王健　于興野

【摘 要】隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，我國的交通運(yùn)輸業(yè)越來越發(fā)達(dá)，人們對(duì)交通運(yùn)輸?shù)囊笈c標(biāo)準(zhǔn)越來越高，這就需要不斷地拓展交通運(yùn)輸方式。目前，我國的鐵路隧道工程量不斷增加，要求必須提高鐵路運(yùn)輸?shù)母咝院桶踩?。高速鐵路隧道建設(shè)工程的標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，施工難度也隨之提高，在施工過程中受到許多方面的阻礙。因此我們必須進(jìn)一步分析當(dāng)前鐵路隧道施工過程中存在的技術(shù)問題，不斷完善與創(chuàng)新施工技術(shù)，提高鐵路隧道的施工質(zhì)量和運(yùn)行效率。

【關(guān)鍵詞】鐵路隧道；施工技術(shù)；問題與措施

引言

隨著我國在西部鐵路建設(shè)步伐的加快，鐵路建設(shè)發(fā)展有了很大的提升，鐵路隧道施工面對(duì)的環(huán)境越來越復(fù)雜，隧道施工具有開挖面積大、施工難度高，技術(shù)復(fù)雜等特點(diǎn)，要求在鐵路隧道施工中要不斷提高鐵路隧道施工技術(shù)水平。

一、我國鐵路隧道施工的相關(guān)概況和現(xiàn)狀

鐵路隧道一般是指一個(gè)區(qū)域內(nèi)，在地下、山間或者是水下專門開發(fā)出來的一條鐵路，這條鐵路主要是供機(jī)車車輛通行。鐵路隧道根據(jù)其所處的位置分為山嶺鐵路隧道、城市鐵路隧道及水底鐵路隧道，具體定義如下：第一類，為縮短距離和避免大坡道而從山嶺或丘陵下穿越的稱為山嶺隧道；第二類，為穿越河流或海峽而從河下或海底通過的稱為水下隧道；第三類，為適應(yīng)鐵路通過大城市的需要而在城市地下穿越的稱為城市隧道。在這三種鐵路隧道中，比較常用的是山嶺隧道。

我國鐵路隧道建設(shè)的現(xiàn)狀：隨著我國鐵路隧道技術(shù)的不斷成熟與發(fā)展，隧道施工的速度和質(zhì)量也在不斷提高。目前，我國的鐵路隧道的長度發(fā)生了變化，以往的鐵路隧道距離比較短，現(xiàn)在不僅距離變長而且安全性能較之前也有了較大的進(jìn)步。當(dāng)前，我國的鐵路隧道不僅僅是在山中、地下，越來越多的水下隧道不斷涌現(xiàn)。鐵路隧道能夠滿足地形的要求，同時(shí)還能夠縮短距離和路線，有效地避免了不良路段對(duì)交通條件的影響。根據(jù)長期的分析與總結(jié)，相關(guān)專家發(fā)現(xiàn)我國鐵路隧道建設(shè)施工過程中在以下幾個(gè)方面比較欠缺：工程地質(zhì)勘查、水文地質(zhì)勘探設(shè)備與技術(shù)、施工速度、機(jī)械化操作能力等。這種現(xiàn)狀就要求我們必須分析鐵路隧道施工中遭遇的各種技術(shù)問題。

二、鐵路隧道施工技術(shù)常見問題

近年來我國鐵路隧道施工技術(shù)有很大提升，但是由于隧道施工環(huán)境的復(fù)雜性以及多變性等導(dǎo)致在鐵路隧道施工中還是存在一些技術(shù)問題有待人們?nèi)ソ鉀Q，其主要表現(xiàn)在：

1、隧道溝槽的設(shè)計(jì)和實(shí)施工藝、隧道通風(fēng)口設(shè)計(jì)及空氣成分凈化技術(shù)不夠成熟。隧道內(nèi)部挖掘溝槽、設(shè)計(jì)溝槽比較難，因?yàn)楸仨毧紤]各方面力度、穩(wěn)定性和強(qiáng)度的問題，同時(shí)也要注重隧道內(nèi)部通信、電力設(shè)備運(yùn)行的效率。隧道通風(fēng)口設(shè)計(jì)及空氣成分凈化技術(shù)是鐵路隧道施工技術(shù)成熟的標(biāo)志，但是隧道通風(fēng)口的距離比較長、工程量大，常常會(huì)出現(xiàn)空氣質(zhì)量變差的現(xiàn)象。

2、開挖技術(shù)沒有得到充分的改進(jìn)。在當(dāng)前的開挖技術(shù)過程中，Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖的開挖采用的是臺(tái)階法。雖然在某種程度上降低了施工成本，縮短了施工時(shí)間，但是臺(tái)階法容易出現(xiàn)拱底圍巖松動(dòng)，這樣就大大降低了地基的穩(wěn)定性，為后期的鐵路隧道施工留下了安全隱患。

3、在爆破過程中是否能夠精確地控制與穩(wěn)定爆破范圍的技術(shù)。 鐵路隧道施工的場地有山地、地底和水下，主要集中于山地。 因此良好的隧道挖掘技術(shù)是鐵路隧道順利施工的前提與基礎(chǔ)，一般都是采用大型機(jī)器設(shè)備進(jìn)行挖掘。 為了提高大型機(jī)器設(shè)備的挖掘質(zhì)量，充分發(fā)揮機(jī)器設(shè)備的功能，提高挖掘作業(yè)的效益，保證挖掘工作者的安全，減少工作人員的工作負(fù)擔(dān)，挖掘方式由傳統(tǒng)的分步挖掘逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槿珨嗝嫱诰颉?在新型的挖掘技術(shù)中，精心控制的爆破技術(shù)和巖石固定技術(shù)是關(guān)鍵，如果爆破的范圍不能夠精確控制或者是周圍巖石經(jīng)過挖掘之后不夠牢固，就會(huì)造成嚴(yán)重的事故，影響鐵路隧道的安全性。

4、機(jī)制砂噴混凝土濕噴工藝技術(shù)不夠嫻熟、成本比較高并且機(jī)制砂技術(shù)不夠成熟。在隧道開挖過程之后，我們必須通過灌漿技術(shù)來加固巖石，長鋼管壓漿是超前支護(hù)的重要體現(xiàn)形式。機(jī)制砂噴混凝土濕噴工藝是進(jìn)行隧道支固的重要條件， 但是機(jī)制砂噴混凝土濕噴工藝的成本比較高， 而且機(jī)制砂與天然砂存在著較大的差距，不能夠完全替代天然砂的功效，嚴(yán)重地影響了隧道的堅(jiān)固性和安全性。

三、改進(jìn)鐵路隧道工程施工技術(shù)的措施

1、開發(fā)隧道溝槽施工配套設(shè)備和工藝技術(shù)，最大化發(fā)揮通風(fēng)設(shè)備和空氣凈化設(shè)備的功效。鐵路隧道運(yùn)行需要通信設(shè)備和電氣設(shè)備的支持，因此就必須研發(fā)隧道溝槽施工配套設(shè)備和工藝技術(shù)，以此來提高鐵路隧道的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，降低施工成本，縮短施工工期。不僅如此，還要提高空氣凈化設(shè)備和通風(fēng)設(shè)備的效能，提高空氣質(zhì)量，將我國的鐵路隧道技術(shù)推到一個(gè)新的階段。

2、不斷改進(jìn)和完善開挖技術(shù)。國家政府和地方政府應(yīng)當(dāng)大力支持鐵路隧道科技研發(fā)部門的研究工作，不斷創(chuàng)新隧道開挖技術(shù)，積極研究新型、高效的隧道開挖技術(shù)。我們應(yīng)當(dāng)致力于研究出能夠適用于全斷面和臺(tái)階法的開挖技術(shù)，然后能夠有完善的支架實(shí)現(xiàn)臺(tái)階之間的連接，有效地解決Ⅳ、Ⅴ級(jí)石質(zhì)圍巖隧道挖掘過程中存在的問題，提高鐵路隧道的安全性。

3、積極改進(jìn)機(jī)制砂噴混凝土濕噴工藝技術(shù)和機(jī)制砂制造技術(shù)。機(jī)制砂噴混凝土濕噴工藝技術(shù)是隧道加固的重要前提，同時(shí)也是鐵路隧道能夠正常運(yùn)行的重要保證。特別是機(jī)制砂制造技術(shù)，當(dāng)前我國制造的機(jī)制砂成本高，其效能卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于自然砂，因此必須改進(jìn)這方面的技術(shù)，既要提高鐵路隧道的施工速度，又要保證鐵路隧道的安全性和可行性。

4、控制爆破施工技術(shù)

隧道施工中爆破挖掘是我國很常見的挖掘方法，爆破能夠有效改變隧道中圍巖的應(yīng)力應(yīng)變，對(duì)于淺埋暗挖隧道的影響就更明顯了。但是，若是爆破技術(shù)沒有控制好，對(duì)于施工人員及周遭環(huán)境的傷害也更大，所以，采用爆破的手段施工必須控制好爆破范圍。

爆破的安全管理中除了常規(guī)管理以外還要對(duì)爆破中安全進(jìn)行管理。首先，要對(duì)爆破施工過程中的主次范圍分清楚，按照工作人員施工技術(shù)能力的高低分配任務(wù)，專業(yè)性較強(qiáng)的工作由經(jīng)驗(yàn)更豐富、工作更熟練的工人擔(dān)當(dāng)；對(duì)爆破施工中的每個(gè)環(huán)節(jié)都做好記錄跟蹤控制管理，記錄施工過程，保證標(biāo)準(zhǔn)化操作；爆破完成后要馬上報(bào)告結(jié)果，并對(duì)施工現(xiàn)場的質(zhì)量進(jìn)行檢查，統(tǒng)計(jì)爆破后的圍巖特性數(shù)據(jù)，并找出爆破出現(xiàn)問題的原因，進(jìn)行合理的修正；對(duì)工作人員提出科學(xué)合理的獎(jiǎng)懲機(jī)制，實(shí)行崗位責(zé)任制。

5、錨桿注漿支護(hù)技術(shù)

在隧道施工中，應(yīng)該設(shè)置徑向系統(tǒng)錨桿。作為初期支護(hù)用的鋼架，可以采用I20型號(hào)的鋼架，在保證受力均勻的同時(shí)要加強(qiáng)自身的穩(wěn)定性。同時(shí)，在進(jìn)行混凝土噴射時(shí)要采用濕噴的方式，有效降低粉塵的污染，充分利用所有的材料。噴射過混凝土后鋼架能夠在短時(shí)間內(nèi)就承受起V級(jí)圍巖的變形壓力，在開挖時(shí)能夠有效保證穩(wěn)定性。除此之外，噴射施工時(shí)要控制好水灰比和速凝劑、隨拌隨噴、分組分層，保證均勻合理的噴射。

6、加強(qiáng)對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的監(jiān)測技術(shù)

施工中除了要進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，還要對(duì)施工過程中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，保證圍巖支護(hù)的穩(wěn)定，并隨時(shí)根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)調(diào)整施工技術(shù)。工程中會(huì)涉及到很多數(shù)據(jù)，這里我們需要對(duì)各類的應(yīng)力數(shù)據(jù)和變量進(jìn)行實(shí)時(shí)測量，采用先進(jìn)的高精度機(jī)械和測量儀器，工作人員對(duì)施工中用到的鋼架、錨桿、混凝土等進(jìn)行檢驗(yàn)分析，評(píng)價(jià)其實(shí)施支護(hù)效果，若是超出了控制范圍，應(yīng)及時(shí)調(diào)整并進(jìn)行加固。除了需要對(duì)應(yīng)力應(yīng)變的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測外，還要對(duì)隧道圍巖的變形量進(jìn)行實(shí)時(shí)測量，并通過洞內(nèi)外的變形量來監(jiān)控洞內(nèi)的支護(hù)設(shè)備的穩(wěn)定性，主要測量的數(shù)據(jù)包括凈空收斂、拱頂下沉和圍巖內(nèi)部位移以及地表沉降。

7、提高施工人員的技術(shù)水平。隧道施工技術(shù)不僅僅包含隧道硬件設(shè)施技術(shù)，還包括施工人員的技術(shù)水平，因此要提高施工人員的技術(shù)水平，首先在施工人員上崗前要對(duì)其進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，通過科學(xué)系統(tǒng)的檢驗(yàn)體系選擇技術(shù)合格的人員從事隧道施工，對(duì)于重點(diǎn)崗位要執(zhí)行持證上崗；其次提高施工人員的質(zhì)量管理意識(shí)，施工人員是隧道施工建設(shè)的第一人，如果單靠對(duì)工程的監(jiān)督是不能提高隧道質(zhì)量的，而是要充分發(fā)揮施工人員的質(zhì)量安全意識(shí)，讓施工人員在施工過程中樹立質(zhì)量管理的意識(shí)。

結(jié)束語

鐵路隧道在我國的交通運(yùn)輸業(yè)中占據(jù)重要地位，是不發(fā)達(dá)地區(qū)與其他地區(qū)進(jìn)行溝通的紐帶，同時(shí)也是國民經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的重要前提。因此，必須努力解決我國鐵路隧道施工過程中面臨的主要技術(shù)問題，提高鐵路隧道的安全性，提高運(yùn)輸行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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