鐵路隧道施工技術(shù)研究

郭振江

（中鐵十九局集團(tuán)第五工程有限公司，遼寧 大連116000）

0 前言

現(xiàn)代鐵路隧道建設(shè)必須注意強(qiáng)化資源配置，堅決貫徹統(tǒng)籌規(guī)劃，統(tǒng)一建設(shè)的施工原則。重視鐵路隧道設(shè)計，注重加強(qiáng)支護(hù)和施工通風(fēng)，注重地質(zhì)分析和監(jiān)測工作，應(yīng)用新的施工方法進(jìn)行正確的選擇。創(chuàng)造一個安全、快速的施工條件。眾所周知，鐵路隧道的質(zhì)量取決于鉆孔和爆破質(zhì)量，所以首先要確定爆破鉆孔和爆破面，在掌握爆破技術(shù)及其特點的前提下在進(jìn)行爆破施工。

1 鐵路隧道工程施工中的技術(shù)要求

1.1 鐵路隧道工程的難點

首先，鐵路隧道施工距離長，地質(zhì)條件復(fù)雜，地質(zhì)斷面較大。據(jù)調(diào)查很多鐵路隧道的施工距離都超過了千米，斷面的凈空有效面積相對較小。這也使得隧道和斷面呈現(xiàn)出不同的角度，不能直接進(jìn)行施工修建，這樣在施工挖掘過程中發(fā)生冒頂和巖層松動的可能性就會增大。

其次，鐵路隧道工程技術(shù)含量較高，高標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)要求。很多鐵路隧道工程的基礎(chǔ)設(shè)施目標(biāo)值較高，并且預(yù)留出進(jìn)一步提升的空間和環(huán)境，同時隨著國家對鐵路隧道工程的要求提高，主體結(jié)構(gòu)的使用壽命規(guī)定為100年。同時由于我國地形地質(zhì)環(huán)境多樣化，鐵路隧道穿過的山地巖層環(huán)境復(fù)雜，對于巖層中的水層要嚴(yán)密監(jiān)控，一旦發(fā)生透水事故將十分嚴(yán)重。

然后，水文地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，環(huán)境因素較多，隧道的排水功能要求過高。很多鐵路隧道穿過含有水層的山體，常年出現(xiàn)透水現(xiàn)象，這就要求鐵路隧道要建有十分完善的排水系統(tǒng)。

最后，隧道圍巖復(fù)雜，存在潛在的危險。由于隧道的開通將會導(dǎo)致原本緊密在一起的巖層分離，開始受到風(fēng)化腐蝕的影響，這就會造成隧道內(nèi)會出現(xiàn)一定的冒頂片幫的事故。

1.2 鐵路隧道的施工原則

對于施工過程中的質(zhì)量控制要深入考慮鐵路行業(yè)的規(guī)范，充分考慮工程的經(jīng)濟(jì)性，控制材料的用量及設(shè)計經(jīng)費，對隧道的設(shè)計工作要進(jìn)行優(yōu)化，要改變過去的只注重于加固的治理觀念，應(yīng)該從基礎(chǔ)開始進(jìn)行綜合治理，從設(shè)計開始，多個部門協(xié)同工作，從工程質(zhì)量的根源抓起，切斷問題的途徑，同時要全面考慮設(shè)計過程中的設(shè)計原則，充分利用國內(nèi)外先進(jìn)的設(shè)計生產(chǎn)理念，并采用計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)，優(yōu)化設(shè)計程序，及時應(yīng)用于生產(chǎn)實踐中。

2 鐵路隧道施工中的問題

2.1 地下水滲漏

地下水滲漏是鐵路隧道施工中的一個比較常見的問題，出現(xiàn)滲透問題將會大大縮短隧道的使用期。隧道滲漏的主要原因主要由以下幾點：首先，很多不合格的防水材料在市場上時常出現(xiàn)，很多防水材料生產(chǎn)單位不符合要求，僅僅追求高額利潤，同時鐵路施工部門在檢查過程中沒有注意，這就造成了鐵路隧道的漏水隱患。其次，隧道內(nèi)巖石和巖石表面的排水處理不當(dāng)，出現(xiàn)局部凹陷的現(xiàn)象，同時地表水沒有進(jìn)行處理，隧道表面未經(jīng)處理直接進(jìn)行防水板的鋪設(shè)，這就容易造成防水板的破裂，導(dǎo)致滲水隱患。

2.2 襯砌開裂損壞

襯砌是隧道的主要設(shè)施。襯砌不僅要承受地層壓力，而且要防止巖層變形和塌陷。如果襯砌發(fā)生破壞將直接影響隧道的穩(wěn)定，大大降低可靠性，同時將會嚴(yán)重危害交通安全。襯砌破壞將會降低隧道結(jié)構(gòu)應(yīng)力，容易變形。在外力作用下，將會降低隧道間隙，使隧道結(jié)構(gòu)傾斜。同時還會發(fā)生脫落現(xiàn)象，影響行車。

2.3 隧道結(jié)構(gòu)腐蝕

隧道腐蝕主要體現(xiàn)在襯砌的腐蝕。襯砌與土壤直接接觸，土壤中含有大量的水，尤其是一些含水層，水將會通過毛細(xì)變形縫滲入襯砌內(nèi)部從而造成腐蝕。一旦發(fā)生腐蝕，將會使隧道的性能大大降低，產(chǎn)生變形，縮短隧道使用壽命，也會對交通安全造成巨大威脅。隧道結(jié)構(gòu)腐蝕主要因為存在一些腐蝕介質(zhì)，同時存在容易受到腐蝕的材料。

2.4 其他問題

隧道頂板支護(hù)不穩(wěn)定也是重要的安全隱患。如果支護(hù)是不穩(wěn)定的，會使隧道頂板支撐失去一定的穩(wěn)定性，因此會導(dǎo)致隧道變形，引發(fā)一系列的問題。塌陷是隧道施工中的最嚴(yán)重的問題，隧道壁周圍巖石坍塌將會使隧道失去穩(wěn)定性，尤其是隧道入口的地方如果巖石長期裸露，受到風(fēng)化就會呈現(xiàn)粒狀，從而失去自穩(wěn)能力，容易導(dǎo)致塌陷。

3 鐵路隧道施工技術(shù)措施

3.1 選用性能優(yōu)良的材料

防水材料的好壞直接影響隧道工程的防水性能，所以必須在材料選擇上嚴(yán)格控制。要通過比較不同的材料規(guī)格，結(jié)合施工的具體需要，選用最好的防水材料，以確保工程質(zhì)量。在防水材料施工過程中要打下一個良好的防水板鋪設(shè)環(huán)境，使防水板上下得到控制，以確保防水板所有區(qū)域都能抵抗圍巖。

3.2 做好防腐處理

在鐵路隧道施工中要關(guān)注巖層的腐蝕問題，只有解決好鐵路隧道的防腐問題才能延長鐵路隧道的使用壽命，讓其更加安全的發(fā)揮其作用。如何做好鐵路隧道的防腐處理有以下幾點：首先，要注意隧道口裸露巖層的防腐處理，因為隧道口的巖層長期裸露于空氣中，更容易受到風(fēng)化、雨水的影響，一旦隧道口巖層發(fā)生腐蝕將會形成惡性循環(huán)，影響到隧道內(nèi)部的巖層的穩(wěn)定。針對隧道口的巖層要建設(shè)防腐層，通過砌磚和涂抹防腐材料來進(jìn)行防腐處理。其次，要注意隧道壁巖層的防腐問題，采用高性能的防腐混凝土進(jìn)行施工建設(shè)，使用不和水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的材料進(jìn)行施工建設(shè)。最后，在選用材料時要選用耐腐蝕的材料，在施工時在材料中添加防腐劑。

3.3 做好項目預(yù)評價

根據(jù)不同的施工環(huán)境，使用具有針對性的探測方法進(jìn)行設(shè)計，特別是復(fù)雜地帶，在施工前，要進(jìn)行地質(zhì)鉆探和地震波的預(yù)測，提出輔助施工措施。地質(zhì)隧道施工技術(shù)是隧道施工的關(guān)鍵工藝，要配備地質(zhì)專業(yè)技術(shù)人員，認(rèn)真做好現(xiàn)場調(diào)查工作，在隧道施工中，要認(rèn)真針對預(yù)評價文件進(jìn)行施工準(zhǔn)備。施工過程要進(jìn)行必要的補充測量和驗證。根據(jù)圍巖的地質(zhì)條件，進(jìn)行聯(lián)合檢測，根據(jù)地質(zhì)預(yù)報，通過對地質(zhì)變化的地質(zhì)素描，來反應(yīng)不同的地質(zhì)環(huán)境，進(jìn)而來發(fā)展和適應(yīng)野外施工方案和安全技術(shù)措施，防止事故的發(fā)生。

3.4 加強(qiáng)監(jiān)督管理

在施工監(jiān)測過程中，要運用專業(yè)的測量儀器和工具對圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)變化及時進(jìn)行監(jiān)測。為施工部門及時提供圍巖的安全信息。保證支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，施工部門及時對施工進(jìn)行調(diào)整和修改。監(jiān)管部門要了解地質(zhì)環(huán)境條件。及時監(jiān)測圍巖內(nèi)部的位移和兩層圍巖的壓力與支護(hù)力。及時對隧道壁表面應(yīng)力和裂紋進(jìn)行測量，施工部門針對監(jiān)測結(jié)果及時修正施工步驟。監(jiān)測部門及時繪制各種圖形和圖表，對施工中的有關(guān)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。

4 結(jié)束語

鐵路是交通運輸?shù)闹黧w，也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)。因此，鐵路建設(shè)是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵，在鐵路建設(shè)施工中鐵路隧道的安全穩(wěn)定一直是一個難點。因為在隧道施工中存在空間小，工程量大的特點，易受周圍土壤和天氣的影響。因此在鐵路隧道施工中要針對施工）特點進(jìn)行施工規(guī)劃。以確保鐵路隧道施工的安全穩(wěn)定。

［1］肖乾舉.復(fù)雜地質(zhì)條件下鐵路隧道施工技術(shù)研究[J].科技創(chuàng)業(yè)月刊,2013,26(5)：48-49.

［2］張俊波.鐵路隧道施工技術(shù)研究[J].黑龍江交通科技,2012,21(1)：68-69.

［3］田富強(qiáng).關(guān)于鐵路的隧道施工技術(shù)研究[J].科技資訊,2012,20(10)：49-50.