道断面结构中的位置，使防水材料处在便于维修或更换的地方。
2.4调整和增补隧道设计的有关规定
防排水问题在技术规范中仍然存在一些不合理、不规范之处。如：现目前流行的设计规范在隧道防水设计要求方面的规定相对简单，只是笼统规定了防水等级，规定混凝土应当满足抗渗要求，寒冷地区冻害地段和严寒地区所采用混凝土的抗渗标号不宜低于S6，其余地区不宜低于S4，这便造成了不同设计单位在确定不同水文地质下的防水等级的定量确定。规定中“以排为主”的防水设计理念有强调排水较防水截水和堵水更为重要的含义。在处理实际中隧道内围岩的各种渗水和漏水时，首先选择的应是封堵，在无法进行封堵或封堵成本较高时，再采用排水方式来进行排水。在进行排水设计时，应当充分考虑到排水时携带流沙对围岩稳定和排水通畅的影响，同时注重尽量保持原有地下水的平衡，避免出现地下水资源流失现象。
3 结束语
在我国经济高速发展的阶段，交通运输业的发展对经济的腾飞起着至关重要的作用，而路桥隧道工程是集设计、施工与工程管理为一体的一项工程。目前，我国的路桥隧道施工过程中还存在着一系列的问题，漏水、渗水问题尤为突出，这就要求施工单位必须做好路桥隧道工程的防水设计，可以从防水理念、防水板设置以及防水板材料选择这三个方面着手努力。
参考文献
[1]张引江.路桥隧道工程设计中防水设计的优化措施探讨[J].工程技术，2016（10）：181-181.
[2]余成体.浅谈路桥隧道工程设计中防水设计的优化[J].工程技术，2016（6）：302-302.
论文作者:王进华
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第19期
论文发表时间:2017/12/12
标签：隧道论文; 混凝土论文; 围岩论文; 防水材料论文; 工程论文; 结构论文; 工程设计论文; 《建筑学研究前沿》2017年第19期论文;