侯飛

[摘要]鐵路隧道建設(shè)項(xiàng)目，是我國(guó)交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工程一個(gè)重要的組成部分，施工項(xiàng)目的質(zhì)量直接決定著我國(guó)交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工程發(fā)展的效率。在鐵路隧道施工階段，根據(jù)隧道內(nèi)軟弱圍巖水平巖層的實(shí)際情況，制定切實(shí)可行的施工技術(shù)，才能夠確保整個(gè)施工項(xiàng)目的質(zhì)量得到保障。本文以麻科義隧道為例，詳細(xì)的論述水平巖層施工技術(shù)在實(shí)際隧道施工過(guò)程中是如何應(yīng)用的。

[關(guān)鍵詞]鐵路隧道;軟弱圍巖;水平巖;施工技術(shù)

文章編號(hào)：2095 - 4085（ 2019） 04 - 0092 - 02

對(duì)于軟弱圍巖水平巖層的鐵路隧道施工作業(yè)當(dāng)中，施工方案的制定，開(kāi)挖爆破參數(shù)，以及支護(hù)方案對(duì)于整個(gè)施工項(xiàng)目的質(zhì)量起到著決定性的作用，也就是說(shuō)，鐵路隧道的實(shí)際施工質(zhì)量，是受多個(gè)方面的因素共同決定的。所以，在制定隧道施工方案之前，先要對(duì)施工區(qū)域的水平巖層進(jìn)行系統(tǒng)的勘測(cè)干工作，然后根據(jù)勘測(cè)得到的結(jié)果制定相應(yīng)的施工方案。在設(shè)計(jì)施工方案，以及施工作業(yè)的過(guò)程中當(dāng)中，要加大智能化勘測(cè)設(shè)備，以及自動(dòng)化施工設(shè)備的應(yīng)用力度，只用這樣做才能夠切實(shí)有效的提高整個(gè)施工項(xiàng)目的質(zhì)量。

1工程概況

麻科義隧道位于延安市寶塔區(qū)及延長(zhǎng)縣境內(nèi)，進(jìn)口為延安市姚店鎮(zhèn)張皮溝村.沿線經(jīng)過(guò)麻科義，窯則溝，捻山峁，出口設(shè)置在延長(zhǎng)縣張川河村。隧道起訖里程DK358 +192.4～DK366 +920. 95。隧道正線全長(zhǎng)為8728. 55m，為單洞雙線隧道，最大埋深234m，最淺埋深8m（距洞口300m附近）。隧道地表大部分地區(qū)覆蓋厚層黃土。該隧道共設(shè)置3座斜井。

1.1特點(diǎn)淺析

首先，通過(guò)對(duì)該隧道圍巖地質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)的勘測(cè)法相，該隧道施工區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，區(qū)域內(nèi)以濕陷性黃土為主，還慘雜了大量的砂巖等巖石結(jié)構(gòu)。其中，軟弱圍巖的分布具有區(qū)域性，大部分的軟弱圍巖都集中在施工區(qū)域的進(jìn)出口處，而在隧道中央，軟弱圍巖在地質(zhì)結(jié)構(gòu)當(dāng)中的占比有大幅的下降。

其次，在對(duì)麻科義隧道隧址區(qū)的地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行勘測(cè)的結(jié)果顯示，整個(gè)施工區(qū)域內(nèi)部存在有大量的油井，以及窯洞，而且在施工區(qū)域內(nèi)還檢測(cè)出了一定濃度的瓦斯，所以在實(shí)際施工的過(guò)程中，要注意施工區(qū)域通風(fēng)設(shè)施的完善性，并對(duì)每一位施工人員都配置全套的安全防護(hù)設(shè)備，隧道采用壓入式通風(fēng)，確保洞內(nèi)施工空氣質(zhì)量。

最后，本隧道屬于陜北高原梁峁區(qū)，沖溝發(fā)育，零星分布小面積黃土塬，溝谷切割較深，地勢(shì)總體自東西傾斜，海拔921m～ 1210m之間，一般高差50m～ 200m。大部分地區(qū)覆蓋厚層黃土。復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，決定了本隧道施工項(xiàng)目的難度也要高于平原隧道施工項(xiàng)目的難度。隧道巖層傾角較小，大部分呈水平分布，裂隙發(fā)育，坍塌掉塊現(xiàn)象較多。工程范圍礫巖夾砂巖分布較多，巖性軟硬不均，不利于光面爆破作業(yè)。

1.2施工技術(shù)淺析

麻科義隧道共有5段存在土石分界面，隧道上部為黃土下部為泥巖，砂巖，爆破作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的震動(dòng)對(duì)圍巖和地表的影響，易引起土石界面處圍巖應(yīng)力變化，極易造成土體沿土石界面處滑塌和拱部坍塌事故，安全風(fēng)險(xiǎn)高，施工難度大。土石分界段隧道施工的重難點(diǎn)是有效控制開(kāi)挖中局部坍塌及初支過(guò)大變形。

1. 2.1優(yōu)化前期勘測(cè)工作的質(zhì)量

麻科義隧道的地質(zhì)復(fù)雜，所以要優(yōu)化前期勘測(cè)工作的質(zhì)量。在實(shí)際勘測(cè)工作開(kāi)展的過(guò)程中，首先要使用紅外線勘測(cè)儀器對(duì)整個(gè)施工區(qū)域進(jìn)行全面的掃描，相應(yīng)的勘測(cè)人員要結(jié)合儀器掃描得到的圖像判斷出整個(gè)隧道有幾個(gè)土石分界面。然后再使用超聲波勘測(cè)儀器對(duì)隧道進(jìn)行二次掃描，這次掃描的目的主要是為了論證第一次掃描工作的準(zhǔn)確度。綜合兩次勘測(cè)工作的結(jié)果，再設(shè)計(jì)相應(yīng)的施工方案。不僅如此，在施工作業(yè)開(kāi)展期間，也要定期對(duì)于麻科義隧道的各項(xiàng)地質(zhì)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，并及時(shí)對(duì)隧道進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)，根據(jù)數(shù)據(jù)分析隧道沉降情況及穩(wěn)定性。只有掌握了隧道的實(shí)施地質(zhì)參數(shù)，才能夠制定出更為合理的施工方案。

1.2.2精準(zhǔn)爆破炸藥用量（圖1）

由于麻科義隧道以軟弱圍巖為主，所以在制定爆破方案的時(shí)候，要充分考慮炸藥的用量，如果用量過(guò)大則會(huì)直接導(dǎo)致隧道崩塌，但是炸藥的用量過(guò)少，則會(huì)影響施工進(jìn)度。所以，站在施工安全，以及施工效率的角度上看，要精準(zhǔn)定位炸藥的用量，才能夠保證到整個(gè)麻科義隧道的施工質(zhì)量。在確定炸藥用量的時(shí)候，要結(jié)合前期勘測(cè)得到的結(jié)果，使用仿真軟件對(duì)整個(gè)爆破作業(yè)進(jìn)行擬態(tài)運(yùn)行，工作人員要將隧道有關(guān)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的信息錄入到系統(tǒng)當(dāng)中，系統(tǒng)內(nèi)部的程序就會(huì)進(jìn)行分析工作，并生成一套合理的爆破方案，方案當(dāng)中包含了隧道炮眼的分布以及各炮眼中炸藥的用量，如圖1所示，即為針對(duì)麻科義隧道制定的爆破方案，由于麻科義隧道地質(zhì)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，所以在原有爆破方案的基礎(chǔ)上，應(yīng)增加炮眼的數(shù)量，并減少裝藥量，確保爆破過(guò)程中減少對(duì)圍巖整體性的擾動(dòng)。

1.2.3完善支護(hù)措施

由于麻科義隧道原設(shè)計(jì)施工采用臺(tái)階法，三臺(tái)階大拱腳臨時(shí)仰拱法，CD法等方法進(jìn)行施工。初支支護(hù)措施為型鋼鋼架支護(hù)。但原設(shè)計(jì)的施工工法進(jìn)度慢、工效低、存在一定的局限性，如，限制了大型施工機(jī)械的使用，基本靠人工開(kāi)挖，工效低，速度慢，難以滿足麻科義隧道工期要求。各分部開(kāi)挖面循環(huán)銜接性差，相互干擾大，施工質(zhì)量得不到充分保證。臨時(shí)支護(hù)多且反復(fù)拆除，成本投入大等。為加快現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度，確保施工質(zhì)量，本隧道施工中結(jié)合實(shí)際地質(zhì)情況，設(shè)計(jì)文件地質(zhì)說(shuō)明，對(duì)工法進(jìn)行科學(xué)合理的變換。采用臺(tái)階法，三臺(tái)階法施工，支護(hù)措施采用格柵鋼架支護(hù)，嚴(yán)格控制開(kāi)挖進(jìn)尺，盡快封閉成環(huán)，各施工方法應(yīng)符合安全步距要求，對(duì)圍巖較差地段，可加大格柵鋼架尺寸，減小鋼架間距，增加鎖腳錨管數(shù)量。并采用φ2超前小導(dǎo)管預(yù)注漿，φ89超前中管棚對(duì)圍巖進(jìn)行預(yù)加固，為了保護(hù)施工環(huán)境，施工時(shí)采用濕噴工藝施工，初支完成后及時(shí)進(jìn)行襯砌施工，保證隧道的整體穩(wěn)定性。

2結(jié)語(yǔ)

鐵路隧道建設(shè)項(xiàng)目，是推動(dòng)我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展的重要保障之一，最為目前世界上鐵路總里程第一的國(guó)家，如何維持第一的地位，以及提升鐵路工程的實(shí)際質(zhì)量，是我國(guó)首先要考慮的問(wèn)題。在施工作業(yè)開(kāi)展的過(guò)程當(dāng)中，要有效的結(jié)合施工區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)圖，并使用智能化勘測(cè)設(shè)備（紅外線勘測(cè)儀器、超聲波勘測(cè)儀器等），對(duì)施工區(qū)域再次進(jìn)行全面的勘測(cè)作業(yè)，除此以外，還要根據(jù)施工區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，制定一些具有針對(duì)行的措施，進(jìn)而促使整個(gè)鐵路隧道建設(shè)項(xiàng)目的施工質(zhì)量切實(shí)能夠得到保障。

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