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        關(guān)于鐵路的隧道施工技術(shù)研究

        2012-06-20 17:04:54田富強
        科技資訊 2012年10期
        關(guān)鍵詞:鐵路隧道施工

        田富強

        摘要:目前,鐵路已經(jīng)成為各個國家的交通命脈,是疏通經(jīng)濟的紐帶,在經(jīng)濟發(fā)展中起著不可忽視的重要作用。鐵路線路一般比較長,而且可謂是條條互通,我國幅員遼闊,多山嶺和丘陵,所以在鐵路建設(shè)施工中,經(jīng)常會穿越隧道,這給施工帶來可一定的難度,鐵路的隧道施工也一直是人們關(guān)注的熱點問題。本文筆者就結(jié)合自己的工作經(jīng)驗,針對目前鐵路隧道施工中的常見問題作簡單的介紹并分析原因,提出解決問題的施工技術(shù)措施。

        中圖分類號:U25文獻標識碼:A文章編號:1672-3791(2011)04(a)-0000-00

        鐵路隧道主要是指在地下或者水下修建鋪設(shè)鐵路以備車輛通行的一種建筑物。鐵路隧道根據(jù)所在的位置可以大致分為三大類:水下隧道:為了穿越海峽或者河流從海底或者河底穿過的隧道;山嶺隧道:在修建鐵路的時候為了縮短距離,同時避免出現(xiàn)比較大的坡道從丘陵或者山嶺中穿越的隧道;城市隧道:有些鐵路的修建的時候不可避免的要通過一些大城市,為了不影響城市整體建設(shè)并節(jié)省空間,而從城市的地下穿越的隧道。以上三類隧道中比較常見的就是山嶺隧道,本文也主要針對山嶺隧道展開分析。

        鐵路隧道在穿越山嶺的時候施工難度相對比較大,所以存在很多問題,接下來,筆者就針對一些常見問題作簡單說明。

        1鐵路隧道施工常見問題

        近些年,我國在鐵路隧道建設(shè)方面得到了很大的提升,但是鐵路隧道工程具有開挖面積大,施工難度高,技術(shù)復雜等特點,所以在施工過程中或者在建成之后仍然存在很多問題,這些問題嚴重影響了鐵路的通行能力。

        1.1隧道滲漏水問題

        隧道滲漏水是鐵路隧道施工中比較常見的一種問題,它會使隧道襯砌混凝土加快碳化,大大縮短了隧道的使用期限。隧道滲漏的主要原因有以下幾個方面:

        (1)防水材料不合格

        由于鐵路建設(shè)工程數(shù)量的急劇增加,對于隧道防水材料的需求也越來越大,于是很多防水材料的生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)運而生,在這個龐大的市場當中,難免會有一些單位的產(chǎn)品質(zhì)量不合乎要求,很多廠家為了追求高額的利潤將一些廢棄的材料再生制造,鐵路施工單位采購人員由于疏忽購進了這些不合格的產(chǎn)品,直接導致隧道滲漏水問題。

        (2)排水處理不當

        ①基巖和圍巖基面不平整,局部位置出現(xiàn)凹陷現(xiàn)象;表面滲水點沒有處理,滲水隨意蔓延;基面上的一些尖銳物沒有經(jīng)過處理直接把防水板和無紡布掛上去,導致防水板破裂;

        ②防水板鋪設(shè)不夠規(guī)范;

        ③沒有對變形縫和施工縫做仔細的處理,使縫隙出現(xiàn)滲漏;

        ④隧道的基線沒有得到妥善處理,留下滲水隱患;

        1.2襯砌開裂破損

        隧道襯砌是隧道的主體建筑物,也是受力的關(guān)鍵,不僅承受地層的壓力,還能夠防止圍巖出現(xiàn)變形以及塌落。一旦隧道襯砌出現(xiàn)開裂破損,就會直接破壞隧道整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,大大降低了襯砌的可靠性和安全性,影響隧道的使用,嚴重的還會危害到行車的安全。

        襯砌開裂破損的主要危害是:

        (1)降低了襯砌結(jié)構(gòu)的受力能力,容易出現(xiàn)變形;

        (2)在外力的作用下,襯砌會出現(xiàn)變形以及輕微的塌陷,減少了隧道的凈空空間,使襯砌結(jié)構(gòu)向隧道內(nèi)傾斜,影響車輛通行;

        (3)拱形襯砌可能會出現(xiàn)掉塊現(xiàn)象,影響火車通行;

        (4)由于襯砌破損,導致裂縫漏水,腐蝕隧道內(nèi)設(shè)施;

        1.3隧道結(jié)構(gòu)被腐蝕

        隧道結(jié)構(gòu)腐蝕主要體現(xiàn)為襯砌腐蝕,因為襯砌結(jié)構(gòu)直接接觸土壤,土壤中含有大量水分,尤其是一些特殊地質(zhì)還會含有腐蝕性環(huán)境水,這些水會通過襯砌的工作縫、毛細孔或者變形縫滲透到襯砌的內(nèi)部,腐蝕構(gòu)件。被腐蝕的襯砌在受力性能方面會大大降低,還會出現(xiàn)變形,這樣不僅縮短了使用壽命,對行車安全也會造成巨大的威脅。

        隧道結(jié)構(gòu)被腐蝕的原因主要有四個方面:

        (1)存在一些腐蝕介質(zhì);

        (2)存在比較容易腐蝕的物質(zhì);

        (3)土質(zhì)中含有大量地下水并且具有流動性;

        (4)結(jié)構(gòu)的縫隙沒有處理好。

        1.4隧道中有瓦斯或者其他可燃性氣體

        我們都知道瓦斯爆炸的后果是多么嚴重,在隧道施工的過程中,遇到瓦斯或者其他可燃性氣體屬于最為嚴重的一種問題。此種問題一般出現(xiàn)在隧道施工的沿線有很多煤礦的情況,由于特殊的地質(zhì)結(jié)構(gòu),地層中含有大量的瓦斯以及其他可燃性氣體,在隧道開挖的過程中,這些氣體和土壤分離,彌漫到空氣中,不僅氣體本身有毒,而且遇到明火立即爆炸,后果極為嚴重。

        1.5隧道出現(xiàn)冰凍

        隧道的冰凍問題一般集中在比較寒冷的地區(qū),由于氣溫比較低,隧道內(nèi)部的水以及圍巖中的的積水就會結(jié)冰,導致襯砌凍裂或者剝落,使襯砌失去穩(wěn)定性,降低受力能力,影響隧道的質(zhì)量。

        1.6初期支護不穩(wěn)定

        隧道的初期支護是施工繼續(xù)的基礎(chǔ),也是保證安全施工的關(guān)鍵,如果初期支護不穩(wěn)定,就會使支護失去一定的穩(wěn)定性,這樣就可能導致襯砌變形,導致一系列的問題產(chǎn)生。

        1.7塌方現(xiàn)象

        塌方是隧道施工中比較嚴重的問題之一,一般出現(xiàn)塌方的隧道圍巖的完整性比較差,特別是隧道進口的地方暴露圍巖部分是完全風化或者強風化的強烈?guī)r體,呈破碎狀或者散體狀結(jié)構(gòu),沒有自穩(wěn)能力,在施工中受到爆破震動的干擾,導致塌方。

        2鐵路隧道施工技術(shù)措施

        2.1把好材料關(guān)

        如上所述,防水材料的好壞直接影響隧道工程的防水性能,所以在選擇材料上一定要嚴格控制。最好以招標的形式,對不同規(guī)格的材料進行比較,結(jié)合具體施工需要,選擇最佳的材料,以保證隧道質(zhì)量。

        2.2做好防水排水措施

        首先,要鋪設(shè)好防水板,鋪設(shè)的時候遵循先拱后墻的順序,下面的防水板要壓住上面的,控制松緊程度,保證防水板的所有面積都能抵到圍巖上,兩個防水板之間的搭接寬度要大于150毫米。

        其次,要處理好施工縫和變形縫等防水比較薄弱的地方。

        2.3做好襯砌工作

        對于襯砌結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的裂縫要及時進行修正,在襯砌的背后如果有空洞可以采用注漿的方式增加其強度,加大底板的穩(wěn)定性能,還可以采用二次襯砌的方式對襯砌進行加固。

        二次襯砌在隧道施工中,可以有效的提高隧道的使用壽命以及外觀質(zhì)量,襯砌主要分為兩個部分:二次襯砌和仰拱襯砌。二次襯砌的時間要根據(jù)施工現(xiàn)場監(jiān)控測量的結(jié)果確定,通常在初期支護已經(jīng)基本穩(wěn)定,整體的收斂值達到規(guī)范要求,圍巖和初期支護變形率都比較穩(wěn)定的時候再進行二次襯砌。

        2.4防止腐蝕

        (1)在選擇材料的時候,最好采用耐腐蝕性的水泥;

        (2)在混合料中加一些有效防止腐蝕的添加劑;

        (3)提高襯砌結(jié)構(gòu)的整體性和密實度,防止水及腐蝕性液體滲入;

        (4)加強襯砌結(jié)構(gòu)的排水能力;

        (5)在襯砌的外層設(shè)置一層隔離層,防止和水接觸;

        (6)采用防腐蝕性能高的混凝土;

        (7)使用和侵蝕性水不發(fā)生化學反應(yīng)的石料做襯砌。

        2.5施工隧道保持通風,及時勘測

        在施工之前要對施工地點的地質(zhì)情況做詳細的勘察,如果施工所在地的土質(zhì)中含有瓦斯或者其他可燃性氣體,在施工的過程中要注意保持通風,并且隨時監(jiān)測隧道內(nèi)的空氣含量,一旦發(fā)現(xiàn)問題及時停止施工,撤離施工人員,加大通風,禁止隧道內(nèi)使用明火。

        2.6加大管理力度

        首先,要從施工人員入手,強化他們的質(zhì)量意識。施工人員是決定施工質(zhì)量的第一因素,所以要培養(yǎng)施工人員自我檢查的習慣,不能單純的靠監(jiān)督來保證工程質(zhì)量。尤其是針對隱蔽工程等細微的操作,更需要施工人員有很強的責任心,才能確保質(zhì)量。

        其次,要加大監(jiān)管力度,對施工過程制定嚴密的管理體系,清楚施工中的質(zhì)量控制要點,做定期檢查的同時對一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)要全程監(jiān)測,一旦發(fā)現(xiàn)問題及時上報并勒令修改,不能留下質(zhì)量隱患。對施工進展做詳細的記錄,有規(guī)范的驗收報告,按照相應(yīng)的規(guī)章制度,確定合格之后才可以進入下一個施工環(huán)節(jié)。

        3結(jié)語

        鐵路是交通事業(yè)的主體,也是經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ),是人們生活的必需品。所以鐵路的建設(shè)是至關(guān)重要的,而隧道施工在鐵路建設(shè)中一直是一個難點、重點。因為隧道施工存在很大的難度,施工空間小,工程量大,受到周圍土質(zhì)、天氣、環(huán)境等多方面因素的影響,所以鐵路的隧道施工中經(jīng)常出現(xiàn)各種各樣的問題,要保證鐵路更好的服務(wù)于經(jīng)濟,就要解決這些問題。本文筆者結(jié)合多年的工作經(jīng)驗,針對一些常見問題作了分析,并提出了相應(yīng)的解決措施,但是這只是眾多問題中的一部分,更多的還需要專業(yè)人士去研究,以保證鐵路建設(shè)事業(yè)的發(fā)展。

        參考文獻

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        [2] 梅志榮,張軍偉,李傳富,鐵路長大隧道建設(shè)中地下水防治有關(guān)問題研究進展,鐵道工程學報,2009年09期.

        [3] 徐晉蓉,淺析鐵路隧道施工中的工程質(zhì)量管理,山西建筑,2008年12期.

        [4] 方樂,試析復雜地質(zhì)條件下鐵路隧道施工技術(shù),黑龍江科技信息,2009年20期.

        [5] 李熱李,關(guān)于鐵路隧道施工技術(shù)的幾點思考,中華民居,2011年09期.

        [6] 陳光樓,對鐵路隧道施工技術(shù)及控制要點探討,城市建設(shè)理論研究,2011年34期.

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