濕陷性黃土地區(qū)鐵路隧道施工中的技術(shù)問題

張峰

濕陷性黃土地區(qū)鐵路隧道施工中的技術(shù)問題

張峰

在鐵路隧道工程施工中，針對濕陷性黃土地區(qū)施工問題，因其地質(zhì)復(fù)雜因素，不僅可以增加施工難度，也成為目前濕陷性黃土地區(qū)建設(shè)鐵路隧道必須面臨的技術(shù)難題，因此，在實(shí)際施工過程中，必須采取優(yōu)化的工程施工措施，才可以確保鐵路隧道施工工程的安全與穩(wěn)定性。以下本篇就針對濕陷性黃土地區(qū)具體鐵路隧道施工實(shí)例，從而能夠分析制定優(yōu)化的濕陷性黃土地區(qū)鐵路隧道施工決策，發(fā)揮積極影響。具體內(nèi)容如下。

一、鐵路隧道項(xiàng)目

1.項(xiàng)目概況

本次研究中，針對郭旗隧道施工案例，分析研究濕陷性黃土地區(qū)鐵路隧道施工相關(guān)問題。在實(shí)際郭旗隧道施工項(xiàng)目中，該項(xiàng)目地址位于陜西延安市延長縣郭旗鄉(xiāng)，本次施工隧道項(xiàng)目進(jìn)口里程為DK368+499.，出口流程達(dá)到DK370+422.69，全長為1923.69m。

2.地質(zhì)因素

該隧道項(xiàng)目施工場地的地形起伏較大，且隧道進(jìn)口三體自然邊坡達(dá)到30～40°，出口自然邊坡也較陡峭，坡度達(dá)到70～80°。隧道施工過程中，當(dāng)?shù)貙儆跐裣菪渣S土地，其勘探深度范圍內(nèi)地層是上更新統(tǒng)風(fēng)機(jī)沙質(zhì)新黃土，進(jìn)口處有上更新統(tǒng)風(fēng)沖洪積黏質(zhì)新黃土，而在中更新統(tǒng)風(fēng)沖洪積黏質(zhì)老黃土，晚三疊紀(jì)瓦窯堡組則為泥巖、沙巖地質(zhì)。可見，本次項(xiàng)目隧道施工中地質(zhì)因素復(fù)雜，具體地質(zhì)復(fù)雜程度分段情況，如下表所示：

地質(zhì)情況表

二、濕陷性黃土地區(qū)鐵路隧道施工中存在的技術(shù)問題

1.存在邊坡穩(wěn)定性問題

在郭旗鐵路隧道施工中，由于其位于濕陷性黃土地區(qū)，而該區(qū)域的黃土邊坡比較陡峻，并且在濕陷性黃土地區(qū)的新老黃土界面，也存在較高的含水量，容易發(fā)生土質(zhì)沿軟塑層滑動，從而形成滑坡、坍塌等危險的地質(zhì)災(zāi)害，影響鐵路隧道施工安全。同時，濕陷性黃土地區(qū)施工中，若是黃土滑坡，也會導(dǎo)致邊坡變形，破壞鐵路隧道施工進(jìn)度，產(chǎn)生不利影響。

2.存在路基地表濕陷性問題

在濕陷性黃土地區(qū)施工中，由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)松散，存在節(jié)理發(fā)育，因此該地區(qū)極易受到地表水沖刷，同時，地表水也會沿黃土的裂隙下滲，對路基產(chǎn)生機(jī)械侵蝕或是化學(xué)溶蝕，對鐵路隧道線路的行車安全將造成極大危害。同時，在郭旗鐵路隧道濕陷性黃土地區(qū)施工中，對于新近堆積的黃土，也會存在濕陷變形，而對于大于80%飽和度的黃土，雖然其濕陷性已漸漸退化，但是這樣的黃土則常處于軟塑、流塑的狀態(tài)，導(dǎo)致路基的承載力降低，還容易產(chǎn)生濕陷及路基壓縮變形的問題。

3.隧道變形問題

在濕陷性黃土地區(qū)的鐵路隧道施工中，濕陷性黃土的自穩(wěn)時間很短，在開挖前圍巖施工中，極容易受開挖擾動，產(chǎn)生坍塌冒頂。同時，濕陷性黃土的變形量大，容易導(dǎo)致隧道圍巖變形，影響濕陷性黃土地區(qū)鐵路隧道施工安全。

4.忽視現(xiàn)場檢測問題

在實(shí)際濕陷性黃土區(qū)域的鐵路隧道施工中，需強(qiáng)化現(xiàn)場施工檢測，這樣才可以及時發(fā)現(xiàn)施工中存在的問題。就如在施工過程中，若路基土沉降大于變形，將會產(chǎn)生負(fù)向摩擦力，影響路基樁結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性，對鐵路隧道施工質(zhì)量安全產(chǎn)生不利影響。而在郭旗鐵路隧道施工中，卻容易忽視施工質(zhì)量檢測，不能及時對施工現(xiàn)場進(jìn)行檢測，忽視施工現(xiàn)場檢測工作，對提升施工質(zhì)量造成不利影響。

三、優(yōu)化制定濕陷性黃土地區(qū)郭旗鐵路隧道的施工決策

1.選擇合理的隧道施工方法

在郭旗鐵路隧道施工中，由于隧道位于濕陷性黃土地區(qū)，因此在具體施工中，一定要合理選擇施工線路位置，確保盡量將施工線路安排在濕陷性黃土厚度較小、排水條件較好的地區(qū)。同時，在施工中，也應(yīng)該盡量減少邊坡、仰坡的高度。在郭旗鐵路隧道施工中，濕陷性黃土場地的樁基長度應(yīng)穿透整個濕陷性土層，樁端支承在可靠持力層上，確保提升隧道施工安全性，發(fā)揮重要作用。

2.優(yōu)化加固防水措施

對于郭旗濕陷性黃土地區(qū)的鐵路隧道項(xiàng)目施工中，做好濕陷性黃土地區(qū)的路基防排水措施，能夠結(jié)合郭旗濕陷性黃土地區(qū)的地形、地貌以及相關(guān)水文資料，從而可以深化研究制定出防排水的整體布設(shè)方案，順暢排放地表水，避免隧道路基被雨水沖刷，避免積水產(chǎn)生濕陷性問題。郭旗隧道排水施工中，要做到流水有出路，不漫流，不沖刷農(nóng)田，不含有毒物質(zhì)。同時，在郭旗隧道排水施工中，應(yīng)加強(qiáng)隧道洞內(nèi)堵水防滲處理，減少隧道施工對地下水的影響，能夠確保黃土區(qū)鐵路隧道施工中的路基加固安全。

3.隧道變形處理措施

針對實(shí)際濕陷性黃土地區(qū)的鐵路隧道工程施工中，可以根據(jù)具體的地質(zhì)條件因素，從而可以優(yōu)化制定出可靠的鐵路隧道中的路基施工措施，以確保可以提高路基對載荷的承載力。在具體的鐵路隧道施工中，為避免路基變形，可以改善路基土地的力學(xué)性質(zhì)，從而消除路基變形、濕陷性障礙，保證鐵路隧道的施工安全與延長隧道使用，具體可采用基底高壓旋噴樁加固處理技術(shù)，有助于提高路基的承載力，避免發(fā)生變形。同時，在郭旗隧道施工中，由于其變形縫的設(shè)置里程達(dá)到DK358+504，采用中埋式鋼邊橡膠止水帶+背貼橡膠止水帶防水方式，將變形縫設(shè)置在明暗分界處，還可以在基底軟硬不均勻的地段，將變形縫的寬度控制在2cm，也可以避免發(fā)生路基變形，發(fā)揮積極影響。

4.強(qiáng)化執(zhí)行施工現(xiàn)場檢測工作

在濕陷性黃土地區(qū)鐵路隧道施工中，負(fù)摩擦力不僅與施工中樁土間相對的濕陷量大小相關(guān)聯(lián)，還會因?yàn)槁坊慕秶约敖姆绞接嫊r間長短的影響，因此，在郭旗鐵路隧道施工中，應(yīng)該對施工現(xiàn)場多進(jìn)行試驗(yàn)檢測，以確保優(yōu)化設(shè)計施工方案，避免負(fù)摩擦力因素影響施工質(zhì)量。在施工過程中，驗(yàn)證隧道施工支護(hù)結(jié)構(gòu)效果，并確認(rèn)其支護(hù)參數(shù)，確保施工安全與施工結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定性。在隧道施工路基加固段，強(qiáng)化沉降觀測，從隧道洞口其每隔25m布設(shè)監(jiān)測斷面，根據(jù)斷面監(jiān)測數(shù)據(jù)判斷施工質(zhì)量，以確保濕陷性黃土地區(qū)鐵路隧道施工達(dá)到實(shí)際安全需求，避免出現(xiàn)負(fù)摩擦力影響因素，提升施工質(zhì)量安全，發(fā)揮積極影響。

四、結(jié)語

綜上所述，針對濕陷性黃土地區(qū)鐵路隧道施工中，必須選擇合理鐵路隧道施工位置，采取可靠的施工決策，合理選擇隧道施工方法，并應(yīng)用加固防水、路基變形處理以及聯(lián)合強(qiáng)化執(zhí)行施工現(xiàn)場檢測工作，以確保可以提升濕陷性黃土地區(qū)鐵路隧道施工質(zhì)量，發(fā)揮積極影響。

（作者單位：中鐵二十局集團(tuán)第六工程公司）