關(guān)于鐵路的隧道施工技術(shù)研究

田富強(qiáng)

摘要：目前，鐵路已經(jīng)成為各個(gè)國家的交通命脈，是疏通經(jīng)濟(jì)的紐帶，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著不可忽視的重要作用。鐵路線路一般比較長(zhǎng)，而且可謂是條條互通，我國幅員遼闊，多山嶺和丘陵，所以在鐵路建設(shè)施工中，經(jīng)常會(huì)穿越隧道，這給施工帶來可一定的難度，鐵路的隧道施工也一直是人們關(guān)注的熱點(diǎn)問題。本文筆者就結(jié)合自己的工作經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)目前鐵路隧道施工中的常見問題作簡(jiǎn)單的介紹并分析原因，提出解決問題的施工技術(shù)措施。

中圖分類號(hào)：U25文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791(2011)04(a)-0000-00

鐵路隧道主要是指在地下或者水下修建鋪設(shè)鐵路以備車輛通行的一種建筑物。鐵路隧道根據(jù)所在的位置可以大致分為三大類：水下隧道：為了穿越海峽或者河流從海底或者河底穿過的隧道；山嶺隧道：在修建鐵路的時(shí)候?yàn)榱丝s短距離，同時(shí)避免出現(xiàn)比較大的坡道從丘陵或者山嶺中穿越的隧道；城市隧道：有些鐵路的修建的時(shí)候不可避免的要通過一些大城市，為了不影響城市整體建設(shè)并節(jié)省空間，而從城市的地下穿越的隧道。以上三類隧道中比較常見的就是山嶺隧道，本文也主要針對(duì)山嶺隧道展開分析。

鐵路隧道在穿越山嶺的時(shí)候施工難度相對(duì)比較大，所以存在很多問題，接下來，筆者就針對(duì)一些常見問題作簡(jiǎn)單說明。

1鐵路隧道施工常見問題

近些年，我國在鐵路隧道建設(shè)方面得到了很大的提升，但是鐵路隧道工程具有開挖面積大，施工難度高，技術(shù)復(fù)雜等特點(diǎn)，所以在施工過程中或者在建成之后仍然存在很多問題，這些問題嚴(yán)重影響了鐵路的通行能力。

1.1隧道滲漏水問題

隧道滲漏水是鐵路隧道施工中比較常見的一種問題，它會(huì)使隧道襯砌混凝土加快碳化，大大縮短了隧道的使用期限。隧道滲漏的主要原因有以下幾個(gè)方面：

（1）防水材料不合格

由于鐵路建設(shè)工程數(shù)量的急劇增加，對(duì)于隧道防水材料的需求也越來越大，于是很多防水材料的生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)運(yùn)而生，在這個(gè)龐大的市場(chǎng)當(dāng)中，難免會(huì)有一些單位的產(chǎn)品質(zhì)量不合乎要求，很多廠家為了追求高額的利潤將一些廢棄的材料再生制造，鐵路施工單位采購人員由于疏忽購進(jìn)了這些不合格的產(chǎn)品，直接導(dǎo)致隧道滲漏水問題。

（2）排水處理不當(dāng)

①基巖和圍巖基面不平整，局部位置出現(xiàn)凹陷現(xiàn)象；表面滲水點(diǎn)沒有處理，滲水隨意蔓延；基面上的一些尖銳物沒有經(jīng)過處理直接把防水板和無紡布掛上去，導(dǎo)致防水板破裂；

②防水板鋪設(shè)不夠規(guī)范；

③沒有對(duì)變形縫和施工縫做仔細(xì)的處理，使縫隙出現(xiàn)滲漏；

④隧道的基線沒有得到妥善處理，留下滲水隱患；

1.2襯砌開裂破損

隧道襯砌是隧道的主體建筑物，也是受力的關(guān)鍵，不僅承受地層的壓力，還能夠防止圍巖出現(xiàn)變形以及塌落。一旦隧道襯砌出現(xiàn)開裂破損，就會(huì)直接破壞隧道整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，大大降低了襯砌的可靠性和安全性，影響隧道的使用，嚴(yán)重的還會(huì)危害到行車的安全。

襯砌開裂破損的主要危害是：

（1）降低了襯砌結(jié)構(gòu)的受力能力，容易出現(xiàn)變形；

（2）在外力的作用下，襯砌會(huì)出現(xiàn)變形以及輕微的塌陷，減少了隧道的凈空空間，使襯砌結(jié)構(gòu)向隧道內(nèi)傾斜，影響車輛通行；

（3）拱形襯砌可能會(huì)出現(xiàn)掉塊現(xiàn)象，影響火車通行；

（4）由于襯砌破損，導(dǎo)致裂縫漏水，腐蝕隧道內(nèi)設(shè)施；

1.3隧道結(jié)構(gòu)被腐蝕

隧道結(jié)構(gòu)腐蝕主要體現(xiàn)為襯砌腐蝕，因?yàn)橐r砌結(jié)構(gòu)直接接觸土壤，土壤中含有大量水分，尤其是一些特殊地質(zhì)還會(huì)含有腐蝕性環(huán)境水，這些水會(huì)通過襯砌的工作縫、毛細(xì)孔或者變形縫滲透到襯砌的內(nèi)部，腐蝕構(gòu)件。被腐蝕的襯砌在受力性能方面會(huì)大大降低，還會(huì)出現(xiàn)變形，這樣不僅縮短了使用壽命，對(duì)行車安全也會(huì)造成巨大的威脅。

隧道結(jié)構(gòu)被腐蝕的原因主要有四個(gè)方面：

（1）存在一些腐蝕介質(zhì)；

（2）存在比較容易腐蝕的物質(zhì)；

（3）土質(zhì)中含有大量地下水并且具有流動(dòng)性；

（4）結(jié)構(gòu)的縫隙沒有處理好。

1.4隧道中有瓦斯或者其他可燃性氣體

我們都知道瓦斯爆炸的后果是多么嚴(yán)重，在隧道施工的過程中，遇到瓦斯或者其他可燃性氣體屬于最為嚴(yán)重的一種問題。此種問題一般出現(xiàn)在隧道施工的沿線有很多煤礦的情況，由于特殊的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，地層中含有大量的瓦斯以及其他可燃性氣體，在隧道開挖的過程中，這些氣體和土壤分離，彌漫到空氣中，不僅氣體本身有毒，而且遇到明火立即爆炸，后果極為嚴(yán)重。

1.5隧道出現(xiàn)冰凍

隧道的冰凍問題一般集中在比較寒冷的地區(qū)，由于氣溫比較低，隧道內(nèi)部的水以及圍巖中的的積水就會(huì)結(jié)冰，導(dǎo)致襯砌凍裂或者剝落，使襯砌失去穩(wěn)定性，降低受力能力，影響隧道的質(zhì)量。

1.6初期支護(hù)不穩(wěn)定

隧道的初期支護(hù)是施工繼續(xù)的基礎(chǔ)，也是保證安全施工的關(guān)鍵，如果初期支護(hù)不穩(wěn)定，就會(huì)使支護(hù)失去一定的穩(wěn)定性，這樣就可能導(dǎo)致襯砌變形，導(dǎo)致一系列的問題產(chǎn)生。

1.7塌方現(xiàn)象

塌方是隧道施工中比較嚴(yán)重的問題之一，一般出現(xiàn)塌方的隧道圍巖的完整性比較差，特別是隧道進(jìn)口的地方暴露圍巖部分是完全風(fēng)化或者強(qiáng)風(fēng)化的強(qiáng)烈?guī)r體，呈破碎狀或者散體狀結(jié)構(gòu)，沒有自穩(wěn)能力，在施工中受到爆破震動(dòng)的干擾，導(dǎo)致塌方。

2鐵路隧道施工技術(shù)措施

2.1把好材料關(guān)

如上所述，防水材料的好壞直接影響隧道工程的防水性能，所以在選擇材料上一定要嚴(yán)格控制。最好以招標(biāo)的形式，對(duì)不同規(guī)格的材料進(jìn)行比較，結(jié)合具體施工需要，選擇最佳的材料，以保證隧道質(zhì)量。

2.2做好防水排水措施

首先，要鋪設(shè)好防水板，鋪設(shè)的時(shí)候遵循先拱后墻的順序，下面的防水板要壓住上面的，控制松緊程度，保證防水板的所有面積都能抵到圍巖上，兩個(gè)防水板之間的搭接寬度要大于150毫米。

其次，要處理好施工縫和變形縫等防水比較薄弱的地方。

2.3做好襯砌工作

對(duì)于襯砌結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的裂縫要及時(shí)進(jìn)行修正，在襯砌的背后如果有空洞可以采用注漿的方式增加其強(qiáng)度，加大底板的穩(wěn)定性能，還可以采用二次襯砌的方式對(duì)襯砌進(jìn)行加固。

二次襯砌在隧道施工中，可以有效的提高隧道的使用壽命以及外觀質(zhì)量，襯砌主要分為兩個(gè)部分：二次襯砌和仰拱襯砌。二次襯砌的時(shí)間要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控測(cè)量的結(jié)果確定，通常在初期支護(hù)已經(jīng)基本穩(wěn)定，整體的收斂值達(dá)到規(guī)范要求，圍巖和初期支護(hù)變形率都比較穩(wěn)定的時(shí)候再進(jìn)行二次襯砌。

2.4防止腐蝕

（1）在選擇材料的時(shí)候，最好采用耐腐蝕性的水泥；

（2）在混合料中加一些有效防止腐蝕的添加劑；

（3）提高襯砌結(jié)構(gòu)的整體性和密實(shí)度，防止水及腐蝕性液體滲入；

（4）加強(qiáng)襯砌結(jié)構(gòu)的排水能力；

（5）在襯砌的外層設(shè)置一層隔離層，防止和水接觸；

（6）采用防腐蝕性能高的混凝土；

（7）使用和侵蝕性水不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的石料做襯砌。

2.5施工隧道保持通風(fēng)，及時(shí)勘測(cè)

在施工之前要對(duì)施工地點(diǎn)的地質(zhì)情況做詳細(xì)的勘察，如果施工所在地的土質(zhì)中含有瓦斯或者其他可燃性氣體，在施工的過程中要注意保持通風(fēng)，并且隨時(shí)監(jiān)測(cè)隧道內(nèi)的空氣含量，一旦發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)停止施工，撤離施工人員，加大通風(fēng)，禁止隧道內(nèi)使用明火。

2.6加大管理力度

首先，要從施工人員入手，強(qiáng)化他們的質(zhì)量意識(shí)。施工人員是決定施工質(zhì)量的第一因素，所以要培養(yǎng)施工人員自我檢查的習(xí)慣，不能單純的靠監(jiān)督來保證工程質(zhì)量。尤其是針對(duì)隱蔽工程等細(xì)微的操作，更需要施工人員有很強(qiáng)的責(zé)任心，才能確保質(zhì)量。

其次，要加大監(jiān)管力度，對(duì)施工過程制定嚴(yán)密的管理體系，清楚施工中的質(zhì)量控制要點(diǎn)，做定期檢查的同時(shí)對(duì)一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)要全程監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)上報(bào)并勒令修改，不能留下質(zhì)量隱患。對(duì)施工進(jìn)展做詳細(xì)的記錄，有規(guī)范的驗(yàn)收?qǐng)?bào)告，按照相應(yīng)的規(guī)章制度，確定合格之后才可以進(jìn)入下一個(gè)施工環(huán)節(jié)。

3結(jié)語

鐵路是交通事業(yè)的主體，也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，是人們生活的必需品。所以鐵路的建設(shè)是至關(guān)重要的，而隧道施工在鐵路建設(shè)中一直是一個(gè)難點(diǎn)、重點(diǎn)。因?yàn)樗淼朗┕ご嬖诤艽蟮碾y度，施工空間小，工程量大，受到周圍土質(zhì)、天氣、環(huán)境等多方面因素的影響，所以鐵路的隧道施工中經(jīng)常出現(xiàn)各種各樣的問題，要保證鐵路更好的服務(wù)于經(jīng)濟(jì)，就要解決這些問題。本文筆者結(jié)合多年的工作經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)一些常見問題作了分析，并提出了相應(yīng)的解決措施，但是這只是眾多問題中的一部分，更多的還需要專業(yè)人士去研究，以保證鐵路建設(shè)事業(yè)的發(fā)展。

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