鐵路隧道工程安全施工問題分析

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摘要：鐵路隧道工程事故的發(fā)生不僅導(dǎo)致了重大的生命和財產(chǎn)損失，而且也影響了整個工程的進度。因此在開工前應(yīng)該制定相關(guān)的規(guī)范和章程，要求工程技術(shù)人員要嚴格按照規(guī)范施工。文章就鐵路隧道施工的關(guān)鍵問題進行詳細的論述，供相關(guān)工程和技術(shù)人員參考。

關(guān)鍵詞：鐵路隧道；安全施工；關(guān)鍵問題

就目前的鐵路隧道情況來說，我國修建的隧道3720座，其總長度為7068km，其中客運專線隧道2369座，總長度為4500km；普通快速鐵路隧道1350座，總長為2562km。在全部的鐵路隧道中，有22座隧道長度超過10km，總長度為1690km。世界范圍內(nèi)隧道主要分布在中國，日本，意大利，法國，美國和英國等國家，其中中國是隧道數(shù)量最多的國家，我國大部分隧道分布在西南地區(qū)。

1地質(zhì)方面

《高速鐵路隧道工程施工技術(shù)指南》對超前地質(zhì)預(yù)報做出明確規(guī)定：（1）高速鐵路隧道施工應(yīng)進行超前地質(zhì)預(yù)報，并作為工序納入施工組織管理；（2）隧道施工超前地質(zhì)預(yù)報應(yīng)以地質(zhì)調(diào)查法為基礎(chǔ)，針對不同地段地質(zhì)情況和預(yù)報目的，采用一種或幾種方法相互補充和印證，進行綜合超前地質(zhì)預(yù)報。在施工過程中為了減少由于地質(zhì)因素而造成的事故，施工前應(yīng)該做好地質(zhì)的超前報告。在隧道工程預(yù)前地質(zhì)報告方案中國內(nèi)外普遍采用的方法有超前水平鉆孔法，雷達法，紅外探測法等等。

2設(shè)計方面

鐵路隧道設(shè)計的時候應(yīng)該嚴格按照《鐵路隧道設(shè)計規(guī)范》和《鐵路隧道施工規(guī)范》。在隧洞設(shè)計中，最重要的屬于隧洞進口段的選擇，進口段的組成包括進水喇叭口、閘室、通氣孔、平壓管和漸變段等幾部分。以下就進口部分的設(shè)計進行論述。（1）進水喇叭口：進口通常采用兩側(cè)邊墻順水流方向和頂板三向形成的橢圓曲線，曲線的方程為;x2a2+y2b2=1（1）式中：a-橢圓長半軸，m；b-橢圓短半軸，m；可取1/3a。深式無壓隧洞進水口是一短管型壓力段，為了增加壓力段壓力，改善壓力分布，常在進口段頂部設(shè)置傾斜壓坡（圖1）。這種形式的壓力進口段頂部曲線由橢圓曲線AB、直線段BC、及EF組成。通常BC段稍緩于EF段，壓板長度L應(yīng)滿足塔頂啟閉機的布置和閘門檢修的要求，可采用3～6米。（2）通氣孔:通氣孔在隧洞的運行中承擔著排氣和補氣的雙重任務(wù)，所在施工的過程的過程中應(yīng)該注意通氣孔的設(shè)計和施工。并且通氣孔必須和閘門的啟閉機室分開設(shè)置。（3）平壓管：平壓管的設(shè)置主要是為了檢修閘門在靜水中開啟的時候需要的啟門力較小。平壓管的大小應(yīng)該根據(jù)灌水時間、兩道門間的灌水空間及后一道門漏水量來確定。（4）攔污柵:攔污柵的主要作用是防止外來的雜物進入隧洞。

3施工方面

隧道開挖前，應(yīng)該在施工現(xiàn)場檢查有無各種管線，邊坡開挖的時，工作人員應(yīng)該做好安全措施，火工器材的加工以及爆破作業(yè)君均按照《爆破安全規(guī)程》執(zhí)行，并且爆破人員必須經(jīng)過嚴格的訓(xùn)練，有良好的心理素質(zhì)；在爆破危險區(qū)應(yīng)該設(shè)置明顯的標志，并且排專人看管；爆破工作應(yīng)該由豐富經(jīng)驗的人員統(tǒng)一指揮；特種工作人員必須持證上崗。在錨桿作業(yè)中，為了確保施工的安全，因該在施工現(xiàn)場加強觀察，及早的發(fā)現(xiàn)和處理事故，制定專人定期對錨桿進行實驗，防止錨桿滑落而造成安全事故，注漿作業(yè)開始前因該仔細的檢查和清洗接頭。進入隧洞所有的施工人員必須全部佩戴防護用品、穿戴防護用具；噴射作業(yè)開始前，仔細檢查圍巖受噴面，徹底清理危石、浮石。采用合適的降塵措施，控制施工現(xiàn)場空氣中粉塵含量。在隧道開挖的過程中，為了盡可能的減少周圍的基巖對隧道洞壁的壓力，開挖的時候應(yīng)該盡可能的采用光面爆破技術(shù)；對于地質(zhì)比較差的地基，建議采用半斷面開挖法+弱爆破技術(shù)組合的方式進行開挖；對于斷面比較大的隧道，應(yīng)該進行分步開挖的方式，一般分步開挖的方法有CD法，CRD法等，其中CD法是利用鋼筋混凝土和錨桿作為豎向荷載，進行分區(qū)開挖的方式，CD法又被稱為中隔壁法，可適用于Ⅳ～Ⅴ級雙線淺埋的隧道，如圖1所示。在鐵路隧道工程中，工程的監(jiān)控量測對于隧洞的防坍起著至關(guān)重要的作用。監(jiān)控量測應(yīng)該包括如下的內(nèi)容：監(jiān)控量測的項目，包括沉降測量，位移測量，收斂測量等等；監(jiān)控量測布置的原則；監(jiān)控量測的頻率；監(jiān)控量測控制的基準。除此之外，施工單位應(yīng)該有專門的測量設(shè)備和能夠熟練處理數(shù)據(jù)的技術(shù)人員，監(jiān)控量測的時候應(yīng)該保證量測的連續(xù)性和準確性，量測人員要保證相對的穩(wěn)定，不能夠輕易的更換。在鐵路隧道施工中，常用的監(jiān)控量測的方法一般有洞內(nèi)外觀察法，變形監(jiān)控量測法，應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)控量測法，接觸量測法等。在處理量測的數(shù)據(jù)的時候應(yīng)該時常的校核，對監(jiān)控量測應(yīng)該進行分析，分析的內(nèi)容包括：繪制量測動態(tài)線；選擇回歸線，并與控制基準進行相關(guān)額比較；對支護進行評價；及時的反饋評價的結(jié)果，并且給出適當?shù)慕ㄗh。

4結(jié)束語

鐵路隧道工程是交通路線上重要的結(jié)構(gòu)物，它不僅對當?shù)氐慕煌ㄆ鹬陵P(guān)重要的作用，而且對當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展有推動作用。鐵路隧道工程施工在實際的工程中還有許多的問題需要解決，望同行們，不遺余力，為我國的隧道事業(yè)做貢獻。

參考文獻

[1]張民慶，何志軍，黃鴻健，等.鐵路隧道安全施工幾個關(guān)鍵問題的研究與探討[J].鐵道工程學報，2013.

[2]宋兆銳，付小洋.鐵路隧道工程的現(xiàn)狀和發(fā)展[J].土木工程建造管理，2010.

作者：董昭陽 單位：中鐵十六局集團第五工程有限公司