铁路隧道开挖施工技术分析

1、    铁路隧道开挖施工技术分析    摘要：铁路隧道的支护技术在整个施工过程中是非常重要的，务必给予高度重视。文章结合多年工作经验，对国内部分已建铁路和在建铁路大断面隧道的施工总结，并结合具体的工程案例分析，对铁路隧道施工中相关技术的选择做出了分析和探讨。关键词：铁路隧道；隧道开挖；施工技术；支护技术；大断面隧道 文献标识码：a中图分类号：u459 文章编号：1009-2374（2016）32-0091-02 doi：10.13535/ki.11-4406/n.2016.32.0451 铁路隧道的开挖在铁路隧道施工的开挖前，施工人员要根据铁路隧道的总体

2、施工安排情况来开工，只有这样才能有效地提高施工的效率和质量。铁路隧道的开挖，可以简单地分为全断面法开挖和台阶分部法开挖。在施工的过程中，要根据隧道的地质条件，对其选择适合的开挖方法才行。对于全断面法开挖，其施工钻孔时需要配备上多功能台架的配合风钻，完成一次性爆破成型。对于台阶分部法开挖，特别是在我们施工的时候，可以在铁路隧道的上台阶和下台阶的部分进行施工，必要时可以使用多功能平台风钻机，对其进行打眼施工，使其开挖支护成型。总体来说，我们要根据隧道每天的最大出渣量，使用出渣的机械设备，合理配备装渣，在掌子面上，需用挖掘机装渣。当然也要考虑到隧道的断面以及施工场面的狭窄问题，对于这些问题，要选用合

3、适的外形尺寸以及经济实用型的自卸汽车对其进行出渣作业，只有这样，才能高质量地完成铁路隧道的开挖工程。2 铁路隧道支护技术的选择对于铁路隧道的支护技术，在整个施工过程中是非常重要的，务必重视。目前可以分为初期支护和二次衬砌两个过程。2.1 初期支护铁路隧道的初期支护体系一般由超前管棚、超前小导管、系统锚杆、钢支架及喷射混凝土等构成。超前管棚一般管棚采用外径80mm、长6m的钢管来进行加工。不同的管棚对其都有不同的长度要求，根据其具体的要求，要将80mm的钢管逐根进行套接，就要使用1m长的45mm钢管来完成，可以控制一下管棚的顺直度，然后再焊接一下长度为80mm的钢管焊接，而对于钢管，沿钢管的纵向

4、可以每30cm上面钻一个孔。除此之外，还需要保持管棚环向间距为33cm，纵向搭接长度为2m。采用40mm的小型类的导管来施工，也可以用水泥水玻璃双液注浆泵注浆加固。在铁路施工中对于其余的施工地段，可以使用自进式锚杆或者砂浆锚杆来进行施工，可以在局部地段置一些格栅或一些钢架材料。对于锚杆需要采用人工风钻打孔，使用注浆泵注浆，再用湿喷机喷射混凝土，这样初期支护才算完成，下面就要开始准备二次衬砌了。2.2 二次衬砌对于二次衬砌，在衬砌阶段中，施工人员需要按照“仰拱先行、拱墙整体衬砌紧跟”的原则来施工，还要根据施工技术是否规范、所设计的文件和上级的相关要求，合理地制定出衬砌的施工时机。有一些围岩的自稳

5、性很差，对其要尽早施作衬砌，以保证施工过程中的安全性。在二次衬砌中，一般仰拱和开挖面之间的水平距离需要保持在4070m之间，衬砌和掌子面之间保持在90200m之间。对于仰拱施工，要采用架设栈桥的方法，慢慢进行，保持施工中的严谨性，在这个过程中要进行人工化的捆绑钢筋，使混凝土灌车运至工作面溜槽入仓，然后用插入式振捣器振捣，最后用人工使其整平。施工人员在衬砌施工中，可以与开挖平行进行，因为在每个工作面中，都需要配备1台12m自行式全断面液压钢模衬砌台车，然后用混凝土搅拌运输车运至工作面，用混凝土输送泵灌注，再使用附着式振捣器捣固，最终完成二次衬砌的过程。3 铁路隧道开挖中通风技术的选择在隧道施工的

6、过程中有很多程序，并且很多程序都会产生有害气体，像在钻眼的过程或者在一些其他的过程中，比如装渣、内燃等，因为施工在隧道里进行，隧道里的空气质量很差，里面尘土飞扬，空气非常不好，这样施工人员在里面工作就会危害健康，所以应该避免此类现象的发生。并且在铁路隧道内部，其温度和湿度都会随着铁路隧道的纵深开挖而不断提高，从而使施工通风的难度增大，如果没有办法使隧道里面的空气得到及时净化或者更换，就没有办法为施工人员提供良好的施工环境，这样下去，久而久之，就会降低施工人员的工作效率。对于铁路隧道的通风技术来说，最重要的是在铁路施工中的安全性问题，务必要确保施人员的安全性。在施工中，有两项具体的措施来实现隧道

7、施工中空气的净化。在实际中，可以对其进行通风处理，这样可以使隧道里面充满氧气，并且一些有害气体也会随之驱逐出去，从而净化了空气。第一，在施工过程中，出风口位置与隧道口两者之间的距离一定要超过30m，这样可以防止从施工隧道洞中排放出来的回风流被重新吸入洞中构成循环风以污染空气。在施工过程中应该将通风管抬得足够高，并且要挂于洞壁拱腰的位置处，这样能有效避免和减少对流水作业以及其他相关操作工序造成的不良影响。尽管如此，还要使风管口位置与掌子面之间的路程保持在有效射程范围内，这样不仅能确保隧道的通风效果良好，还能防止因为爆破施工而对风管造成的不必要的破坏。第二，施工人员在工作的时候，要重点防止漏风现象

8、的发生，并且还要降低风的阻力，这样可以确保隧道中的风的正常性，使隧道建设标准规范起来。在施工中，对于风管的选择也很重要，在施工中需要选择材料良好的风管来进行，在隧道的洞口高压风区域里面，我们可以用塑胶布进行施工，这样方便节省资源，并且还能降低流动的摩擦阻力系数。这对于隧道的保养是非常好的，可以防止隧道老化。在隧道施工中，需要加长风管的时候，要尽量减少接头的数量，这样可以减少隧道漏风和局部的阻力，从而降低了加工的成本。在铁路隧道施工技术中，还需要对风管进行改进加工，用来混织胶布和强力胶粘结工作面风管。第三，在施工中提高检查的次数，这样是为了保持通风系统稳定的工作状态，尤其是对于长软管，在发现漏风

9、之后，需要及时修补、调整或者更换，以确保通风系统的维护管理。在这个过程中还要委派专人进行风量、风压、风速的日常测试，测试完之后，要将测试结果记录在案，整理下来，这样可以方便整体维护管理通风系统，最终使铁路隧道施工中的通风技术完成。 4 铁路隧道施工中监控量测技术的选择众所周知，在铁路隧道施工的过程中，需要采用监控量测技术，其主要作用是对隧道实施过程中的一些细节问题进行维护，而对其中存在的异常现状进行记录与处理，最终通过合理有效的技术手段来对隧道工作层面的情况进行观察与检测，特别是对隧道中工程地质与水文地质的相关情况来进行分析与研究。在高速铁路隧道中最有崩塌可能的是拱顶的岩块，并且在物理方面，隧

10、道拱顶的围岩存在着一定的拉应力。在铁路隧道施工技术中，铁路大断面隧道的施工是一项比较复杂的工程项目，所以在铁路隧道施工过程中，施工人员需要严格遵守相关原则与规范，从而进行各个环节与细节的工作。在进行铁路隧道施工中的监测过程中，还需要对隧道施工过程中的质量安全性进行及时有效的检测与评定，对于其中存在的不管任何异常情况或者安全隐患，都要及时采取有效的手段和策略来进行处理，尽量避免在施工过程中发生安全事故。在铁路隧道施工过程中，需要从下述三个层面入手来全面做好隧道的监测工作：（1）在铁路隧道施工的过程中，要将项目的监测管理作为整个项目中的核心部分，使其作为重要的程序来进行项目的实施，在操作过程中，还

11、需要保障隧道监测具有充足的时间和空间；（2）在具体实施的过程中，施工人员需要制定一套科学、合理、可行的监测方案，及时有效地对整个检测过程中的各个环节进行观察与鉴定，并加强维护其中的细节，还需要将具体的策略规划到整个过程项目的计划之中；（3）在整个高速铁路隧道的施工过程中，需要将监测程序与隧道具体的施工步骤相互结合，针对隧道的具体情况，采取有效的策略对其进行维护，避免由于一些安全隐患的存在影响整个工程项目的顺利进行，影响之前制定的整套方案的实施。5 铁路隧道开挖中防水施工技术的选择对于铁路隧道开挖中防水施工技术的选择，在施工阶段目前隧道防水一般采用复合式防水层，对于复合式防水层，有以下两点：（1

12、）在复合式防水层中的基面处理。防水隔离层铺设之前要详细检查其表面的防化程度，因为初期其表面是很不平整的，这可以用砂浆来进行磨平；（2）在施工中铺设透水管和对于隔离层的防水铺设。首先是对于防水材料的选择。根据隧道围岩的富水程度，对于富水地段采用拉伸强度较高的eva型复合式防水板，对于弱富水地段则采用一般的ldpe型复合式防水板，一般幅宽为2.1m，厚度均为1mm，以300g/m2土工无纺布作垫层，无纺布与防水板呈带状点式粘连，带间距为1.0m。然后可以用土工布作为专门的垫层进行铺设，防水板搭接长度需要10cm，对于边角、沟等处或者修小块空洞而不能使用焊机的地方，一定要用手平嘴热风焊枪焊接，这样才能使铁路隧道开挖中防水施工技术的选择合理而且有效。6 结语综合上面所提到的五点铁路隧道施工技术，在具体施工的过程中需要针对铁路隧道施工技术的现状，合理地选择相应的施工技术条件。对于所选的施工技术，要做出合理的安排和策划，需要考虑施工的地理条件状况以及当地条