客运专线隧道施工要点分析

【前言】客运专线隧道施工要点分析由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。一、客运专线铁路隧道的特点 1、客运专线上的隧道不同于一般的铁路隧道，当高速列车在隧道中运行时会遇到空气动力学的问题，主要表现为空气动力学效应所产生的新特点及现象。 2、客运专线隧道的横断面较大，受力比较复杂，且列车运行速度较高，隧道维修有一定的时间限...

摘要：随着近几年我国铁路的快速发展，路网规模和质量都有了大的进步，特别是客运专线建设以来，出现了大量的隧道工程。本文通过对已建和在建客运专线上的隧道工程的总结，结合实践，分析了隧道施工技术特点，以供隧道施工人员参考。

关键词：客运专线；隧道；施工技术

中图分类号：U455文献标识码：A

随着国民经济的迅速发展和技术水平的不断提高，为了增加火车的运输能力，大量建设客运专线，全面提高了客车和货车的运行速度。同时客运专线铁路以其运行速度高、线路要求平直、安全舒适、节约时间等特点，比其他交通工具有更多的优越性。

客运专线穿越山区，为保证其运营平顺性，势必穿山为隧。近年，客运专线发展很快，隧道也日新月异，综合隧道工程的特点，主要体现在如下几个方面：

一、客运专线铁路隧道的特点

1、客运专线上的隧道不同于一般的铁路隧道，当高速列车在隧道中运行时会遇到空气动力学的问题，主要表现为空气动力学效应所产生的新特点及现象。

2、客运专线隧道的横断面较大，受力比较复杂，且列车运行速度较高，隧道维修有一定的时间限制，由于复合衬砌和整体式衬砌比喷锚衬砌安全，且永久性好，所以主要采用复合衬作为支护结构。

3、高速铁路对隧道底部的强度要求高，且高速铁路隧道的断面跨度较大，因此要求高速铁路隧道铺底厚度不低于30cm.

二、隧道工程施工

高速铁路隧道施工复杂，具有以下施工特点：①除围岩的整体性外，围岩自身强度对高速铁路大断面隧道施工方法的确定、隧道的稳定与安全有较大影响；② “紧支护、勤量测”更为重要； ③对于洞口段、浅埋段、破碎带、堆积体、黄土隧道应坚持“断面化大为小、短进尺、弱爆破、强支护、勤量测、早封闭、衬砌紧跟”的原则。

隧道施工方法要根据断面面形状、隧道长度、工期、地质、涌水、周围环境等条件综合确定。选择合适的施工方法要注意以下几方面：、地形、地质的特殊性，如洞口段、埋深小的地段等；、是否有限制条件，如对地表下沉的限制等；、必要时要与辅肋工法配合；

、要尽量采用能够避免围岩松驰的施工方法，如在泥岩中采用机械开挖等；、因上部断面扁平不能长时间放置，开挖后要及时用临时仰拱封闭。

1、洞口边仰坡施工

首先完成山顶截水沟等防护排水系统，然后根据施工图纸进行边仰坡开挖，开挖以机械开挖为主，困难时辅以小型松动爆破。坡面边开挖边施做锚喷挂网支护，开挖至设计标高时，要及时完成所有坡面防护工作。

2、明洞施工

明洞开挖应与仰坡开挖同步进行。明洞衬砌采用钢模台车作内模，脚手架固定钢模板作外模，混凝土输送泵泵送砼。当拱圈混凝土达到设计强度的70%以上后，拆除内外支模。拱圈背部用砂浆找平，按要求施作甲种防水层，敷设多点复合EVA防水板并应粘贴紧密，相互错缝搭接良好，搭接长度不少于100mm，并向隧道内拱背延伸不少于500mm，伸入甲种防水层20cm，再涂抹水泥砂浆层。

明洞回填采用两侧对称法，分层夯实，每层厚度不得大于0.3米,回填至拱顶齐平后，再分层满铺填筑至要求高度。拱背回填按设计要求做粘土隔水层，并与边仰坡搭接良好，防止地表水下渗影响回填体的稳定。

3、洞门施工

洞门基础开挖采用机械开挖为主，辅以松动爆破，人工配合清底。洞门端墙采用12.5#浆砌片石砌筑，12.5#砂浆勾缝。

4、 隧道洞身施工

（1）主要开挖方法

根据隧道穿越地层的不同情况和目前隧道施工方法的发展，钻爆法仍然是中国目前应用最广、最成熟的隧道修建方法。因施工中，多数情况下都需要采用钻眼爆破进行开挖而得名。从隧道工程的发展趋势来看，钻爆法仍将是今后山岭隧道最常用的开挖方法。依坑道开挖后的支护方法，大致可以分为钢木构件支撑和锚杆喷射混凝土支护两类。

人们习惯上将采用钻爆开挖加钢木构件支撑的施工方法称为“传统的矿山法”；而将采用钻爆开挖加锚喷支护的施工方法称之为“新奥法”。新奥法施工的基本原则可以归纳为“少扰动、早支护、勤量测、紧封闭”。

（2）主要开挖形式

隧道施工就是要挖除坑道范围内的岩体，并尽量保持坑道围岩的稳定。隧道开挖的基本原则是：在保证围岩稳定或减少对围岩的扰动的前提条件下，选择恰当的开挖方法和掘进方式，并应尽量提高掘进速度。

隧道施工中，开挖方法是影响围岩稳定的重要因素之一、因此，在选择开挖方法时，应对隧道断面大小及形状、围岩的工程地质条件、支护条件、工期要求、工区长度、机械配备能力、经济性等相关因素进行综合分析，采用恰当的开挖方法。

隧道开挖方法实际上是指开挖成形方法。按开挖隧道的横断面分部情形来分，客运专线隧道开挖常用的方法分为全断面法、台阶法、CD工法、CRD工法、双侧壁导坑工法，从工程造价和施工速度考虑，施工方法选择顺序应为：全断面法正台阶法台阶设临时仰拱CD工法CRD工法眼镜工法；从施工安全考虑，顺序正好反过来。如何选择合适的开挖方法，应根据实际情况综合考虑，在工程造价、施工进度、施工安全等各方面求得平衡。

全断面开挖法

全断面开挖法是指将整个隧道开挖断面一次钻孔、一次爆破成型、一次初期支护到位的隧道开挖方法。全断面开挖法施工操作比较简单，主要工序使用移动式钻孔台车或多功能台架，全断面一次钻孔，并进行装药连线，然后将钻孔台车退后至安全地点再起爆，一次爆破成型，出碴后对整个开挖轮廓进行初喷，钻孔台车或多功能台架再推移到开挖面就位，开始下一个钻爆作业循环，同时，利用支护台架全断面施作剩余初期支护工作。断面开挖适用于I~IV级围岩，在用于Ⅳ级围岩时，围岩应具备从全断面开挖到初期支护前这段时间内，保持其自身稳定的条件；有钻孔台车或自制作业台架及高效率装运机械设备；隧道长度或施工区段长度不宜太短，根据经验一般不应小于lkm否则采用大型机械化施工，其经济性较差。

台阶法

根据台阶长度不同，划分为长台阶法、短台阶法和微台阶法三种，施工中采用哪一种台阶法，要根据两个条件来决定，第一是对初期支护形成闭合断面的时间要求，围岩越差，要求闭合时间越短，第二是对上部断面施工所采用的开挖、支护、出渣等机械设备需要施工场地大小的要求。对软弱围岩，主要考虑前者，以确保施工安全；对较好围岩，主要考虑如何更好地发挥机械设备的效率，保证施工中的经济效益，因此只考虑后一条件。

双侧壁导坑法

双侧壁导坑法适用于V~Ⅵ级围岩双线或多线隧道掘进。由于跨度较大，一般开挖宽度达11m左右，无法采用全断面或台阶法开挖，采用先开挖隧道两侧导坑，相当于先开挖2个小跨度的隧道，并及时施作导坑四周初期支护及边墙衬砌，再根据地质条件、断面大小，对剩余部分断面进行一次或二次开挖。双侧壁导坑法施工要求：侧壁导坑高度以到起拱线为宜；侧壁导坑形状应近于椭圆形断面，导坑断面为整个断面的1/3；侧壁导坑领先长度一般为30~50m，以开挖一侧导坑所引起的围岩应力重分布不影响另一侧导坑为原则；导坑开挖后应及时进行初期支护。

三、结语

我国一个多山的国家，山地、丘陵和高原很多，地质复杂，特殊地质地段隧道施工时，应结合相应地质条件，选择合适的掘进方法，采取适当的支护措施和辅助措施，以确保隧道稳定和施工安全。