鐵路隧道施工過(guò)程中存在的問(wèn)題及其改進(jìn)

趙勇

摘 要：鐵路隧道施工不僅關(guān)系到交通建設(shè)問(wèn)題，更關(guān)系到隧道施工和鐵路運(yùn)行時(shí)相關(guān)人員的生命安全，應(yīng)受到國(guó)家和施工單位的高度關(guān)注。本文就鐵路隧道施工過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行討論。

關(guān)鍵詞：鐵路隧道；施工過(guò)程；問(wèn)題；改進(jìn)

1 當(dāng)前鐵路隧道施工的現(xiàn)狀

我國(guó)是一個(gè)幅員遼闊的國(guó)家，面積多達(dá)九百多萬(wàn)平方公里，因此路線(xiàn)長(zhǎng)、貨運(yùn)量大、速度快的鐵路運(yùn)輸成為我國(guó)最主要的交通運(yùn)輸方式，鐵路線(xiàn)貫穿南北。我國(guó)面積遼闊且地質(zhì)地貌形式多樣，在修建鐵路過(guò)程中，經(jīng)常受高山、河谷等自然因素的阻礙。在這種情況，為縮短距離、節(jié)約成本，加強(qiáng)偏遠(yuǎn)地區(qū)的聯(lián)系，常常會(huì)在這些特殊地貌中間打通一條鐵路隧道并加以改造，用于鐵路的通車(chē)和保護(hù)。在鐵路隧道施工的過(guò)程中，由于施工環(huán)境的惡劣和技術(shù)問(wèn)題等原因，隧道坍塌等事故頻發(fā)，機(jī)械設(shè)備破壞、工程進(jìn)度減慢，浪費(fèi)了巨大的財(cái)力物力，造成人員傷亡，損失嚴(yán)重。

2 鐵路隧道施工存在的問(wèn)題

2.1 施工技術(shù)不當(dāng)

施工技術(shù)是鐵路隧道施工的重點(diǎn)，對(duì)地質(zhì)條件的勘探和防御技術(shù)、在施工作業(yè)中對(duì)機(jī)械設(shè)備的操作水平，都會(huì)影響到隧道施工的安全和進(jìn)度。現(xiàn)階段，我國(guó)引進(jìn)了較為先進(jìn)的鉆爆法、掘進(jìn)機(jī)法等，加上相應(yīng)的通風(fēng)、支護(hù)和襯砌技術(shù)，對(duì)于應(yīng)付一般隧道施工問(wèn)題是完全可以的。但在實(shí)踐過(guò)程中，這些技術(shù)并沒(méi)有得到很好的運(yùn)用，成效不大。例如，企業(yè)投入較少，技術(shù)設(shè)備不夠齊全；操作人員水平不高，技術(shù)運(yùn)用不嫻熟；地質(zhì)勘探技術(shù)水平較低等，都使得作業(yè)過(guò)程中不能有效預(yù)測(cè)施工時(shí)的地質(zhì)危害且對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的防治技術(shù)不夠完善，加重了施工事故發(fā)生時(shí)人員的傷亡和經(jīng)濟(jì)的損失。

2.2 地質(zhì)條件復(fù)雜

鐵路隧道是為保護(hù)鐵路安全及出于成本等因素而建造，多在山區(qū)、河流或地貌奇特地區(qū)，所以地質(zhì)條件較差，給修建隧道帶來(lái)了阻礙。地質(zhì)條件復(fù)雜包含兩個(gè)方面：一方面是該地區(qū)的自身狀況較差，例如巖層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，開(kāi)鑿不易；巖層脆弱，易倒塌；位于斷層地帶，地殼活動(dòng)不穩(wěn)定；喀斯特地貌等特殊地形等等。這些地區(qū)在開(kāi)鑿隧道時(shí)異常艱難，或是巖石堅(jiān)硬，難以打通；或是地質(zhì)脆弱，開(kāi)鑿后容易發(fā)生巖層變形或者倒塌，甚至引起一系列的泥石流、滑坡、地面下陷等地質(zhì)災(zāi)害，造成事故。另一方面是施工地段周?chē)h(huán)境特殊，主要分布在采空區(qū)、黃土洞穴等特殊地段，下穿城市時(shí)容易與周?chē)慕ㄖ?、煤氣石油管道、地下水等接觸，造成地表結(jié)構(gòu)變化、建筑倒塌，甚至威脅到城市居民安全，在打通隧道時(shí)要異常小心。

2.3 施工單位輕視

鐵路隧道的施工是由施工單位進(jìn)行策劃、組織和管理的，所以要提高施工技術(shù)，加快進(jìn)度，就需要施工單位對(duì)其加以重視。在我國(guó)施工單位中一直盛行著“塌方不可抗御論”這一觀點(diǎn)，即將隧道施工時(shí)造成的塌方問(wèn)題完全歸結(jié)于地質(zhì)因素，將地質(zhì)條件的影響無(wú)限擴(kuò)大，認(rèn)為地質(zhì)條件的復(fù)雜是施工困難的唯一因素，不可抗拒。久而久之，施工單位就忽視了對(duì)地質(zhì)工作的開(kāi)展，在現(xiàn)階段，我國(guó)大多數(shù)施工單位中既沒(méi)有專(zhuān)業(yè)的施工地質(zhì)技術(shù)人員，也缺乏完整的地質(zhì)工作工序，僅憑經(jīng)驗(yàn)施工；有些施工單位雖然安排了地質(zhì)技術(shù)人員，但他們大多不參與實(shí)際工作或局限于地質(zhì)預(yù)測(cè)工作，對(duì)于后續(xù)工作的開(kāi)展沒(méi)有明確的指導(dǎo)；而國(guó)家也逐漸形成了以隧道塌方次數(shù)的多少評(píng)價(jià)地質(zhì)條件的好壞與施工工作開(kāi)展的難易程度，忽視了對(duì)地質(zhì)技術(shù)的開(kāi)發(fā)研究。

3 鐵路隧道施工的改進(jìn)措施

3.1 改進(jìn)施工技術(shù)

首先，改進(jìn)預(yù)加固技術(shù)，即對(duì)相對(duì)脆弱和易破碎巖層進(jìn)行注漿加固，增強(qiáng)其受力能力和穩(wěn)定性，從而增強(qiáng)施工過(guò)程中其抗壓能力，提高安全性；其次，改進(jìn)支護(hù)技術(shù)，超前支護(hù)，加固施工設(shè)備，保障工作人員的生命安全；最后，改進(jìn)控制方法，采用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)進(jìn)行臨空面控制，遠(yuǎn)離施工洞口，保障施工安全。

以具體防治措施為例：塌方多是由于圍巖脆弱、易破碎，在修建隧道時(shí)，可采用提高圍巖的強(qiáng)度和抗壓性的措施進(jìn)行注漿，利用施工中常用的超前長(zhǎng)管棚、超前錨桿及加固注漿、超前小導(dǎo)管注漿等施工措施加以預(yù)防；對(duì)于瓦斯地層，則需要降低瓦斯壓力，采取鉆孔排放的方式，減輕施工壓力，同時(shí)要對(duì)其進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)，利用瓦斯測(cè)定儀對(duì)其進(jìn)行不間斷地濃度監(jiān)測(cè)，確保施工安全；對(duì)于石膏地層和山谷等地下水位較高的地段，或在巖層軟弱、復(fù)雜的地質(zhì)隧道施工過(guò)程所引起的滲漏水問(wèn)題，應(yīng)采用積極有效的防排水措施予以處理，某些地段還需加強(qiáng)通風(fēng)，以確保隧道內(nèi)鐵路運(yùn)行安全。

由于地質(zhì)災(zāi)害的種類(lèi)和各地的具體情況不同，在施工時(shí)，需針對(duì)不同的地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題選擇相應(yīng)的施工技術(shù)和防治方法進(jìn)行處理，以防引發(fā)其他的地質(zhì)災(zāi)害；還要與時(shí)俱進(jìn)，適時(shí)更新，采用先進(jìn)技術(shù)，并不斷總結(jié)施工中的問(wèn)題和治理經(jīng)驗(yàn)，在進(jìn)行新的施工方案設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮，以減少同類(lèi)事故的發(fā)生；同時(shí)施工機(jī)械的性能決定了施工方法和復(fù)雜地質(zhì)條件下隧道安全高效的完成，所以要不斷完善施工機(jī)械性能，正確選用機(jī)械材料和科學(xué)技術(shù)。

3.2 加強(qiáng)地質(zhì)工作

現(xiàn)階段，我國(guó)對(duì)地質(zhì)工作研究較少，大部分隧道施工缺乏地質(zhì)工作這一環(huán)節(jié)或者只關(guān)注地質(zhì)環(huán)境的前期勘探，所以這方面的工作急需加強(qiáng)。科學(xué)的隧道地質(zhì)工作應(yīng)包含三方面內(nèi)容：前期的地質(zhì)情況預(yù)測(cè)、施工中圍巖的進(jìn)一步調(diào)查及地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)、探討與圍巖相匹配的施工技術(shù)等。前期預(yù)測(cè)是指在施工前，由專(zhuān)家和隧道工作者運(yùn)用儀器探測(cè)和地面調(diào)查等方法，初步了解施工地的地質(zhì)構(gòu)造，判斷隧道可建與否及運(yùn)用何種施工技術(shù)進(jìn)行鉆探；施工過(guò)程中，對(duì)巖石的調(diào)查和鑒定包括巖層自身結(jié)構(gòu)、受力狀況和巖層周?chē)牡刭|(zhì)狀況，如地下水等，隨著施工進(jìn)展對(duì)其進(jìn)行深入調(diào)查。對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)主要是指通過(guò)深入隧道，對(duì)塌方、突水、瓦斯爆炸等地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測(cè)，具體內(nèi)容即是對(duì)巖層破碎帶和不穩(wěn)定的巖溶等進(jìn)行識(shí)別，對(duì)地下水位進(jìn)行監(jiān)測(cè)及對(duì)斷層和煤系地層的確認(rèn)識(shí)別，以保證施工階段的安全性；經(jīng)一系列識(shí)別監(jiān)測(cè)后，在地質(zhì)狀況相對(duì)穩(wěn)定的情況下，還要尋找與該巖層結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的施工技術(shù)，以免在施工中誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。

3.3 加強(qiáng)相關(guān)監(jiān)管

從國(guó)家方面來(lái)看，立法機(jī)關(guān)應(yīng)加強(qiáng)立法，杜絕施工單位的敷衍僥幸心理，以加強(qiáng)其對(duì)工作的重視力度和安全意識(shí)；同時(shí)中央和各地鐵路部門(mén)成立專(zhuān)門(mén)的監(jiān)察小組，加強(qiáng)對(duì)鐵路施工單位的工作監(jiān)督和管理并成立研究機(jī)構(gòu)，采納各方意見(jiàn)，專(zhuān)門(mén)研究地質(zhì)工作技術(shù)和機(jī)械設(shè)備操作技術(shù)的改進(jìn)與創(chuàng)新，根據(jù)不同施工地段的地質(zhì)狀況進(jìn)行調(diào)查，尋找最適合的技術(shù)，從而從整體上保證施工的順利進(jìn)行。

從施工單位來(lái)看，要從企業(yè)內(nèi)部加強(qiáng)管理，關(guān)注施工工作的開(kāi)展。首先，選擇職業(yè)的、經(jīng)驗(yàn)豐富的地質(zhì)工作和機(jī)械操作人員并給其進(jìn)行定期專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)，深入了解工作；其次，在施工過(guò)程中加強(qiáng)管理和監(jiān)察力度，增加人員，組建管理和監(jiān)察小組，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決施工中出現(xiàn)的問(wèn)題，確保施工工作的有序開(kāi)展和進(jìn)度。加大管理和監(jiān)督，使企業(yè)和施工人員對(duì)隧道施工中的地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題產(chǎn)生高度重視，提高施工隊(duì)伍的風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)，增強(qiáng)職業(yè)素質(zhì)，從而使事故風(fēng)險(xiǎn)在隧道施工中盡量降低。只有國(guó)家和施工單位重視問(wèn)題，才能盡早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并商討解決辦法，從而改進(jìn)鐵路隧道施工工作。

4 結(jié) 語(yǔ)

現(xiàn)階段的隧道施工問(wèn)題不僅是由復(fù)雜的地質(zhì)條件引起，更多是技術(shù)不過(guò)關(guān)及施工單位推脫心理造成的，所以在改進(jìn)隧道施工時(shí)要加強(qiáng)關(guān)注力度，提高地質(zhì)勘探和施工技術(shù)，增強(qiáng)安全性。

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