鐵路隧道開挖施工技術分析

1、    鐵路隧道開挖施工技術分析    摘要：鐵路隧道的支護技術在整個施工過程中是非常重要的，務必給予高度重視。文章結合多年工作經(jīng)驗，對國內(nèi)部分已建鐵路和在建鐵路大斷面隧道的施工總結，并結合具體的工程案例分析，對鐵路隧道施工中相關技術的選擇做出了分析和探討。關鍵詞：鐵路隧道；隧道開挖；施工技術；支護技術；大斷面隧道 文獻標識碼：a中圖分類號：u459 文章編號：1009-2374（2016）32-0091-02 doi：10.13535/ki.11-4406/n.2016.32.0451 鐵路隧道的開挖在鐵路隧道施工的開挖前，施工人員要根據(jù)鐵路隧道的總體

2、施工安排情況來開工，只有這樣才能有效地提高施工的效率和質量。鐵路隧道的開挖，可以簡單地分為全斷面法開挖和臺階分部法開挖。在施工的過程中，要根據(jù)隧道的地質條件，對其選擇適合的開挖方法才行。對于全斷面法開挖，其施工鉆孔時需要配備上多功能臺架的配合風鉆，完成一次性爆破成型。對于臺階分部法開挖，特別是在我們施工的時候，可以在鐵路隧道的上臺階和下臺階的部分進行施工，必要時可以使用多功能平臺風鉆機，對其進行打眼施工，使其開挖支護成型?？傮w來說，我們要根據(jù)隧道每天的最大出渣量，使用出渣的機械設備，合理配備裝渣，在掌子面上，需用挖掘機裝渣。當然也要考慮到隧道的斷面以及施工場面的狹窄問題，對于這些問題，要選用合

3、適的外形尺寸以及經(jīng)濟實用型的自卸汽車對其進行出渣作業(yè)，只有這樣，才能高質量地完成鐵路隧道的開挖工程。2 鐵路隧道支護技術的選擇對于鐵路隧道的支護技術，在整個施工過程中是非常重要的，務必重視。目前可以分為初期支護和二次襯砌兩個過程。2.1 初期支護鐵路隧道的初期支護體系一般由超前管棚、超前小導管、系統(tǒng)錨桿、鋼支架及噴射混凝土等構成。超前管棚一般管棚采用外徑80mm、長6m的鋼管來進行加工。不同的管棚對其都有不同的長度要求，根據(jù)其具體的要求，要將80mm的鋼管逐根進行套接，就要使用1m長的45mm鋼管來完成，可以控制一下管棚的順直度，然后再焊接一下長度為80mm的鋼管焊接，而對于鋼管，沿鋼管的縱向

4、可以每30cm上面鉆一個孔。除此之外，還需要保持管棚環(huán)向間距為33cm，縱向搭接長度為2m。采用40mm的小型類的導管來施工，也可以用水泥水玻璃雙液注漿泵注漿加固。在鐵路施工中對于其余的施工地段，可以使用自進式錨桿或者砂漿錨桿來進行施工，可以在局部地段置一些格柵或一些鋼架材料。對于錨桿需要采用人工風鉆打孔，使用注漿泵注漿，再用濕噴機噴射混凝土，這樣初期支護才算完成，下面就要開始準備二次襯砌了。2.2 二次襯砌對于二次襯砌，在襯砌階段中，施工人員需要按照“仰拱先行、拱墻整體襯砌緊跟”的原則來施工，還要根據(jù)施工技術是否規(guī)范、所設計的文件和上級的相關要求，合理地制定出襯砌的施工時機。有一些圍巖的自穩(wěn)

5、性很差，對其要盡早施作襯砌，以保證施工過程中的安全性。在二次襯砌中，一般仰拱和開挖面之間的水平距離需要保持在4070m之間，襯砌和掌子面之間保持在90200m之間。對于仰拱施工，要采用架設棧橋的方法，慢慢進行，保持施工中的嚴謹性，在這個過程中要進行人工化的捆綁鋼筋，使混凝土灌車運至工作面溜槽入倉，然后用插入式振搗器振搗，最后用人工使其整平。施工人員在襯砌施工中，可以與開挖平行進行，因為在每個工作面中，都需要配備1臺12m自行式全斷面液壓鋼模襯砌臺車，然后用混凝土攪拌運輸車運至工作面，用混凝土輸送泵灌注，再使用附著式振搗器搗固，最終完成二次襯砌的過程。3 鐵路隧道開挖中通風技術的選擇在隧道施工的

6、過程中有很多程序，并且很多程序都會產(chǎn)生有害氣體，像在鉆眼的過程或者在一些其他的過程中，比如裝渣、內(nèi)燃等，因為施工在隧道里進行，隧道里的空氣質量很差，里面塵土飛揚，空氣非常不好，這樣施工人員在里面工作就會危害健康，所以應該避免此類現(xiàn)象的發(fā)生。并且在鐵路隧道內(nèi)部，其溫度和濕度都會隨著鐵路隧道的縱深開挖而不斷提高，從而使施工通風的難度增大，如果沒有辦法使隧道里面的空氣得到及時凈化或者更換，就沒有辦法為施工人員提供良好的施工環(huán)境，這樣下去，久而久之，就會降低施工人員的工作效率。對于鐵路隧道的通風技術來說，最重要的是在鐵路施工中的安全性問題，務必要確保施人員的安全性。在施工中，有兩項具體的措施來實現(xiàn)隧道

7、施工中空氣的凈化。在實際中，可以對其進行通風處理，這樣可以使隧道里面充滿氧氣，并且一些有害氣體也會隨之驅逐出去，從而凈化了空氣。第一，在施工過程中，出風口位置與隧道口兩者之間的距離一定要超過30m，這樣可以防止從施工隧道洞中排放出來的回風流被重新吸入洞中構成循環(huán)風以污染空氣。在施工過程中應該將通風管抬得足夠高，并且要掛于洞壁拱腰的位置處，這樣能有效避免和減少對流水作業(yè)以及其他相關操作工序造成的不良影響。盡管如此，還要使風管口位置與掌子面之間的路程保持在有效射程范圍內(nèi)，這樣不僅能確保隧道的通風效果良好，還能防止因為爆破施工而對風管造成的不必要的破壞。第二，施工人員在工作的時候，要重點防止漏風現(xiàn)象

8、的發(fā)生，并且還要降低風的阻力，這樣可以確保隧道中的風的正常性，使隧道建設標準規(guī)范起來。在施工中，對于風管的選擇也很重要，在施工中需要選擇材料良好的風管來進行，在隧道的洞口高壓風區(qū)域里面，我們可以用塑膠布進行施工，這樣方便節(jié)省資源，并且還能降低流動的摩擦阻力系數(shù)。這對于隧道的保養(yǎng)是非常好的，可以防止隧道老化。在隧道施工中，需要加長風管的時候，要盡量減少接頭的數(shù)量，這樣可以減少隧道漏風和局部的阻力，從而降低了加工的成本。在鐵路隧道施工技術中，還需要對風管進行改進加工，用來混織膠布和強力膠粘結工作面風管。第三，在施工中提高檢查的次數(shù)，這樣是為了保持通風系統(tǒng)穩(wěn)定的工作狀態(tài)，尤其是對于長軟管，在發(fā)現(xiàn)漏風

9、之后，需要及時修補、調(diào)整或者更換，以確保通風系統(tǒng)的維護管理。在這個過程中還要委派專人進行風量、風壓、風速的日常測試，測試完之后，要將測試結果記錄在案，整理下來，這樣可以方便整體維護管理通風系統(tǒng)，最終使鐵路隧道施工中的通風技術完成。 4 鐵路隧道施工中監(jiān)控量測技術的選擇眾所周知，在鐵路隧道施工的過程中，需要采用監(jiān)控量測技術，其主要作用是對隧道實施過程中的一些細節(jié)問題進行維護，而對其中存在的異常現(xiàn)狀進行記錄與處理，最終通過合理有效的技術手段來對隧道工作層面的情況進行觀察與檢測，特別是對隧道中工程地質與水文地質的相關情況來進行分析與研究。在高速鐵路隧道中最有崩塌可能的是拱頂?shù)膸r塊，并且在物理方面，隧

10、道拱頂?shù)膰鷰r存在著一定的拉應力。在鐵路隧道施工技術中，鐵路大斷面隧道的施工是一項比較復雜的工程項目，所以在鐵路隧道施工過程中，施工人員需要嚴格遵守相關原則與規(guī)范，從而進行各個環(huán)節(jié)與細節(jié)的工作。在進行鐵路隧道施工中的監(jiān)測過程中，還需要對隧道施工過程中的質量安全性進行及時有效的檢測與評定，對于其中存在的不管任何異常情況或者安全隱患，都要及時采取有效的手段和策略來進行處理，盡量避免在施工過程中發(fā)生安全事故。在鐵路隧道施工過程中，需要從下述三個層面入手來全面做好隧道的監(jiān)測工作：（1）在鐵路隧道施工的過程中，要將項目的監(jiān)測管理作為整個項目中的核心部分，使其作為重要的程序來進行項目的實施，在操作過程中，還

11、需要保障隧道監(jiān)測具有充足的時間和空間；（2）在具體實施的過程中，施工人員需要制定一套科學、合理、可行的監(jiān)測方案，及時有效地對整個檢測過程中的各個環(huán)節(jié)進行觀察與鑒定，并加強維護其中的細節(jié)，還需要將具體的策略規(guī)劃到整個過程項目的計劃之中；（3）在整個高速鐵路隧道的施工過程中，需要將監(jiān)測程序與隧道具體的施工步驟相互結合，針對隧道的具體情況，采取有效的策略對其進行維護，避免由于一些安全隱患的存在影響整個工程項目的順利進行，影響之前制定的整套方案的實施。5 鐵路隧道開挖中防水施工技術的選擇對于鐵路隧道開挖中防水施工技術的選擇，在施工階段目前隧道防水一般采用復合式防水層，對于復合式防水層，有以下兩點：（1

12、）在復合式防水層中的基面處理。防水隔離層鋪設之前要詳細檢查其表面的防化程度，因為初期其表面是很不平整的，這可以用砂漿來進行磨平；（2）在施工中鋪設透水管和對于隔離層的防水鋪設。首先是對于防水材料的選擇。根據(jù)隧道圍巖的富水程度，對于富水地段采用拉伸強度較高的eva型復合式防水板，對于弱富水地段則采用一般的ldpe型復合式防水板，一般幅寬為2.1m，厚度均為1mm，以300g/m2土工無紡布作墊層，無紡布與防水板呈帶狀點式粘連，帶間距為1.0m。然后可以用土工布作為專門的墊層進行鋪設，防水板搭接長度需要10cm，對于邊角、溝等處或者修小塊空洞而不能使用焊機的地方，一定要用手平嘴熱風焊槍焊接，這樣才能使鐵路隧道開挖中防水施工技術的選擇合理而且有效。6 結語綜合上面所提到的五點鐵路隧道施工技術，在具體施工的過程中需要針對鐵路隧道施工技術的現(xiàn)狀，合理地選擇相應的施工技術條件。對于所選的施工技術，要做出合理的安排和策劃，需要考慮施工的地理條件狀況以及當?shù)貤l