鐵道工程施工中淺埋隧道技術研究

【摘要】本文主要論述了關于鐵道淺埋隧道施工技術的相關工藝和質量控制要點。

【關鍵詞】鐵道工程；淺埋隧道；技術

現代的鐵道工程技術由于對隧道圍巖與支護見產生的相互作用有了一定程度的了解，在此基礎上的隧道開挖和支護尤其是在軟弱、淺埋地質下的開挖與支護得到了相對的發展。不過在鐵道淺埋開挖和支護施工技術上仍然欠缺一套先對完全的工藝體系，鑒于隧道開挖和支護對隧道的安全起到關鍵性的作用，所以嚴格控制施工技術與質量對于鐵道隧道施工是十分關鍵的。

一、淺埋隧道施工工藝與質量控制

1、地表的加固

地表加固主要是注漿加固，目的是為防止開挖時地表發生地面坍塌的情況，在注漿工程中需要防止冒漿的情況發生，一般采用在處理過的地表設置厚度為20到30cm的鋼筋混凝土層作為注漿的止漿層，后期也作為防水層使用；注漿孔管口通常采用管身鉆孔呈梅花裝布置的鋼花管，孔徑選擇在8至10mm的范圍，間距通常設置為1.5cm，在全部注漿管設置完成后開始注漿并要求不間斷注漿。之前要有1.5倍的注漿終壓對系統進行吸水檢測，實驗通常運轉20分鐘的時間，漿料配置要按照先輕后重的順序進行添加，過程中要先注外側兩排孔再依次向內推進。

2、超前支護

通常情況下，隧道施工僅在洞口作業大管棚，而洞內是采取小導管來替代，防止地面下沉和隧道拱部發生坍塌，小導管要用噴射混凝土封閉巖面的方式進行處理，用鑿巖機鉆孔之后再把小導管打入巖層，施工工程中要求鉆孔深度、角度以及密集度要符合設計規范，之后再用注泵壓注入水泥漿；前期要求是在地表注漿加固后的巖體內注漿，從而增強隧道圍巖的完整性、承載強度和抗滲透能力，施工中采用的水泥漿液要由稀到濃逐步轉變，土層內的注漿壓力要求不小于2兆帕，其余地段注漿壓力不小于1兆帕。在注漿過程中有事會發生串漿的現象，所以可采取在多臺注漿機同時作業的條件下同時分別注漿，在注漿機較少的時候要將注漿孔即使堵住，等到輪到該管注漿的時候再撤下堵塞物，而且要再之前用細鋼筋將管內雜質物清除，用清水洗凈后再進行注漿；如果發生進漿量過大但系統壓力不足的情況則應該調整漿液工作性能，縮短漿液凝膠時間，再采用小泵量低壓注漿或者間隙注漿的方式，使漿液在裂隙內部有足夠相對停留的時間用于凝膠。

3、三臺階施工

3.1上臺階施工

此階段采用鉆機將小導管從鋼架腹部插入之后與鋼架焊接為一體，外插角取10至15度，等到上循環初期完畢之后加注單液水泥漿，強度達到設計規范之后方可實施開挖作業，開挖必須嚴格按照“短進尺、強支護”的原則，采用挖掘機為主配合人工同時分情況開挖，以免對圍巖造成擾動，每循化進尺要把握在0.6米的范圍內，開挖完畢后腰立即噴射厚度為4厘米的的混凝土層，之后再進行鋼架立架掛網施工，最后再分片區分層次進行混凝土噴射，必須達到設計規范的厚度，在掛網噴射混凝土時只在豎撐和臨時仰拱進行，豎撐采用一面關模噴混凝土，斜撐制作連接鋼筋內外的簡單布置。

3.2中臺階和下臺階施工

此階段采用挖掘機和裝載機配合作業，通常是要先對開挖前3到5米范圍之內的圍巖做超前坍孔，此舉是為了及時發現地質不良的地段，之后采取加強措施防止工作面坍塌，超前鋼岔管和管式注漿錨桿在注漿時務必要控制好水灰比和注漿壓力，保證注漿的飽滿，在作業中一般而言拱頂的注漿壓力不超過2兆帕，供腳的注漿壓力不小于1.5兆帕。

4、支護系統的拆除

拆除工作的時間要保證其處于變形的值允許范圍內，要結合股溝圍巖的監控量和對后期工序的影響來確定時間，拆除中可一次性拆除的是臨時支架，其可在仰拱混凝土澆筑前拆除，對于中隔壁混凝土拆除時要防止對初期支護形成的震動和擾動，一般采用風鎬逐步拆除鋼支撐之間的噴射混凝土和臨時支護與初期支護連接部位附著在鋼架上的噴射混凝土，之后將鋼構件采用氣焊割斷，注意具體的拆除長度要依據仰拱澆筑的長度來確定。

5、明挖段施工

明挖段施工中的壓頂梁施工，其施工工藝通常為測量放線，基坑開挖，樁頭剔鑿，混凝土墊層澆筑，鋼筋綁扎及模板支護，混凝土澆筑及養護等；作為初期支護的一部分因此內側模板必須定位準確，并嚴格控制其道隧道軸線距離，以防止距離過小入侵二襯，距離過大導致護拱拱架無法與其正常連接；護拱施工。采用工字鋼作為主架，拱架間距輔以鋼筋網，拱架內側全部掛模，外側則從壓梁頂到1/3弧長范圍內掛模，要注意避免施工時發生漏漿現象模板安設時必須緊密，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。澆筑前應在拱圈內采取必要的支撐措施以增加拱架的穩定性，施工用混凝土應嚴格控制水灰比、坍落度，避免混凝土離析，大量漿液從模板縫滲漏，澆筑應采用對稱澆筑的方式以免單側混凝土壓力過大導致拱架失穩；片石混凝土回填。護拱施工完成后并達到一定強度后即可進行片石混凝土回填，回填也應采取對稱回填，應控制拱圈兩側高差在0.5-0.8m范圍內，單層回填厚度不超過1.0m，回填一般采用人工與機械配合回填，片石間應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量。

二、關鍵施工技術

1、降排水施工技術

施工降排水的標準是排堵結合、分段截留、綜合治理，要防止夯管施工中導致地層液化和地下水土流失而在夯管施工前在隧道兩側地面布置兩排深井降水，在三部臺階施工中則通常采用洞內輕型井點補充降水方式來防止出現涌水流砂現象；排水是在隧道開挖時將底部開挖成人字坡，兩邊靠近墻側設置排水溝的方法，隧道下臺階施工則可采取用水泵將積水抽到臨時集水井內，集水井一般設置2級水倉，從隧道各處抽來的水先排放到一級水倉內，再經過沉淀后自動流入二級水倉，之后再抽排到洞外排放。

2、夯管支護施工

暗挖斷隧道一般采用大管棚超前支護其夯管，一般在隧道拱部一定范圍內環向密排，在隧道進口端基坑內破除基坑端頭的樁位的鉆孔咬合樁成導向孔，之后用夯管錘將鋼管錘入地層，長管棚管節分段坡口滿焊連接，在夯管到位后在管內灌注細石混凝土以增強其剛度，施工中為防止鋼管夯進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，在夯管夯進過程中如發生土體沉降則利用跟管鉆進的方式補充注漿充填地層來補償土體沉降損失

三、總結

總結而言，基于鐵道隧道淺埋段施工的地質復雜性和重要性，我們務必要考慮到自身施工元素和地質特征的測定，在施工中要嚴格按照施工技術流程和設計規范來進行，科學而安全的進行施工，加強工程的檢測和后期養護，一保證工程的質量。

參考文獻

[1]邢燕.結合工程實例淺談城市淺埋小間距隧道的設計[J].城市道橋與防洪.2011（03）

[2]于吉芳.淺埋土質隧道施工技術[J].中外建筑.2012（08）