鐵路隧道施工技術(shù)的探討

胡彥杰

【摘 要】鐵路工程，在我國已進(jìn)入高速發(fā)展期，中國高速鐵路客運專線建設(shè)正在如火如荼的進(jìn)行當(dāng)中，所以，鐵路線路線型的要求也相應(yīng)的提高，而且，隨著我國西部大開發(fā)的不斷前進(jìn)，隧道鐵路的數(shù)量也相應(yīng)的增多，但是鐵路隧道施工并不簡單，而是很復(fù)雜，所以鐵路隧道施工技術(shù)是本文討論的重點，筆者首先介紹了我國鐵路隧道的未來發(fā)展趨勢，進(jìn)而闡述了鐵路隧道施工的相關(guān)技術(shù)，旨在為相關(guān)研究做出貢獻(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】鐵路隧道；施工技術(shù)；探討；支護(hù)

目前，我國的鐵路總里程已達(dá)十?dāng)?shù)萬千米，鐵路網(wǎng)的建設(shè)也已經(jīng)位居亞洲第一，鐵路實力讓世界驚嘆。隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，以及對西部大開發(fā)的推進(jìn)，鐵路建設(shè)緊跟國家政策和時代發(fā)展，鑒于西部地區(qū)特殊和復(fù)雜的地理環(huán)境，擁有很多的山區(qū)，所以鐵路建設(shè)面臨著很多的隧道工程，尤其是一些很長很大的隧道建設(shè)。所以，對鐵路隧道施工技術(shù)進(jìn)行探討很有必要。

一、我國鐵路隧道的未來發(fā)展趨勢

隨著西部大開發(fā)的推進(jìn)，以及我國鐵路建設(shè)的不斷發(fā)展，鐵路的修建已經(jīng)從平原地區(qū)發(fā)展到山區(qū)地段，所以隧道工程將會越來越多，這就考驗我國鐵路建設(shè)的施工技術(shù)和能力。所以，未來我國的鐵路隧道將會出現(xiàn)又長又大的隧道工程，這對我國鐵路建設(shè)的提出了重大的考驗。

二、鐵路隧道施工的簡要介紹

由于鐵路隧道一般是穿越山區(qū)和丘陵地帶，所以，跟平原相比，建設(shè)鐵路需要首先采用鉆爆方法進(jìn)行開挖。鉆爆方法指的就是隧道施工中，首先需要采用鉆孔、然后裝藥，進(jìn)行爆破的方式進(jìn)行隧道內(nèi)部的一個施工。當(dāng)然，由于我國山嶺地區(qū)較多，以及科技力量的不斷進(jìn)步，采用的鉆爆方法很多，比如光面爆破、微差爆破等，這些爆破方法都能夠很好節(jié)約成本，降低很大一筆資金和費用。

三、超前支護(hù)

鐵路隧道施工需要進(jìn)行超前支護(hù)，主要就是針對特殊的施工地段，比如施工地段中存在著軟弱不良的地層表面，需要采取相應(yīng)的輔助施工措施，防止出現(xiàn)施工過程中的塌陷狀況。當(dāng)然，超前支護(hù)需要提前進(jìn)行設(shè)計，需要討論參數(shù)是否科學(xué)和合理，需要進(jìn)行及時的核實和檢驗，以便進(jìn)行方案的更改和優(yōu)化。目前，超前支護(hù)的主要施工工藝包括以下幾種。

1.利用注漿進(jìn)行加固

利用注漿進(jìn)行加固主要就是發(fā)揮注漿設(shè)備的作用，將漿液提前配置到最佳比例，然后注入地層當(dāng)中，漿液進(jìn)行凝膠之后，就會發(fā)揮其作用，主要就是填充裂隙，而且還會將砂土顆粒進(jìn)行粘結(jié)，同時，還會提高巖體的穩(wěn)定效果和能力，一定程度上對施工起到穩(wěn)定作用，具有一定的防水功能。注漿加固的具體操作步驟，首先需要確定進(jìn)行施工的地理條件如何，以及施工前需要查看設(shè)計圖，以及注漿材料的配比是否符合設(shè)計要求，做好這些檢查之后才能開展后續(xù)的施工工藝。其次，要對注漿進(jìn)行試驗，從而檢驗注漿參數(shù)，做到一個及時的修改和變動，檢驗合格之后再進(jìn)行施工作業(yè)。

2.超前小導(dǎo)管

在隧道開始正式挖掘之前，可以利用超前小導(dǎo)管進(jìn)行超前支護(hù)，也就是沿著隧道外面打入帶孔的鋼管，當(dāng)然是要嚴(yán)格按照一定的角度進(jìn)行開挖，然后將漿液注入到鋼管內(nèi)部，并且和鋼架練成一體，從而對巖石進(jìn)行有效的加固。超前小導(dǎo)管也需要根據(jù)具體的地質(zhì)和地形進(jìn)行選擇，特別軟弱的地段需要做雙層小導(dǎo)管進(jìn)行加固。具體的施工程序是進(jìn)行鉆孔，第二是清潔小孔，第三是頂管，第四是將漿液注入孔內(nèi)。

3.利用大管棚

隧道洞口埋深較淺的情況下，就需要利用大管棚，因為巖石風(fēng)化較高，所以在進(jìn)洞之前需要做大管棚支護(hù)，從而保證在隧道內(nèi)的施工作業(yè)一直安全進(jìn)行。具體的施工過程就是首先進(jìn)行測量然后防線，其次施做套拱，再次是進(jìn)行鉆孔，然后頂管在進(jìn)行漿液的注入。不妥要注意套拱施工中需要在拱架上安裝導(dǎo)向管，需要兩米左右，要在架內(nèi)澆筑混凝土。同時，施工的具體過程中需要對套拱施工中導(dǎo)向管安裝內(nèi)角進(jìn)行控制。

四、鐵路隧道施工的一些開挖方法

1.明挖段施工方法

壓頂梁施工。其為條形承臺基礎(chǔ)，其施工工藝一般為測量放線一基坑開挖一樁頭剔鑿一混凝土墊層澆筑一鋼筋綁扎及模板支護(hù)一混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)等；因其作為初期支護(hù)的一部分因此內(nèi)側(cè)模板必須定位準(zhǔn)確，并嚴(yán)格控制其道隧道軸線距離，以防止距離過小入侵二襯，距離過大導(dǎo)致護(hù)拱拱架無法與其正常連接；護(hù)拱施工。一般用工字鋼作為主架，拱架間距輔以鋼筋網(wǎng)，拱架內(nèi)側(cè)全部掛模，外側(cè)則從壓梁頂?shù)?/3弧長范圍內(nèi)掛模，為避免施工時發(fā)生漏漿現(xiàn)象模板安設(shè)時必須緊密，對過大的縫隙必須提前用錨固劑或水泥砂漿封堵；混凝土澆筑。澆筑前應(yīng)在拱圈內(nèi)采取必要的支撐措施以增加拱架的穩(wěn)定性，施工用混凝土應(yīng)嚴(yán)格控制水灰比、坍落度，避免混凝土離析，大量漿液從模板縫滲漏，澆筑應(yīng)采用對稱澆筑的方式以免單側(cè)混凝土壓力過大導(dǎo)致拱架失穩(wěn)；片石混凝土回填。護(hù)拱施工完成后并達(dá)到一定強(qiáng)度后即可進(jìn)行片石混凝土回填，回填也應(yīng)采取對稱回填，應(yīng)控制拱圈兩側(cè)高差在0.5-0.8m范圍內(nèi)，單層回填厚度不超過1.0m，回填一般采用人工與機(jī)械配合回填，片石間應(yīng)留有空隙以便讓混凝土將片石完全包裹以保證回填段施工質(zhì)量。

2.夯管支護(hù)暗挖施工方法

暗挖斷隧道采用大管棚超前支護(hù)其夯管一般在隧道拱部一定范圍內(nèi)環(huán)向密排，在隧道進(jìn)口端基坑內(nèi)破除基坑端頭的樁位的鉆孔咬合樁成導(dǎo)向孔，之后用夯管錘將鋼管錘入地層，長管棚管節(jié)分段坡口滿焊連接，在夯管到位后在管內(nèi)灌注細(xì)石混凝土以增強(qiáng)其剛度，施工中為防止鋼管夯進(jìn)過程中管口周圍砂土流失而在管口部位用橡膠墊密封止水，在夯管夯進(jìn)過程中如發(fā)生土體沉降則利用跟管鉆進(jìn)的方式補(bǔ)充注漿充填地層來補(bǔ)償土體沉降損失。

3.全斷面法

鐵路隧道施工中，也會有一些地質(zhì)較好的圍巖，一般面對地質(zhì)較好的I級別和II級別的圍巖，通常不需要采用中隔壁法，而是全斷面法，這樣施工的速度會比中隔壁法快很多，因為主要的施工設(shè)備是大型的機(jī)械設(shè)備。全斷面法主要是講隧道進(jìn)行一次開挖，成型之后進(jìn)行第二次的襯砌和施工，當(dāng)然全斷面法施工之前也需要做好相應(yīng)的設(shè)計工作。為了保證全斷面法的順利施工，保證其施工質(zhì)量，并且提高其施工速度，可以采用深孔爆破技術(shù)，采用先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備，從而開挖支護(hù)平行作業(yè)等技術(shù)。因為全斷面法施工較為簡單，而且速度較快，不需要耗費過多的人力財力和物力，所以很多鐵路隧道的施工單位都喜歡采用這種開挖方法。

4.其余施工技術(shù)層面

施工前要完成地質(zhì)預(yù)測、展開地質(zhì)研究。實行各種探查措施時要聯(lián)系設(shè)計材料，特別是惡劣地質(zhì)地帶，在挖掘前一定要利用地震波、地質(zhì)雷達(dá)探查、前期地質(zhì)鉆、前期炮孔等方式完成前期地質(zhì)預(yù)測，還應(yīng)完善預(yù)強(qiáng)固、預(yù)支護(hù)等協(xié)助施工手段。

隧道施工中的核心工序和科學(xué)手段是隧道工程地質(zhì)技術(shù)。配置地質(zhì)專職技術(shù)員工，設(shè)立隧道工程訊息紐帶。隧道工程開始前要仔細(xì)完成場地勘探任務(wù)，認(rèn)真核實設(shè)計材料，施工時進(jìn)行必須的補(bǔ)檢和查證。依據(jù)圍巖類型采用遠(yuǎn)中近程結(jié)合勘探，依據(jù)前期地質(zhì)預(yù)測的地質(zhì)變換狀況，將地質(zhì)簡描、地面調(diào)整、地面水檢測狀況和設(shè)計已查明的地質(zhì)材料，擬定和實際地質(zhì)相適合的施工方略與安全技能保障舉措，預(yù)測并防止產(chǎn)生崩塌意外。

五、結(jié)束語

通過對鐵路隧道施工手段的概括，了解了鐵路隧道施工的制度，即施工時一定要依據(jù)“超前預(yù)測、進(jìn)尺小、爆破低、高支護(hù)、多測量、早襯砌”的規(guī)定；隧道工程的中心任務(wù)是準(zhǔn)確擇取爆破參數(shù)、科學(xué)調(diào)控挖掘程度、強(qiáng)化支護(hù)；要保證隧道施工的安穩(wěn)需進(jìn)行地質(zhì)研究、加強(qiáng)資源調(diào)置、嚴(yán)格施行每項技術(shù)規(guī)定。

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