高铁隧道施工难点及其对策范文

《交通运输研究》2017年第3期

摘要：随着社会经济不断的发展，科学技术的不段进步，交通网的不断扩大，大城市中高铁隧道的建设规模也在不断的加大，施工技术也不断的提升。目前，在我国的隧道施工中比较常用的是新奥法，而在岩石结构中进行隧道施工则需要采用钻爆法。随着建设的不断发展，遇到了复杂地质环境也在不断增加，这使得隧道施工技术的要求也越来越高，这其中复杂的地质环境，包括高地温、涌突水等这些复杂的地质环境很容易造成一系列的地质灾害，严重的影响着生命财产安全。由于这些因素的影响，我国也是隧道事故发生次数较多的国家。

关键词：高铁隧道施工；难点；对策

1高铁隧道工程的施工特点

高速铁路隧道的应力场是一种长期存在的介质内的道路建设施工类型，现有荷载与和后形成结构。此外，在实际的施工中往往很难确定建筑结构需要承担负载力具体是多少，需要施工方根据具体的挖掘方式、支护结构的刚度和支护的时间做动态管理，这些因素直接影响着结构的受力。高速铁路隧道施工特点：①隐蔽性很强。高速铁路隧道施工工程一般都是在大山的内部，这个隧道只是其中的一个视觉表面，绝大多数施工部门的工程属于隐蔽工程，很难用直观的方式对整个隧道施工项目的施工质量和效果进行有效的科学评价与探究。这种施工模式直接增加了在施工工程中的施工隐患，同时提高了对质量监督的难题。即使及时发现质量检测问题，但是通过表面外观很难找到实际问题发生的原因，同时返工风险系数也是相当的高；②不可预测性。高速铁路隧道施工方案是基于工程类比进行有效设计的、实际的设计中计算处于次要地位，实际的指导施工没有相对的可靠性、科学性，因此在实际的施工中有更多的不可预测性因素；③开挖断面积大，面积的增大导致施工的难度增加；④建设条件恶劣。高速铁路隧道施工的操作空间通常是非常小的，作业面积不大，就是在这样一个狭小的空间，每一个施工工序之间的干扰必然产生很大的改变。此外，隧道内的空气差，空气环境温度高、能见度非常低，施工环境相对恶劣的。

2高铁隧道施工常见难点问题分析

2.1隧道洞口施工问题

当隧道口处于不稳定，并且地形条件比较差，旁边有很多松散的碎片以及地下水等山坡处。如果在施工时处理不当，可能出现在隧道建设的塌方，山体滑坡，开裂、渗水等各种事故。分析发生的主要原因有三个方面：首先，大山给每一个隧道施加的压力不平衡，导致某一方的压力集中，一旦隧道的变形的量过大会造成剪切性的破坏，导致山体崩溃；其次，山体土壤松散、碎片等堆积物较多，地下水的存量大，这些都是影响土壤结构的稳定性的原因，土层结构软化很容易受到地下水的影响。在这样的地质条件和水文条件下进行高铁隧道的施工，如果不进行相应的预防措施，那么很容易出现山体滑坡坍塌的事故；最后，隧道入口端墙砌筑，隔水层的设置，以及回填墙质量控制都是影响一个隧道施工质量好坏的因素。如果不及时控制那么会造成隧道口的开裂、渗水和其他的施工事故发生。

2.2隧道洞身施工问题

由于高速铁路隧道的质量好坏影响非常大，隧道洞身的施工质量和隧道入口的质量同样是整个项目的重点之一。施工中一旦采取不当的措施那么就将导致非常严重的施工质量和安全事故。这其中的主要问题是山体滑坡和冒顶，支持结构和衬砌不稳定，隧道防水、排水、通风排烟等工作的不到位，主要原因如下：首先，隧道施工中没有注意施工地质的变化，造成应变不足，这是因为在施工中没有采取相应的开挖方式方法，同时没有严格按照施工设计要求进行钻孔施工。工业炸药的超标使用，导致爆破震动太大，使土壤的产生不稳定性；其次，钻孔的定位不准，钻孔质量得不到相应保证，实际施工中的灌注砂浆的比例不科学。对支护的材料选择不当，导致支护的根基不稳定，基础控制不到位，钢网间距和锚杆的链接强度不足。衬砌时，沉降缝、伸缩缝设置不正确，砌裂缝时足够的回填压不够密实等；再次，裂隙水渗流在隧道施工中以及废水影响隧道开挖、衬砌质量不过关，地表水或地下水渗流回到隧道，在实际的隧道的施工中这些措施不到位，导致这些隧道内的水无法排出，造成泥土的沉积等，这些表现都是防排水工作不到位；最后，隧道内实施爆破开挖操作，会产生许多有害气体与粉尘不能及时排除，如不排除这些有害气体和尘埃，加之隧道开挖的长度比较长，通风效果不好，导致有害气体超标，施工环境的急剧恶化，将影响广大施工人员的身体健康。

3高铁隧道施工管理要点

3.1隧道进洞开挖

隧道洞口的开挖施工质量的好坏直接影响到隧道结构的稳定性。首先，挖掘量太多会增加回填的工程施工量，如果回填施工的效果不达标，那么不能保证支持和围岩能够融为一体，对隧道结构的稳定性产生影响；其次，由于挖掘的量不够，可能影响隧道间隙和二次衬砌的厚度，间接的对隧道质量安全产生隐患。此外，如果开挖施工的表面不够平整，可能引起围岩的局部应力集中，这样就会导致防水施工及二次衬砌的质量。因此隧道开挖施工是高速铁路隧道施工的首要任务。施工方案应该按照最初的设计方法，并根据施工现场的具体地质条件，衬砌截面面积，以及隧道长度等数据进行设计，并且在实际施工中进行动态调整。这都是为了确保施工质量，选择适当的开挖方法，提前做好施工地质预测、控制爆破技术和断面尺寸等施工工作。

（1）选择适宜的断面开挖方法。目前，我国的隧道断面挖掘方法非常全面，有全断面法、台阶法、稳定性判别方法、环形开挖预留核心土法、单侧壁导洞法、双侧壁导洞法等。需要根据具体的施工条件进行选择。无论施工中选择哪种方法，都应该严格的按照“短进尺、弱扰动、强支护、快封闭、勤量测”原则，在施工中尽量的降低对周围环境的干扰，避免出现严重的施工事故。

（2）严格超前地质预报。对地质的提出勘测能够及时的了解围岩和地层情况，并且利用科学的方法进行预测，为我施工进行设备选用，提供了相当的科学依据。由于这一工作的性质非常重要，这应作为断面开外的基础工序。

（3）控制爆破技术。在实际的高铁隧道施工中，对爆破技术的控制是对隧道施工安全保障的主要工作。隧道施工的断面面积较大，爆破炮眼分布较广，所产生的振动对围岩干扰较大。爆破作业中，每一项放样都需要准确，并且爆破结束以后要认真的将爆破效果进行检查，未能达到标准的及时进行调整。

（4）控制好断面尺寸和超欠挖。隧道断面开挖施工，施工时必须符合每一项设计要求，施工中发现围岩变形等，根据实际的数据进行计算，为以后的断面施工进行数据支撑，避免出现净空量不够。除此之外，一定要坚持“勤测量”，实时的查看挖掘的断面尺寸，如果发现超挖现象的出现，就要采取相应的措施进行解决。

3.2防排水工程施工

防排水工程是隧道施工的重要工作之一。如果隧道发生渗水情况，将严重影响隧道本身的结构的稳定性。根据以往的建设经验，隧道防排水建设必须坚持“预防、排、堵、截”相结合的原则，预防为主，防治结合的方法进行综合性的防治措施制定。根据实际情况设置全面的预防和控制措施，实时的进行水文情况监控，及时调整预防和控制措施。

3.3二次衬砌施工

支撑结构的基本措施，保证隧道结构的稳定性。除了初期的支护以外，二次衬砌隧道结构的永久的支护，这是隧道施工中最重要的程序，能够确保隧道的质量。如果出现隧道变形、支撑强度不足等问题，应适当增加支撑丝杠的强度，以便加大支撑力度。混凝土施工应选择符合标准的原材料，根据设计要求确定相应的混合比例，混合过程中避免出现离析现象。使用对称式的全断面连续传输方式的混凝土泵送，落差控制在1m左右。混凝土浇注和振动是连续的，中断期不能超过90mim，否则容易出现施工缝。最后，要做好混凝土的养护工作，只有达到8.0MPa以上才可脱模。

4结束语

目前随着我国路网建设进程的不断加快，更多的隧道建设将应用于各个工程施工中。因此对探隧道施工质量监控与管理的探讨对今后的发展有着重大意义。在今后隧道施工中，施工人员应不断进行总结与技术创新，不断提升隧道施工中的各种技术水平，确保今后的隧道建设结构稳定安全。

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作者：王宾 单位：中铁二十二局集团第一工程有限公司