对铁路隧道施工技术和措施探究

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1、对铁路隧道施工技术和措施探究　　摘要：随着交通工具的发展，铁路从面世开始，就是承载最多的交通运输工具。隧道的建设是铁路建设项目之一，对保证铁路安全运行有重要意义。铁路隧道建设工程施工管理要求严格、施工难度大。文章结合当前国内隧道施工技术现状，阐述了目前采用的主要技术标准及一些关键技术问题，旨在说明未来隧道施工技术发展的大趋势是信息化施工。关键词：控制爆破；微台阶开挖；施工；中图分类号：O643.2+23文献标识码：A引言铁路的建设成果随着基础设施建设投资规模扩大而成效显著，铁路隧道总长将达5000km以上。目前采用的主要技术标准有支护和衬

2、砌设计参数、防排水标准、施工步距的协调，以及单洞双线和双洞单线方案选择等关键技术问题，为我国铁路隧道建设提供参考。于我国较少系统研究铁路施工技术和隧道设计理论，修建铁路隧道的经验也不足，隧道施工的安全质量管理水平与机械化水平和国外先进水平比，还有一定差距。铁路隧道施工中的技术问题（一）、爆破精细控制技术7隧道开挖技术是隧道工程界最为活跃的研究热点，也是隧道施工的核心技术之一，控制爆破技术和机械开挖技术是主要研究方向。为了提高开挖作业的效率和安全性、充分发挥机械设备技术进步的优势、降低人力劳动作业量，隧道开挖趋势呈现出由分步台阶法开挖向全断

3、面开挖发展。其中，尤以软弱围岩预加固全断面开挖技术和精细爆破技术为代表。就石质围岩隧道的开挖而言，当前有两个问题较为突出，一是普遍采用的台阶法开挖工艺不能满足隧道施工工序安全步距的相关规定；二是破碎围岩条件下的光面爆破效果差、控制爆破能力不足。光面爆破效果差，不仅造成普遍存在的超挖现象，还影响隧道开挖安全。初步统计表明，因超挖引起出碴量的无谓增加，造成的二次衬砌混凝土和支护混凝土超设计使用量平均达30%以上，给项目成本控制带来很大的压力，同时还造成支护背后空洞等质量安全事故。针对上述问题展开精细爆破技术应用的研究，对隧道成本控制、施工安全

4、和质量意义重大。（二）、通风及空气净化技术7在我国，隧道施工大环境是以无轨运输和钻爆法为主导，通风防尘技术是隧道施工水平的重要标志，是涉及人员生命健康的大事，也是影响隧道施工方案选取的控制因素之一。当前，巷道式通风的轴流风机和用于压入式通风的射流风机，以及两者的混合应用都已是成熟的产品和技术。但是，因开挖支护作业台架行走、隧道施工时爆破飞石等原因，加上通风管长距离漏风，通风管不能通达掌子面，造成洞内的空气质量普遍不能达标，工作时新鲜空气不足，给洞内作业人员造成严重的健康危害。根据调查显示：我国从事隧道施工的一线工人中，患尘肺病的比例比粉尘

5、危害最严重的煤矿部门仅相差0.3%，已经达到3.4%。从技术经济角度来讲，随着铁路线路总长度中隧道工程所占比例提高，长大隧道增多，通风阻力大、能耗高，开挖时新鲜空气需从千米以外的洞口引入，无论在技术上还是成本上，单纯以通风来保持洞内空气质量，都变得非常困难。事实上常因通风成本高昂，现场降低通风机功率或减少通风时间，结果使洞内空气质量进一步恶化了。（三）、仰拱与掌子面进度的协调性7初期支护和二次衬砌的衔接工序是隧道的仰拱施工，对隧道工序的安全步距和施工质量有直接影响。在开挖进度正常的情况下，尤其是强于III级的围岩，提高仰拱施工进度因为没有

6、理想的施工技术和配套设备，通常采用增加仰拱一次施工长度或多开工作面的方法。然而，这两种方法附加成本较高，均存在洞内施工组织困难、工序间相互干扰大、循环时间长等难题，而且仰拱施工的质量和进度难以保障，进而安全步距不能满足相关规定的强制性要求，影响了二次衬砌、防水系统等后继工序的进度和结构衔接质量，因此隧道施工中控制性工序就是隧道仰拱。铁路隧道几个关键技术（一）、双洞单线和单洞双线方案选择采用双洞单线隧道方案和单洞双线隧道方案各有优缺点，对铁路隧道而言，防灾救援要采用双洞单线隧道方案，当一座隧道出现事故时，可利用其进行救援和旅客的疏散，且另一

7、座可运营正常。采用单洞双线隧道方案，在满足洞内会车最不利条件的前提下，阻塞比较小，可有效地提高乘车舒适度。在确定隧道方案时，应综合考虑，结合隧道两端引线线路和隧道分布等相关工程的具体情况看。就工程投资而言，特别在硬岩地段单洞双线隧道方案具有明显的价格优势。因为双洞单线隧道方案造价比单洞双线隧道方案高20%～40%。在考虑施工风险的条件下，采用盾构施工或TBM时，采用直径较小的双洞单线隧道方案较为稳妥，施工风险相对较小。在软弱破碎围岩地段，从地质条件看，宜选用跨度较小的双洞单线隧道方案。考虑施工难度和风险，可选用单洞双线隧道方案。在地质条件

8、好的情况下，从运营通风看，单洞双线隧道方案利用活塞风效果较差，因此可以使用双洞单线隧道方案充分利用列车活塞风改善隧道内的环境条件。7我国铁路隧道设计时选择“单洞双线隧道方案”还是“双洞单线隧道