【摘要】在鐵路工程中，淺埋隧道施工是很重要的一個環(huán)節(jié)，能不能夠做好淺埋隧道施工的各個關(guān)鍵要點，決定了整個鐵路工程的質(zhì)量。文章分析了鐵路淺埋隧道施工存在的問題 ，探討了鐵路淺埋隧道施工工藝及質(zhì)量控制要點，提出了鐵路淺埋隧道的關(guān)鍵施工技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】鐵路工程；技術(shù)；淺埋隧道；施工

前言

隨著人們對隧道圍巖和支護問相互作用的認識的深入，對隧道開挖與支護尤其是淺埋、軟弱地質(zhì)條件下的開挖與支護及時得到了長足發(fā)展，但在鐵路淺埋隧道開挖與支護施工中尚未有一套完整的施工工藝及措施，同時隧道的開挖與支護對整個隧道的質(zhì)量安全具有關(guān)鍵性的作用，因而嚴格控制其施工技術(shù)及施工質(zhì)量對隧道施工具有重要意義。

一、對鐵路淺埋隧道施工存在問題的探討

1、施工技術(shù)上可能引發(fā)的問題

由于隧道施工建設(shè)時間的緊迫，隧道設(shè)計形式上有時并不深入仔細研究要設(shè)計隧道的圍巖地質(zhì)特點，隧道設(shè)計上過于憑經(jīng)驗套圖設(shè)計，從而使開挖后出現(xiàn)施工方法不適應(yīng)或者變更較多。其次，有的勘察單位技術(shù)力量或者資質(zhì)不夠，但由于區(qū)域利益原因也參與隧道工程地質(zhì)勘察，結(jié)果造成地質(zhì)勘察不到位，工作不深入，資料不齊全，經(jīng)常出現(xiàn)邊設(shè)計、邊勘察現(xiàn)象屢有發(fā)生，甚至出現(xiàn)無勘察資料盲目進行初步設(shè)計的情況。除此之外，對隧道建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)，如隧道內(nèi)的通風(fēng)細部參數(shù)、運營監(jiān)控設(shè)施、防災(zāi)救災(zāi)預(yù)案等研究系統(tǒng)深入程度不夠，造成后期工程建設(shè)管理困難，甚至造成很大的浪費，以上各點施工技術(shù)問題都會給鐵路隧道的安全帶來嚴重威脅。

2、突發(fā)性的地質(zhì)災(zāi)害對鐵路隧道工程的影響

除了隧道的施工技術(shù)可能引發(fā)的質(zhì)量缺陷，在施工的過程中，施工地點的突發(fā)性泥地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生會給隧道工程的施工帶來了更大的風(fēng)險，由于開挖輪廓外側(cè)的特大巖溶溶腔發(fā)生壓潰腔或者塌方，另外洞口邊坡突然垮塌，砸傷施工或社會車輛，這些嚴重的地質(zhì)災(zāi)害往往無法做出正確的估計，對當?shù)氐氖┕と藛T的生命安全帶來了嚴重的威脅并造成了巨大的經(jīng)濟損失。

3、隧道施工建設(shè)管理中的問題

首先，有些隧道建設(shè)項目的前期論證并不是十分充分，考慮因素不夠周全。有的地方或企業(yè)為了拿下建設(shè)項目，進行夸大交通量和經(jīng)濟指標，有的地方為爭建隧道，不按實事求是的態(tài)度科學(xué)進行工程可行性論證，強行施行建設(shè)方案，這些不合理不科學(xué)的建設(shè)施工都會給國家和地方的經(jīng)濟帶來極大的負擔。其次，業(yè)主單位對工程前期的地質(zhì)勘查投入不夠，對隧道主體工程以外如通風(fēng)土建、消防設(shè)施、監(jiān)控系統(tǒng)等設(shè)計未能事先統(tǒng)一考慮，這給后續(xù)隧道的工程建設(shè)帶來很大的困難。同時，由于隧道施工的管理制度的不完善和專業(yè)監(jiān)理工程師的缺乏，大型隧道的勘察設(shè)計階段沒有實行監(jiān)理制度，施工階段監(jiān)理工作也存在某些問題嚴重影響鐵路隧道的質(zhì)量安全工作。

二、鐵路淺埋隧道施工工藝及質(zhì)量控制要點

1、地表注漿加固

其主要目的是為了防止在開挖過程中地表出現(xiàn)坍塌等現(xiàn)象而采取的措施，為了防止在注漿過程中出現(xiàn)冒漿現(xiàn)象一般在經(jīng)過處理的地表設(shè)置20-30cm厚的鋼筋混凝土層以作為注漿的止?jié){層并作為后期施工的防水面；注漿需設(shè)置孔口管，其一般采用鋼花管，管身鉆孔呈梅花型布置，孔徑一般在8—10mm范圍內(nèi)，間距一般為1.5cm，全部注漿管安設(shè)完成后方可開始注漿以保證注漿不間斷，開始時用1.5倍注漿終壓對系統(tǒng)進行吸水試驗檢查是否正常，試運轉(zhuǎn)時間一般為20min；漿料配置按照填料先輕后重的順序添加，注漿過程中應(yīng)先注最外側(cè)兩排孔，之后依次向里推進，每排孔施工時應(yīng)先進行兩端孔之后間隔交錯灌注。

2、超前支護

一般隧道施工僅在洞口施作大管棚，洞內(nèi)則一般采用小導(dǎo)管代替以防止隧道拱部坍塌及抑制地表沉降，小導(dǎo)管一般采用現(xiàn)場加工后用來噴射混凝土封閉巖面，其采用鑿巖機鉆孔后將小導(dǎo)管打入巖層，之后采用注漿泵壓注水泥漿，施工中鉆孔深度、角度及密度等均應(yīng)符合設(shè)計要求；該階段注漿是在地表加固注漿后的巖體內(nèi)注漿，以進一步增強隧道圍巖的抗?jié)B性、完整性和承載強度，漿液為水泥漿液，施工中采取漿液由稀到濃逐步變換，在土層內(nèi)注漿壓力不小于2.0Mpa，其余地段注漿壓力不小于1.0Mpa。注漿過程中位避免發(fā)生串漿現(xiàn)象一般在有多臺注漿機同時施工的條件可采取多臺同時注漿，若注漿機較少則可將注漿孔及時堵塞，待輪到該管注漿時再拔下堵塞物，并先用鐵素或細鋼筋將管內(nèi)雜物清除干凈并用高壓風(fēng)或水沖洗干凈后再進行注漿；若發(fā)生進漿量很大但系統(tǒng)壓力不升高則應(yīng)調(diào)整漿液工作性能，縮短膠凝時間，采取小泵量低壓力注漿或間歇式注漿以使?jié){液在裂隙中有相對停留的時間便于凝膠。

3、三臺階法施工

上臺階施工。用鉆機將小導(dǎo)管從鋼架腹部頂入后與鋼架焊接在一起，其外插角一般為10-150，待上循環(huán)初期之后完畢后加注單液水泥漿，待其強度達到設(shè)計要求后方可進行開挖；開挖一般采取人工風(fēng)鎬配合挖掘機同時開挖以減少對圍巖的擾動，開挖應(yīng)嚴格遵守“短進尺、強支護”的原則，每循環(huán)進尺應(yīng)控制在0.6m范圍內(nèi)，開挖完畢后應(yīng)立即噴射混凝土進行封閉，噴射厚度一般為4cm，然后進行鋼架架立、掛鋼筋網(wǎng)施工，最后分層分片進行混凝土噴射至設(shè)計厚度；在退后掌子面2榀拱架處開始施作臨時仰拱及扇形支撐，而掛網(wǎng)噴射混凝土只在豎撐和臨時仰拱進行，豎撐采用一面關(guān)模噴混凝土，斜撐則只施作連接鋼筋內(nèi)外較差布置；中下臺階施工。該段施工一般采用挖掘機和裝載機作業(yè)，一般先對開挖面前3-5m范圍內(nèi)圍巖做超前坍孔以及時發(fā)現(xiàn)不良地質(zhì)地段并采取加強措施防止工作面坍塌；對管式注漿錨桿、超前鋼插管注漿時應(yīng)控制好水灰比及注漿壓力，以確保注漿飽滿，工作中一般拱頂?shù)淖{壓力不超過2Mpa，拱腳注漿壓力不低于1.5Mpa。

4、中間支護系統(tǒng)的拆除

拆除時間應(yīng)結(jié)合其對后續(xù)工序的影響并同股溝圍巖監(jiān)控量測確定，應(yīng)保證其變形處于允許范圍內(nèi)方可進行，其中臨時支撐可在仰拱混凝土澆筑前一次性拆除，具體拆除長度應(yīng)依據(jù)仰拱澆注長度確定，對中隔壁混凝土拆除時應(yīng)防止其對初期支護形成的振動和擾動，一般采用風(fēng)鎬自上而下逐榀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，最后將鋼構(gòu)件采用氣焊割斷。

三、鐵路淺埋隧道關(guān)鍵施工技術(shù)

1、降排水施工技術(shù)

施工降排水的標準是排堵結(jié)合、分段截留、綜合治理，要防止夯管施工中導(dǎo)致地層液化和地下水土流失而在夯管施工前在隧道兩側(cè)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(nèi)輕型井點補充降水方式來防止出現(xiàn)涌水流砂現(xiàn)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(cè)設(shè)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(nèi)，集水井一般設(shè)置2級水倉，從隧道各處抽來的水先排放到一級水倉內(nèi)，再經(jīng)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(nèi)環(huán)向密排，在隧道進口端基坑內(nèi)破除基坑端頭的樁位的鉆孔咬合樁成導(dǎo)向孔，之后用夯管錘將鋼管錘入地層，長管棚管節(jié)分段坡口滿焊連接，在夯管到位后在管內(nèi)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(fā)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。

結(jié)束語

路隧道淺埋段施工由于其自身特征及土質(zhì)影響因素等原因在隧道施工中顯得尤為重要，其施工中應(yīng)嚴格按照施工工藝并結(jié)合工程所在地的地質(zhì)情況進行科學(xué)組織施工，并加強施工監(jiān)測以期實現(xiàn)施工目標，確保施工質(zhì)量。

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