铁路隧道施工亟待解决的若干技术问题探讨

张培磊

摘要：现阶段铁路工程建设规模不断扩大，整体施工难度逐渐上升，施工技术要求标准也在逐步的提高当中。铁路隧道施工是铁路工程建设中的重要一环，其施工风险较高，难度较大，需要对于相关具体技术问题进行深入的分析，提出行之有效的对策来进行解决。本文对于铁路隧道施工亟待解决的相关技术问题进行了分析，并且提出了一系列的改进措施，具有一定的实际意义。

关键词：铁路隧道施工 技术问题 改进措施

现阶段，我国经济水平不断发展，铁路工程作为交通事业中的重要一环，也成为了我国基础设施建设中的重要内容。铁路工程施工过程中，隧道施工是其中的一项重要环节，我国铁路隧道长度与数量在世界范围内处于领先的水平。但是，我国隧道施工的技术水平和管理水平与国外相比仍然存在一定的差距，需要对于其中存在的技术问题进行深入的研究与分析，并且提出有针对性的解决策略。现阶段的隧道施工中，钻爆法是主要的施工方式，施工过程的技术创新与改革也基于钻爆法施工来进行，相关机械化与信息化的改革也围绕此技术来进行。下面对于当前铁路隧道施工中所存在的技术问题进行了分析。

1 铁路隧道施工亟待解决的技术问题

1.1 爆破精细控制技术 在隧道施工中，爆破开挖是其中的核心内容，也是现阶段隧道工程施工技术发展的热点问题，而机械开挖技术研究对于隧道施工技术的发展也有着重要的影响。在开展开挖作业的过程中，台阶开挖技术是隧道施工的核心技术之一，也是主要的研究方向之一。现阶段爆破施工中，缺乏足够的爆破控制能力，并且普通的开挖方式难以满足隧道施工的安全需求。

1.2 开挖技术 在进行隧道的开挖时，经常采用普遍台阶法进行开挖，保证了人员的循环作业，提高了进度与成本的控制水平。但是，台阶法的开挖过程存在一定的安全隐患，并且在台阶长度过长的情况下，会产生一系列的安全事故。在采用长台阶施工时，难以对于相关的强制性规定进行满足。短台阶施工则难以保证平行作业的开展，降低了工作效率。

1.3 机制砂喷工艺 在新的施工理论体系下，支护技术、围岩加固和预加固技术成为特殊地质条件下隧道施工成败的关键。锚喷与拱架结合的支护技术已较为成熟，注浆加固是围岩加固的主要方式，长钢管压浆（大管棚和超前小导管）则是超前支护的主要方式。

1.4 仰拱与掌子面进度的协调性 隧道仰拱是初期支护和二次衬砌的衔接工序，直接影响隧道的施工质量和工序安全步距。当前铁路隧道施工中，在开挖进度正常的情况下（尤其是强于III级的围岩），因没有理想的施工技术和配套设备，通常采用多开工作面或增加仰拱一次施工长度的方法来提高仰拱施工进度。然而，这两种方法均存在工序间相互干扰大、洞内施工组织困难、循环时间长等难题，而且附加成本较高，仰拱施工的质量和进度难以保障。

1.5 隧道沟槽施工工艺 现阶段的隧道沟槽施工工艺面临着重要的调整，并且随着隧道施工的进行，其技术也面临很大的困境。隧道沟槽（中心水沟、侧沟、电缆槽）混凝土施工断面小，轮廓线条多，单位体积表面积大，施工困难。水沟电缆槽是通讯、信号、电力等运营设施的直接承载体，其实体质量和表观质量直接影响了隧道工程的整体形象和使用功能。受前期隧道施工重主体、轻附属思想的影响，隧道沟槽施工至今没有开发出理想的配套设备。

1.6 通风及空气净化技术 由于隧道施工中，钻爆法是主要的施工技术方式，在施工过程中，防尘技术对于施工人员的生命健康有着至关重要的影响，是隧道施工管理工作中的重要内容。现阶段的通风技术主要采用压入式通风的射流风机和巷道式通风的轴流风机，以及两者的混合应用。但是隧道施工的环境特殊，爆破中飞石、开挖支护作业台架行走等因素，难以保证有效的通风效果，造成隧道内部空气质量不合格，影响隧道施工人员的身体健康。与此同时，随着隧道施工线路的增加，新鲜空气的需求也在逐渐增加，现有通风技术难以保证通风的效果与质量，不具备良好的经济性。

1.7 机制砂加工技术 现阶段，自然砂资源逐渐减少，在隧道工程的使用中，机制砂已经逐渐成为了一种新的选择。机制砂具有更好的经济性，并且更加便于施工技术的开展。但是，现阶段的机制砂加工中，依然存在着技术指标不足、机制砂与其它材料的兼容性差、拌制的混凝土性能不佳、运输成本高等一系列的问题。

2 解决铁路隧道施工技术问题的对策

第一，要对于爆破技术进行严格的控制，并且深入的开展精细化爆破管理，对于爆破效果以及扰动围岩范围进行准确、有效控制。

第二，加强对微台阶开挖法的研究与应用，采用有效的开挖技术，保证上下台阶的同步爆破、出碴支护。只有保证开挖工艺的全面提升，才可以有效的对于不同层级的石质围岩隧道开挖进度、工期、安全之间的矛盾进行平衡与解决。在实现机制砂混凝土和易性改进的过程中，通过应用大渗量粉煤灰喷混凝土，可以有效的对于现有混凝土的质量进行保证，是有效的隧道施工技术之一。

第三，现阶段的铁路隧道施工中，大多数采用双线隧道仰拱快速施工的方式，并且同时应用先进的施工设备，有效的对于隧道施工过程中，机械化配套不足的问题进行了解决，保证了掌子面掘进与仰拱施工进度同步的问题，有效的对于隧道施工的质量、成本、进度进行了保证，提供了良好的技术基础，促进了隧道施工的标准化、文明化作业的落实。仰拱快速施工中主要采用了中心沟模架、仰拱模架、双车道仰拱栈桥、走行设备以及端头梁五个部分。五个不同的部分分别提供了填充与仰拱分次浇筑、仰拱一次性整体浇筑、双车道通行、中心水沟模板自行整体移动就位以及填充与仰拱分次浇筑等功能（可见图1）。仰拱快速施工这种施工技术的应用，有效的提高了隧道施工的效率，并且保证了月180米到300米的工作进度，以高度的机械化水平，提高了工程整体质量，保证了不同工序之间的完美衔接，为隧道快速掘进提供了有效保证。与此同时，双车道通行的条件，对于洞内的施工进行有效的优化，可以更好的实现文明施工与标准化作业。

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第四，提高隧道沟槽施工技术水平，研发先进的隧道沟槽施工设备，对于隧道沟槽施工现有问题进行有效的解决，推广隧道沟槽施工技术的落实，提高整体隧道施工的机械化水平，完善相关配套设备（可见图2）。经过对于施工现场的调查与研究表明，在隧道使用中的沟槽施工技术水平的提高，可以使得施工现场的侧沟、水沟以及电缆槽的施工更加高效，提高施工的美观程度，可以保证施工作业现场的整洁，进而提高隧道施工质量与工期，实现文明施工。

第五，加强通风设备与空气净化设备的应用，提高隧道内的空气质量，有效降低工程成本，提高隧道施工现场的环境质量。在隧道施工的过程中，隧道内部空气污染相对严重，通过应用相关的通风以及净化设备，可以有效的改善空气质量。应用先进的设备，可以以较低的成本来去除洞内的空气污染，并且对于空气进行循环利用，降低通风量。通风量的降低，可以有效的减少通风机功率，实现隧道施工的高效化、节能环保，提高隧道施工的防尘通风技术水平。

3 结束语

在新时期科学技术水平不断发展的过程中，隧道施工需要积极的学习新工艺以及新技术，并且针对于施工技术问题进行有效的改进。一线的作业人员要保证良好的创造性与积极性，在生产的过程中以优秀的创新精神，提高对现阶段施工技术不足的有效解决。本文对于我国铁路隧道施工技术的相关问题进行了深入分析，并且针对于影响施工技术水平发展的一系列问题给予了有效的改进意见，对于铁路隧道施工技术水平的提高有着一定的实际意义。

参考文献：

[1]高荫桐，刘殿中.试论中国工程爆破行业的发展趋势[J].工程爆破，2010（04）：1-4.

[2]张梅.采用先进技术和装备确保铁路隧道施工安全与质量[J].现代隧道技术，2009（03）：128-129.

[3]赵占厂.试论超长公路隧道建设中的几个关键技术问题[J].现代隧道技术，2009（03）：200-201.

[4]张秀清.高速铁路隧道施工设备配套与管理[J].科技资讯，2011（21）：56-57.

[5]马辉，刘仁智，陈寿根，高明忠.当前铁路隧道施工亟待解决的若干技术问题[J].现代隧道技术，2011（05）：258-260.