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央企信托-165号盐城大丰区项目
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以受地下水影响严重的隧道工程为工程背景,结合工程现场实际,从不良水环境对隧道影响、防排水设计及现场施工技术措施等方面分析隧道防排水问题及施工,为后续相似工程的防排水施工提供参考关键词:隧道工程;防排水;不良水环境 1工程概况 某隧道位于陕西延安坪桥镇,属于Ⅱ级风险控制性单洞双线隧道,全长7288m
该隧道施工过程主要分为4段,进口施工长度为1437m,1号斜井施工2111m,2号斜井施工1735m,出口施工2005m
隧道工程施工过程经历冲洪积地层、湿陷性黄土、裂隙发育、土石界面等复杂地层,地下水丰富,施工过程裂隙出现较大涌水,且反坡排水,给隧道施工过程的顺利进行带来一定困难
2不良水环境对隧道工程的影响 2.1不良水环境对隧道施工过程的影响 施工过程中水的影响主要来自隧道围岩地层地下水或地表水渗入作用,其影响隧道工程的施工进度,并因增加相应的防水水措施而增加施工成本
水不仅会对施工现场机械设备产生锈蚀作用,也会因环境潮湿给施工人员的身体健康造成危害
2.2不良水环境对隧道运营过程的影响 隧道围岩涌水或者渗水作用会影响隧道结构、围岩岩体、支护结构等,长期的水力作用及水的腐蚀作用会导致衬砌破裂,围岩或结构弱面在水的软化或者泥化作用下承载能力降低,进而对隧道整体结构造成影响,不利于隧道工程的正常运营
同时,地下水的渗透作用也会引起衬砌基础下沉,或使仰拱及隧道拱形结构开裂下沉
3隧道出现渗漏的原因 3.1隧道防水层失去作用 为了防止隧道工程渗漏对工程质量、使用效果的影响,施工时常常铺设防水层衬砌材料形成一层不可渗透的墙体,以阻止地下水或者地表水对隧道的渗透作用
但在实际工程施工中,常会出现防水材料因质量、强度、厚度等原因不能达到预期防渗要求;或者隧道施工留下宽度较大的接缝(裂缝),引起隧道支护衬砌防水层结构变形,不能起到防渗水效果
施工过程中使用大型机械设备或者因爆破作用,会导致防水卷材变形破坏,进而引起地下水或者地表水渗入隧道
3.2隧道接缝处防水性能较差 隧道施工过程一般按照拱顶施工、墙体处理的步骤进行
在施工过程中,通常设置相应的变形缝来保证施工正常进度
由于变形缝的存在,造成衬砌结构之间的缝隙变大,从而降低了结构相应的防渗水效果
在实际工程中,需要在隧道中、下部基础和上部结构中间留设施工缝隙,若施工缝隙达不到设计要求则会引起结构出现裂隙,进而引起结构出现渗水现象
3.3衬砌防水混凝土失效 钢筋混凝土衬砌是隧道工程防排水工作中常用的手段,具有承受围岩压力和防渗水双重效果
然而,在实际施工过程中,由于施工人员对混凝土的作用和养护重要性认识不到位,外加添加剂的使用达不到设计要求,或者混凝土配置质量不符合标准,造成隧道内部常出现蜂窝、麻面等现象,导致衬砌混凝土出现渗水现象
同时在地下水的水力和侵蚀作用下,隧道内部混凝土表面会出现裂隙
4防排水技术设计原则 对于隧道工程通过中等富水条件地层的施工而言,应遵循“以堵为主、限量排放”的设计原则;对于通过弱富水及贫水地层的隧道施工工况而言,应遵循“防、排、截、堵相结合,因地制宜,综合治理”的支护设计原则
在实际隧道施工过程中,应该结合不同的工况构建完善的支护防排水系统
一方面做好衬砌抗渗和衬砌的外围防水工作,主要防止地下水渗入隧道工程;另一方面,要排除衬砌后面的地层水,保证衬砌后面空隙及围岩岩体没有积水,以降低渗水压力对隧道支护结构产生的不良影响
为了从根本上防止和治理隧道工程衬砌支护的渗水漏水问题,具体隧道施工应结合上述支护设计原则及防排水系统,建立多道排渗水防线,对防排水设计层层监督,保证每一道工序保质保量的完成
尤其应该注意喷射混凝土、防水隔离层、衬砌混凝土和施工缝防水工序的质量,以确保隧道的防排水效果
总之,防排水系统的设计应该做到“防”有措施、“排”有出路,并结合现场隧道施工技术,以保证隧道的安全稳定施工和正常运营
5隧道防排水工艺流程及施工措施 5.1隧道工程防排水工艺流程 基于上述隧道工程设计原则,制定的隧道工程防排水施工工艺流程如图1所示
5.2隧道工程防排水施工技术措施 5.2.1初期支护防排水施工在隧道施工开始前,要进行严格的勘察作业,结合上述防排水设计原则,进行隧道施工的防排水作业设计
在进行初始支护前,应该埋设好排水管道,将水通过排水管排到设定好的排水沟,即设置好完善的排水系统
进行初始支护时,要去除混凝土表面的钢筋头等尖锐物,同时对混凝土的凹凸不同位置进行处理,保证混凝土表面清洁和平整
在出水点密集位置进行钻孔,并将地下水通过插入钻孔的引水盲管导出
在现场施工过程中,可以根据实际出水情况对引水盲管进行加密
如隧道表面存在线流或者股流,需要通过设置排水半圆管,并在其周围喷射1~2cm厚度的水泥砂浆,对出现的线流或者股流进行处理
5.2.2盲管的施工盲管施工包括纵向、环向排水管、墙引水管等的施工
参考文献 【1】于文波.隧道工程中防排水施工技术要点与质量控制措施【J】.价值工程,2014(06):102-103. 【2】杨龙飞.隧道工程防排水施工技术探析【J】.交通世界,2018(16):67-68. 【3】庞媛媛.隧道防排水施工工程技术创新研究【J】.建筑技术开发,2018(16):67-68. 阐述了国内建筑设计需要优化的原因,结合国外工程设计领域的成熟经验,提出国内在建筑工程设计中需要采取的措施,以提高建筑设计质量,从而增强国内建筑行业的生命力
关键词:建筑工程设计,优化设计,限额设计,设计取费,社会监督,总承包 一、建筑设计在工程建设中的地位和作用 (一)设计方案直接影响投资
工程建设过程包括项目决策、项目设计和项目实施三大阶段
进行投资控制的关键在于决策和设计阶段,而在项目作出投资决策后,其关键就在于设计
据研究分析,设计费一般只相当于建设工程全寿命费用的1%以下,但正是这少于1%的费用对投资的影响却高达75%以上,单项工程设计中,其建筑和结构方案的选择及建筑材料的选用对投资又有较大影响,如建筑方案中的平面布置为内廊式还是外廊式、进深与开间的确定、立面形式的选择、层高与层数的确定、基础类型选用、结构形式选择等都存在着技术经济分析问题
据统计,在满足同样功能的条件下,技术经济合理的设计,可降低工程造价5%~10%,甚至可达10%~20%
(二)设计质量间接影响投资
据统计,在工程质量事故的众多原因中,设计责任多数占40.1%,居第一位
不少建筑产品由于缺乏优化设计,而出现功能设置不合理,影响正常使用;有的设计图纸质量差,专业设计之间相互矛盾,造成施工返工、停工的现象,有的造成质量缺陷和安全隐患,给国家和人民带来巨大损失,造成投资的极大浪费
震惊全国的宁波大桥事故就是这方面的典型例证
(三)设计方案影响经常性费用优化设计不仅影响项目建设的一次性投资,而且还影响使用阶段的经常性费用,如暖通、照明的能源消耗、清洁、保养、维修费等,一次性投资与经常性费用有一定的反比关系,但通过优化设计可努力寻求这两者的最佳结合,使项目建设的全寿命费用最低
二、建筑设计存在的问题 (一)政府监控不力 长期以来,形成了一种设计对业主负责,设计质量由设计单位自行把关的观念,主管部门对设计成果缺乏必要的考核与评价,有的仅靠图纸会审来发现一些简单问题,只有等出现了大的技术问题才来追究责任,而方案的经济性则问及更少
另外,对设计市场管理不够,越级、无证、挂靠设计时有发生,从而导致设计质量下降,加之由于设计工作的特殊性,不同的项目有各自的特点,所以针对不同项目优化设计的成果缺乏明确的定性考核指标
(二)优化设计的意识不强 目前,业主往往把投资的控制重心放在施工环节上,而对设计环节重视不够
其原因:一是对设计对投资影响的重要性认识不够,只看到搞施工招标,投标价要低于标底价、施工单位要让利等,殊不知设计方案的优化会带来更大的节约;二是无法很好地选择设计单位,因为在设计前业主不知道谁能优化到什么程度
有些项目设计虽通过招投标,但此时方案不细,概算粗略,很难来综合评定;三是业主由于专业知识上的限制,对设计方案难以从优化扰的角度提出要求或疑议;四是有些业主经济实力雄厚,项目建设赶时髦,求新颖,根本不提优化要求;五是有些业主自身对工程应具备的功能要求及应达到的目标不明确,随意性大,要求出图时间紧,又压低设计收费,从而也影响了优化设计的开展
(三)缺乏必要的压力和动力 由于目前的设计经营往往凭的是关系,缺乏公平竞争,所以设计单位的重心不在技术水平的提高上,设计只要保证不出大的质量问题,方案的好坏、造价的高低,关系不大,使优化设计失去压力
由于现在的设计收费是按面积或按造价的比例计取,几乎跟投资的节约和设计质量的优劣无关,导致对设计方案不认真进行经济分析,而是追求高标准,或为保险起见,随意加大安全系数,造成投资浪费
(四)运行的机制不够完善 优化设计的运行需有良好的机制作为保证
而目前的状况,一是缺乏公平的设计市场竞争机制,设计招标未能得到推广和深化,地方、行业、部门保护严重;二是价格机制扭曲,优化不能优价;三是法律法规机制薄弱
三、工程设计优化的措施 (一)建立健全企业内部管理体制 1)健全设计竞争机制
主管部门应严格执行相应的规定,符合条件的项目必须招标;业主对拟建项目应有明确的功能及投资要求,招标时对投标单位的资质信誉等方面进行必要的资格审查;应设立合理的建设评标方法,保证设计单位公平竞争,并限制业主在项目上的随意性
2)充分发挥设计人员的主体作用
设计的复杂性和艰巨性突显了规章制度的重要性
复杂的设计工作,每一步设计质量控制,不可能做到时时监督,处处检查
因此,优化设计的根本就在于坚持以人为本、科学管理,千方百计调动、激发全员的积极性、主动性和责任心,充分发挥其在设计过程中的主体作用
3)合理运用激励机制
在广泛征求员工意见的基础上,出台一套多数人认可的激励制度,严格按制度执行;激励制度应与考核制度结合起来,使这种外部的推动力量转化成一种自我的动力,充分发挥人的潜能;最后在制定制度时要体现科学性,企业必须系统地分析、搜集与激励有关的信息,全面了解员工的需求和工作质量,实时根据情况的改变制定出相应的政策
(二)在设计过程中采用限额设计 限额设计就是按照批准的可行性研究报告的投资估算控制初步设计,按照批准的初步设计总概算控制技术设计和施工图设计
同时各专业在保证达到使用功能的前提下,按分配的投资限额控制设计,确保不突破总投资
分解投资和工程量是实行限额设计的有效途径,它是将上阶段设计审定的投资额和工程量先分解到各个专业,然后再分解到各单位工程和各分部工程,通过层层分解,实现对投资限额的控制和管理,也同时实现了对设计规范、设计标准、工程数量与概预算指标等各方面的控制
在初步设计限额中,各专业设计人员要增强工程造价意识,严格按照限额设计分解的投资额控制工程量
(三)运用设计标准规范约束设计单位 工程设计标准的制定由相关管理部门来制定,并由相关监督部门执行
设计人员执行与否,严格受法律和各种取费方式的限定
在支付设计费时,哪项不符合标准按总费用的比例扣除,并运用法律手段约束设计单位按设计标准执行