湿陷性黄土地区铁路隧道施工中的技术问题

张峰

湿陷性黄土地区铁路隧道施工中的技术问题

张峰

在铁路隧道工程施工中，针对湿陷性黄土地区施工问题，因其地质复杂因素，不仅可以增加施工难度，也成为目前湿陷性黄土地区建设铁路隧道必须面临的技术难题，因此，在实际施工过程中，必须采取优化的工程施工措施，才可以确保铁路隧道施工工程的安全与稳定性。以下本篇就针对湿陷性黄土地区具体铁路隧道施工实例，从而能够分析制定优化的湿陷性黄土地区铁路隧道施工决策，发挥积极影响。具体内容如下。

一、铁路隧道项目

1.项目概况

本次研究中，针对郭旗隧道施工案例，分析研究湿陷性黄土地区铁路隧道施工相关问题。在实际郭旗隧道施工项目中，该项目地址位于陕西延安市延长县郭旗乡，本次施工隧道项目进口里程为DK368+499.，出口流程达到DK370+422.69，全长为1923.69m。

2.地质因素

该隧道项目施工场地的地形起伏较大，且隧道进口三体自然边坡达到30～40°，出口自然边坡也较陡峭，坡度达到70～80°。隧道施工过程中，当地属于湿陷性黄土地，其勘探深度范围内地层是上更新统风机沙质新黄土，进口处有上更新统风冲洪积黏质新黄土，而在中更新统风冲洪积黏质老黄土，晚三叠纪瓦窑堡组则为泥岩、沙岩地质。可见，本次项目隧道施工中地质因素复杂，具体地质复杂程度分段情况，如下表所示：

地质情况表

二、湿陷性黄土地区铁路隧道施工中存在的技术问题

1.存在边坡稳定性问题

在郭旗铁路隧道施工中，由于其位于湿陷性黄土地区，而该区域的黄土边坡比较陡峻，并且在湿陷性黄土地区的新老黄土界面，也存在较高的含水量，容易发生土质沿软塑层滑动，从而形成滑坡、坍塌等危险的地质灾害，影响铁路隧道施工安全。同时，湿陷性黄土地区施工中，若是黄土滑坡，也会导致边坡变形，破坏铁路隧道施工进度，产生不利影响。

2.存在路基地表湿陷性问题

在湿陷性黄土地区施工中，由于地质结构松散，存在节理发育，因此该地区极易受到地表水冲刷，同时，地表水也会沿黄土的裂隙下渗，对路基产生机械侵蚀或是化学溶蚀，对铁路隧道线路的行车安全将造成极大危害。同时，在郭旗铁路隧道湿陷性黄土地区施工中，对于新近堆积的黄土，也会存在湿陷变形，而对于大于80%饱和度的黄土，虽然其湿陷性已渐渐退化，但是这样的黄土则常处于软塑、流塑的状态，导致路基的承载力降低，还容易产生湿陷及路基压缩变形的问题。

3.隧道变形问题

在湿陷性黄土地区的铁路隧道施工中，湿陷性黄土的自稳时间很短，在开挖前围岩施工中，极容易受开挖扰动，产生坍塌冒顶。同时，湿陷性黄土的变形量大，容易导致隧道围岩变形，影响湿陷性黄土地区铁路隧道施工安全。

4.忽视现场检测问题

在实际湿陷性黄土区域的铁路隧道施工中，需强化现场施工检测，这样才可以及时发现施工中存在的问题。就如在施工过程中，若路基土沉降大于变形，将会产生负向摩擦力，影响路基桩结构的安全稳定性，对铁路隧道施工质量安全产生不利影响。而在郭旗铁路隧道施工中，却容易忽视施工质量检测，不能及时对施工现场进行检测，忽视施工现场检测工作，对提升施工质量造成不利影响。

三、优化制定湿陷性黄土地区郭旗铁路隧道的施工决策

1.选择合理的隧道施工方法

在郭旗铁路隧道施工中，由于隧道位于湿陷性黄土地区，因此在具体施工中，一定要合理选择施工线路位置，确保尽量将施工线路安排在湿陷性黄土厚度较小、排水条件较好的地区。同时，在施工中，也应该尽量减少边坡、仰坡的高度。在郭旗铁路隧道施工中，湿陷性黄土场地的桩基长度应穿透整个湿陷性土层，桩端支承在可靠持力层上，确保提升隧道施工安全性，发挥重要作用。

2.优化加固防水措施

对于郭旗湿陷性黄土地区的铁路隧道项目施工中，做好湿陷性黄土地区的路基防排水措施，能够结合郭旗湿陷性黄土地区的地形、地貌以及相关水文资料，从而可以深化研究制定出防排水的整体布设方案，顺畅排放地表水，避免隧道路基被雨水冲刷，避免积水产生湿陷性问题。郭旗隧道排水施工中，要做到流水有出路，不漫流，不冲刷农田，不含有毒物质。同时，在郭旗隧道排水施工中，应加强隧道洞内堵水防渗处理，减少隧道施工对地下水的影响，能够确保黄土区铁路隧道施工中的路基加固安全。

3.隧道变形处理措施

针对实际湿陷性黄土地区的铁路隧道工程施工中，可以根据具体的地质条件因素，从而可以优化制定出可靠的铁路隧道中的路基施工措施，以确保可以提高路基对载荷的承载力。在具体的铁路隧道施工中，为避免路基变形，可以改善路基土地的力学性质，从而消除路基变形、湿陷性障碍，保证铁路隧道的施工安全与延长隧道使用，具体可采用基底高压旋喷桩加固处理技术，有助于提高路基的承载力，避免发生变形。同时，在郭旗隧道施工中，由于其变形缝的设置里程达到DK358+504，采用中埋式钢边橡胶止水带+背贴橡胶止水带防水方式，将变形缝设置在明暗分界处，还可以在基底软硬不均匀的地段，将变形缝的宽度控制在2cm，也可以避免发生路基变形，发挥积极影响。

4.强化执行施工现场检测工作

在湿陷性黄土地区铁路隧道施工中，负摩擦力不仅与施工中桩土间相对的湿陷量大小相关联，还会因为路基的浸水范围以及浸水的方式计时间长短的影响，因此，在郭旗铁路隧道施工中，应该对施工现场多进行试验检测，以确保优化设计施工方案，避免负摩擦力因素影响施工质量。在施工过程中，验证隧道施工支护结构效果，并确认其支护参数，确保施工安全与施工结构的长期稳定性。在隧道施工路基加固段，强化沉降观测，从隧道洞口其每隔25m布设监测断面，根据断面监测数据判断施工质量，以确保湿陷性黄土地区铁路隧道施工达到实际安全需求，避免出现负摩擦力影响因素，提升施工质量安全，发挥积极影响。

四、结语

综上所述，针对湿陷性黄土地区铁路隧道施工中，必须选择合理铁路隧道施工位置，采取可靠的施工决策，合理选择隧道施工方法，并应用加固防水、路基变形处理以及联合强化执行施工现场检测工作，以确保可以提升湿陷性黄土地区铁路隧道施工质量，发挥积极影响。

（作者单位：中铁二十局集团第六工程公司）