浅析铁路浅埋隧道施工技术

摘要：随着社会的不断发展，我国铁路建设技术也日渐成熟，一条条高难度、高技术的铁路诞生在中国的土地上。铁路是我国经济的重要命脉，由于它特有的优越性和灵活性，发挥了其它运输方式无法替代的作用。铁路隧道技术是铁路工程结构的重要组成结构之一，近几年我国铁路建设高速发展，西部地区大开发战略的开展实施，高等级铁路线已经从沿海地区向西北山岭区、西南延伸，以往普通隧道已不可满足日益增长的车辆要求，隧道的规模越大技术也随之更复杂，对于地质状况十分复杂的环境，选择一个合理隧道建设方案是重中之重。本文通过铁路浅埋隧道技术的相关知识，进行浅谈，试图为之提供行之有效的指导性建议。

关键词：铁路隧道；施工技术；浅埋；发展

一、铁路的发展历程

铁路隧道建设技术是交叉性很强，涵盖多种专业的综合技术。近代以来，中国铁路隧道建设技术的发展，大体可以划分为三个时期：

1.1888-1949 年，中华人民共和国成立前，铁路隧道建设基本是由人力开挖、机具简单、手工操作。当时铁路隧道建设既没有统一的专业技术团队，也没有完整的设计方案、施工规范，机械设备少之又少，方法简单，工人劳动强度非常大，效率很低。在当时建成的隧道长度超过 3公里的仅有 3 座。

2.在建国后 50-70 年代，铁路建设迅速发展，隧道施工方式也由人力为主转变为中、小型机械化施工，施工方法以上、下导坑法为主，开始采用平行导坑和管道进行施工通风。是隧道设计、施工技术有较大发展的时期。

3.至80年代以来，铁路建设大发展，长大隧道和潜埋隧道普遍建设。隧道建设从传统的矿山隧道方法向采用以“新奥法”原则指导下的新技术、新设备发展，隧道施工开始引用大型机械设备，是隧道建设技术追赶世界水平的时期。建设长隧道和潜埋隧道可降低线路越岭和避免使用短隧道群，使线路状态得到改善，有利于消除和确保运营安全，为适应特长隧道建设的需要，在隧道工程中大量引进国外先进技术和设备，促进铁路隧道建设技术快速提高。

二、主要施工技术措施

我国铁路隧道施工技术的不断发展，使我们现在所使用的隧道通过良好的优化方案，保证了施工安全和工程质量，技术人员采取洞内洞外联合加固措施，取得了良好的效益。在此，对于我国铁路隧道建设的主要技术措施对以下几点进行分析：

1、加强超前支护，最好采用双排导管对围岩进行加固，导管在拱部120°范围内实施双排交错建设，导管长度黄金长度在4米，管径在42毫米的无缝钢结构导管。环向的间距是30厘米，各层之间的间距控制在22-31厘米，施工外的相互插角在5-10°，导管搭接长度不可小于1.5米。

2、施工中尽可能的加长系统锚杆长度。原始的锚杆长度大约在3.5米内，最好由原始设计上的3.5米加长至4.5米左右，采用煤电钻成孔，使用药包式锚固药剂，保证锚杆的质量。

3、加强混凝土喷射施工质量控制。严格按照喷射标准施工，确保混凝土喷射的质量。缩短混凝土喷射的终凝时间，以尽早使支架与混凝同来抵抗围岩所带来的变形。

4、在施工中要加强测量。正确严谨的指导施工，测量工作应由专人根据规定的频率、时间对隧道围岩和地面沉降的收敛变形状况进行测量。按照测量的管理曲线进行等级划分，并及时对测量数据进行分析判断，如果出现异常，就立即停止作业，等进一步完善施工方案后在进行下道工序的施工。

5、压浆前为避免跑浆, 应对掌面使用混凝土网喷技术给以封堵,喷混凝土厚为20 cm, 掌子面封闭后, 然后对导管内进行压浆, 压浆使用最好为水泥浆, 水灰比例是1：1, 压浆顺序从下而上, 确保压浆效果。如果注浆管路较短, 而且没有弯头, 注浆管的压力尽量调整小一些, 控制在在0. 1 MPa 以内。

6、对现场仔细勘察，水位线预计从隧道底部开始到填充顶部。随着降雨量的不断增加，开挖后的渗水量较大，施工前应该准备足够的排水设备，根据水量变化及时的采取排水措施。

三、铁路浅埋隧道技术施工中的控制要点及经验

1、加强交叉施工的现场管理

明挖施工会将施工现场大面积挖开,为保证通行车辆与作业人员安全,现场要设置较醒目的标志和标识,并设有专人负责指挥，凡涉及到交叉作业问题,要积极与对方协调,全力维护现场。

2、加强二衬施工控制。

根据以往浅埋隧道技术施工资料来看，如果隧道浅埋厚度达到了100cm，远远大于黄土V级加强围岩衬砌厚度，这对衬砌机械承载力是个巨大的挑战，为保证作业人员和衬砌机械的安全，必须要加强二衬施工控制。

3、控制混凝土浇筑速度和塌落度。

控制混凝土浇筑速度和塌落度。混凝土的塌落度只需满足泵送要求即可,降低凝土的流动性，减慢混凝土浇筑速度,相对拖延浇筑时间,尽可能的让先浇筑的混凝土完成初凝,尽量减小衬砌机械的压力。

4、排水半管的质量控制

Ω100排水半管是无压排水技术的重要组成部分，首先在已经通过中间验收的初支表面，径向打入1m-1.5m的排水孔，主要目的在于把围岩内部中的毛细水引出，不至于让围岩和初支组成的支护框架长期受到水分压力的影响，再一点是为了有效的将水排出，然后把排水半管安装在泄水孔上，使围岩内部的水能够顺畅的流出，通过边墙纵向排水管排出洞外，避免导致受潮渗水，使防水层处于良好的环境中。

5、合理进行施工管理

在实际隧道建设中，施工方案的优化和比选,无非在特定的施工环境下合理的进行施工组织管理,加快隧道施工进度,提高建设效率。反之,即使有再好的施工方案,没有合理的进行施工组织也是一番徒劳。根据多年的隧道浅埋施工经验， 采用双向挖自同时施工,合理安排资源,密排工序，才可以得到行之有效，效而高质的隧道工程。

四、铁路浅埋隧道技术未来的发展趋势

近半个世纪来，中国铁路浅埋隧道建设技术虽然有了很大进步，但与世界铁路浅埋隧道长度不断增加并向水域方向发展的趋势比较，还有一定的差距。如果要建设出具有高技术、高质量、高效率的浅埋隧道，就必须学习和创新更适合我国铁路浅埋隧道建设的新技术。对于新技术的应用和改进，有两个方面可供参考，其一：运用新奥法技术，考虑围岩自身的承载能力，可在坑道爆破后采用喷锚和单喷作为初期支护，然后要多次量测位移，判断围岩基本稳定时间。再进行第二次支护，这样可以建造较经济的衬砌结构。其二：隧道掘进机开挖方法正在不断研究和改进，生产出各种新型机械设备。液压凿岩机械设备不断更新完善,使隧道建设进度大大提高。激光导向设备和光电测量仪器的使用，使隧道浅埋施工精确程度大幅度提高。目前，遥感技术、航空勘测、物探技术、量测技术和电子计算机技术的广泛应用，使隧道浅埋勘测设计技术水平也有了很大提高。通过各项隧道浅埋新技术和提高隧道建设管理水平，定会把铁路隧道浅埋即得发展推向一个新台阶。

总结：以上是笔者从实践出发对当代铁路隧道浅埋施工技术等相关知识进行了粗略的分析和研究。技术的创新，才是中国发展前进的动力，浅埋隧道技术在铁路建设中是一次重大突破，也证明我国在铁路建设上又跨越一步，中国铁路工程建设人员在总结自己的经验和学习国外经验的基础上。同样取得了许多成绩，即在施工控制、勘察设计方面以及运营管理水平等取得了显著的成果。

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