鐵路隧道施工技術常見問題及改進措施

鄧旭明

摘 要：隨著我國鐵路建設的發展和進步，鐵路隧道施工環境越來越復雜，施工難度也相對比較大，因此，相關部門或單位要不斷提升鐵路隧道的施工技術水平。簡要分析了鐵路隧道施工技術中的常見問題和具體改進措施，以期為日后的相關工作提供參考。

關鍵詞：鐵路隧道；施工技術；空氣凈化設備；施工環境

中圖分類號：U455.4 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.07.042

鐵路是我國經濟的主要命脈之一，其具有一定的優越性和靈活性。在鐵路工程建設中，鐵路隧道技術屬于重要技術。隨著我國鐵路建設的發展，鐵路隧道的規模不斷擴大，對于復雜的地質隧道環境，選擇合理的鐵路隧道建設方案，不斷提升鐵路隧道建設水平，是鐵路隧道建設的重點。

1 鐵路隧道施工技術常見問題

近年來，雖然我國鐵路隧道施工技術不斷提升，但是，由于鐵路隧道施工環境具有復雜性和多變性，在鐵路隧道施工過程中遇到了許多技術問題，主要有以下幾點：①鐵路隧道開挖爆破等工藝污染了鐵路隧道環境，施工通風管道的距離長，管道曲折通風阻力大、漏風等，以及空氣凈化技術不成熟，都會導致鐵路隧道內空氣質量變差。②鐵路隧道溝槽受隧道內空間的制約，溝槽設計截面小，而且還需要考慮電力及通信的功能需求、強度、穩定等方面的問題。溝槽模板加固支撐比較多，工序煩瑣，對作業人員的技能要求比較高，施工效率低，施工比較困難。③隧道開挖技術有待進一步提高。目前，在開挖鐵路隧道的過程中，對于I級、II級、III級圍巖，基本采用全斷面法；對于V級、Ⅳ級圍巖，通常采用臺階法。雖然臺階法開挖降低了鐵路隧道的施工成本，縮短了施工使用時間，但是，臺階法工藝容易導致仰拱底圍巖不穩定，降低仰拱地基和邊墻腳的穩定性，給后期的隧道施工帶來較大的安全隱患。④鐵路隧道在爆破的過程中不能夠精準、穩定地控制爆破范圍。因為鐵路隧道地質復雜，巖體強度、風化、水、土等因素的不確定性給精準爆破控制帶來了極大的困擾，經常由于爆破力不足或圍巖破碎而呈現出較差的光面爆破效果，出現超挖或欠挖的情況。好的鐵路隧道挖掘技術是確保鐵路隧道施工順利進行的基本條件和關鍵所在。⑤機制砂濕噴混凝土工藝還不夠成熟。由于供混凝土使用的天然砂資源稀缺，工程多采用機制砂代替天然砂，而使用機制砂的成本相對比較高。由于機制砂與天然砂相比具有技術指標差異，所以，機制砂不能完全替代天然砂。為了取得良好的泵送效果，常采取增大坍落度的方法。但是，這樣做會影響機制砂濕噴混凝土強度和速凝效果，進而影響鐵路隧道的安全性和堅固性。

2 改進措施

2.1 使用通風和空氣凈化設備，結合噴水降塵

對于隧道開挖掌子面施工污染比較嚴重的區域，要采用通風設備輸送新鮮空氣、空氣凈化設備除塵凈化與噴水降塵相結合的方式，提升隧道空氣凈化設備和隧道通風設備的功能，提高隧道內的空氣凈化效率，為施工人員創造良好的作業環境，保證施工人員的安全。

2.2 改進鐵路隧道溝槽施工設備、工藝技術

為了有效解決鐵路隧道溝槽施工中遇到的問題，可以開發、引進、改進溝槽施工設備和工藝技術，提高溝槽施工的機械化水平和施工效率，從而為鐵路隧道施工創造更好的社會效益和經濟效益，降低施工成本，縮短施工時間。

2.3 完善鐵路隧道開挖技術

政府應大力支持鐵路隧道的科技研究工作，激勵企業、機構不斷研發、創新鐵路隧道的先進挖掘技術。相關技術和研究人員需要將研究重心轉向臺階法挖掘技術，以便更好地解決V級、Ⅳ級圍巖施工中存在的問題，提高鐵路隧道施工的安全性。

2.4 控制爆破施工技術

鐵路隧道施工的爆破挖掘技術是我國最常見的隧道挖掘技術，爆破能夠改變鐵路隧道中圍巖的應變，如此一來，對淺埋暗挖隧道產生的影響則相對明顯。如果爆破技術控制不恰當，會嚴重影響隧道周邊的環境和工作人員的安全，增加隧道施工成本，延長掘進時間。因此，在應用爆破技術施工時，必須控制爆破范圍。在爆破安全管理中，除了常規管理爆破技術外，還需要有效管理爆破過程的安全。在爆破過程中，要分好爆破范圍的主次，根據施工人員的工作能力合理分配工作內容，例如，技術性比較高的工作由工作經驗豐富的工作人員來執行。對于爆破的各個流程，相關部門要做好監控管理，詳細記錄施工全過程，以確保爆破施工整個過程為標準化操作。在爆破工作順利完成之后，要立即向上級部門報告爆破結果，嚴密檢查施工現場，統計爆破數據，及時分析和研究出現的問題，合理改正問題。此外，單位要建立健全、合理的獎懲制度，施行崗位責任制，以提高施工人員的工作責任心。

2.5 改進機制砂濕噴混凝土工藝和機制砂技術

就目前情況而言，我國的機制砂制造成本相對比較高，制造出的砂質量及其效能低于天然砂，現有機制砂濕噴設備使用機制砂也存在功效方面的問題。因此，相關部門要積極改進機制砂濕噴混凝土設備，提高設備使用機制砂濕噴的功效，改進機制砂制砂方面的技術和機制砂制造設備。這樣做，不但可以加快隧道施工速度，還能保證鐵路隧道施工的安全性和可行性。

2.6 加強實時數據檢測

在鐵路隧道施工的過程中，需要寫出超前地質報告，實時分析施工中得出的數據，以確保隧道圍巖支護的穩定性，同時，還需要根據得出數據調整施工技術。在鐵路隧道的施工過程中，會遇到比較多的數據，因此，需要施工人員實時測量各種應力數據等。另外，施工人員需要應用高精準度的機械設備和測量儀器對錨桿、鋼架和混凝土進行相應的檢驗、分析，以便及時調整施工技術，加固隧道。施工人員除了要檢測和分析應力應變數據外，還需要檢測和分析鐵路隧道圍巖的變形量，從而保證隧道的穩定性。

3 結束語

鐵路隧道在我國交通運輸業中處于非常重要的位置，其是相對落后地區與外界交流的主要交通通道，對促進經濟協調發展有重要作用。因此，在施工過程中，相關工作人員要積極解決鐵路隧道施工中出現的技術問題，采用恰當的措施來處理，以確保鐵路施工安全和運營安全，為鐵路運輸業的發展創造更好的經濟效益。

參考文獻

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〔編輯：白潔〕