铁路隧道施工技术常见问题及改进措施分析

文/房小东 中铁二十局集团第二过程有限公司 陕西西安 100000

铁路隧道施工技术常见问题及改进措施分析

文/房小东 中铁二十局集团第二过程有限公司 陕西西安 100000

铁路建设是我国基础交通设施建设中的主要内容。隧道施工技术既是当前铁路施工的重要组成部分，也是铁路施工中的重点和难点。本文分析其技术以及存在的问题，探讨其应对策略。

铁路工程；隧道施工；问题；措施

前言

交通诉求的日益增加，使我国铁路建设速度逐渐加快，技术层面也取得了相应的革新。但是，由于铁路隧道处于开放性的施工环境，它的施工内容极为复杂，施工要求也相对较多。项目负责人和施工人员要结合具体施工要求和工程内容，对各个施工节点进行严格把控，保障工程整体效益。

1、隧道工程的主要特征

1.1 地质条件

隧道属于地下施工主体，很容易受到地质环境和水文条件的干扰。施工环境差和施工难度高是其普遍特性。隧道雏形如果未衬砌，需要借助支撑，对地面压力进行承受。同时，也要控制地层暴露时间，合理把控衬砌时间，有效避免坍塌事故。

1.2 地理环境

深山峻岭是隧道工程的修建载体，施工场地有限，对施工设备具有严格要求。也要完善洞外设施，以对洞内施工进行有效配合。洞外不良地形因素，增加了场地的布局难度。加之，隧道内部空间有限，空气条件和环境条件不佳，也容易受到地下水和洞内有害气体干扰，坍塌事故、瓦斯事故和涌水事故等频发。

1.3 施工方法

地质、水文等都是复杂地质环境下的主要施工元素，项目负责人需要对施工计划进行频繁更改，以适应复杂多变的施工环境。隧道工程由多个工序组成一个施工循环，并对各个循环进行重复，推进隧道施工有序进行。

2、铁路隧道施工亟待解决的技术问题

2.1 爆破控制技术

爆破开挖在隧道施工中是其核心施工环节，然而，也是现如今现阶段铁路隧道施工最受重视的一项施工问题，在隧道施工技术中当今的机械开挖这一项技术的研究及其发展对其也有重要的影响。台阶开挖技术是整个铁路隧道开挖作业的中最为重要的施工技术之一，理所当然的也成为了人们最为重视的一项研究。现如今的工程施工中爆破技术，在控制爆破的能力上极度缺乏，而且相对于铁路隧道的对安全操作的高标准，常规的开挖方式已经无法满足。

2.2 隧道开挖技术

在对铁路隧道进行开挖时，施工单位通常会使用普遍台阶法施工，普遍台阶法这一施工方法可以有效地实现了作业人员进行循环作业，从而进一步实现了成本的节约以及施工进度的严格掌控。然而，普遍台阶法这一铁路隧道开挖技术在具体的操作中存在了极大的安全隐患，如果在具体的施工过程总台阶长度相对较长的话，则极易发生安全事故。长台阶法施工技术难以满足施工中的强制性的相关规定而短台阶法进行施工的话难以保证施工平行开展，这样一来就大大降低了整个工程的施工效率。

2.3 仰拱技术

在隧道工程的初期支护以及二次衬砌的具体衔接施工工序中隧道仰拱这一施工技术将会对铁路隧道的工程质量以及施工工序的安全步距产生最为直接的影响。现如今的铁路隧道施工中由于缺乏科学的施工技术以及先进的施工设备，在进行仰拱施工时为了保证施工进度常常通过多开工作面或者是进行增加仰拱在具体施工中的长度这一方法。但是，当前二者都难以保证仰拱的施工质量，并且施工时间长，成本耗费大。

2.4 防水混凝土结构质量问题

最近阶段隧道经过重复衬砌改良设计，会相应地在内部放置防水混凝土材质，但是由于此类结构抗渗潜质规范能度有限，缺乏标准调控经验辅助。具体表现为：处于连续建筑流程的混凝土每500m3范围内会安置一组抗渗元件，确保单位工程搭配数量不得少于两组（每组包括大约6个抗渗部件）。但是，这类规定具体针对房屋建筑制定，完全挪用在隧道结构中显然是不够科学的，同时在处理防水混凝土结构振捣工作时规范要求极为严格，技术人员不但不加强审视，反而单纯为了赶超进度随意应付，经常出现漏振或者超振迹象。需要明确的是，防水混凝土结构需要利用高频机械设备进行重复性密实振捣处理，时间控制在10耀30s最为合宜，并且需要全面规避任何漏振以及超振现象。

2.5 隧道衬砌困境

隧道衬砌漏水状况是现下相关项目管理中经常触碰的隐患问题，并且难以在短期内完全消除。因为隧道结构布置将原本含水层机理深度破坏，造成地下水过度向隧道中心汇集，一旦结构质量存在缺陷，就势必引发衬砌漏水、裂缝等危机，情况严重时更会导致衬砌变形、位移迹象，具体是指由于内外结构形态扭曲所引发的一切不安状况，包括衬砌整体或者部分倾斜，甚至垮塌变化结果，因此目前其已经被列为施工质量严格控制的关键步骤之一。

3、隧道工程中问题的处理措施

3.1 爆破新技术的应用

部分爆破技术的性差具有可控性，可以尝试对精细化爆破技术进行应用，避免爆破对围岩产生负面影响和干扰。从而实现隧道工程开挖技术的革新和升级，也能够保障整体隧道工程质量，最大程度避免资金浪费。

3.2 微台阶开挖技术的应用

微台阶开挖技术以及精细爆破新技术的应用，都比较适合于台阶开挖技术以及全断面开挖的拼装式悬臂台架，可以达到上下的台阶凿岩的同步爆破以及同步的出渣支护工序完成，为全断面开挖技术提供优质的应用环境，并对郁、吁级别的围岩隧道施工工程中的开挖的进度以及工序间安全步距之间的问题进行有效控制。

3.3 双线隧道内仰拱技术的应用

双线隧道内仰拱技术和设备属于新型隧道施工技术。它使隧道施工中的仰拱工艺和掌子面掘进施工保持在同一进度平面内，很大程度上改变了传统隧道施工工程的组织模式，保障了隧道施工的质量、成本和进度，使隧道施工工程更加标准化和人性化。仰拱快速施工设备包括中心沟的模架、走行设备、双车道的仰拱栈桥、端头梁以及仰拱的模架五个部分。它能够实现双车道通行。同时，也实现了一次性仰拱浇筑、仰拱和填充的分次浇筑，以及对中心沟模板和仰拱模板进行整体自动挪移。应用仰拱工序和设备等，能够使隧道施工工程上升一个段位，既能够节约隧道施工中的人力资源，也能够避免资金的浪费，很大程度上确保了隧道工程处于标准的施工界面。

3.4 提高防渗漏水技术

在铁路隧道施工过程中必须严格把守防水混凝土的质量关，在施工过程中必须使用优质混凝土，并结合当地的施工环境挑选材质最为适用的混凝土，在进行搭配的过程中也必须结合具体的施工条件进行，不能一味的凭借房屋建筑中的相关规范。在铁路的隧道施工中最为关键的施工就是防渗漏，防水技术在整个铁路隧道施中是一项关键，因此必须严格控制铁路隧道的渗漏水问题，采取积极有效的措施提高工程质量，为了有效防范铁路隧道的防渗漏问题，在施工初期就必须处理好支护表面的工作，表面应平整无凹凸不平的坚硬物；如有凹凸不平是用水泥砂浆进行找平处理。正确处理隧道防水薄弱地方的关键部位，是保证隧道防排水效果的关键。

3.5 关注关键环节控制效果

混凝土衬砌的专业性很强，需要在标准规范内执行相关操作。施工过程中，要避免石子等杂物将止水带割破。如果施工过程中存在裂纹，要对止水带进行固定，并对混凝土振捣过程进行合理控制，避免生成气泡，对施工操作产生不良影响。同时，混凝土喷注过程中，要对锚杆情况进行严格观察，看它的杆头是否暴露。如果表层存在凹凸，要及时将其整平，以确保混凝土的表层质量。如果喷层表面发生渗漏，要将排水工作落实到位。

结束语：

铁路隧道施工对施工技术和工艺水平要求比较高。传统施工理念的制约，使我国铁路隧道施工中仍然存在诸多问题，严重制约了我国铁路交通建设的快速发展。项目负责人和施工人员要结合具体工程情况，对施工顺序和工程内容进行合理安排，并对隧道施工中的常见问题进行分析，提出具体解决措施，推进我国铁路施工快速发展。

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[3］徐贵辉.复杂岩溶地区隧道施工综合地质预报技术及工程应用[D］.中南大学，2010.