鐵路隧道施工技術(shù)

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1工程概況

某隧道工程總施工長度為2133m，隧道屬于單洞雙線隧道。隧道在DK377+496處從溝底穿過，隧道埋深只有8.92m.。設(shè)計斷面的高度為12.13m，寬度為14.2m。初期支護的厚度為26cm，二次襯砌厚度為51cm，仰拱位置填充的厚度為172cm。如圖1所示，隧道處于半徑為4200m的曲線上，使用明挖的方法進行拱頂施工，使用暗挖施工的方法進行拱頂下部施工。由于此隧道的底部使用砂質(zhì)黃土，承載力差。因此，使用長度為3m～8.3m，直徑為155mm的樁基進行加固。

2挖掘方案選擇

2.1暗挖法

在進行暗挖時，有可能因為上層土壤覆蓋較薄，不能形成自然的穩(wěn)定覆蓋層，所以在施工時采取地表注漿或者是用長管進行支撐等措施來保證覆蓋層的堅固，特別是在雨季，做好一切防護措施，避免產(chǎn)生危險和損失。

2.2上部明挖、下部暗挖

下部進行隱蔽操作，拱頂進行開挖的方式不但不能防止地表坍塌，節(jié)約土方量挖掘，降低深基坑在挖土時的危險程度，也不會發(fā)生突泥突水現(xiàn)象，保護環(huán)境的同時，節(jié)省了資源和財力，這是幾個方案中的最佳方案。

2.3明挖法

一般對于明挖法來說，需要挖掘大量的土方，四周必須進行放坡處理，在深基坑挖掘過程中，安全系數(shù)非常低；施工過程中需要挖掘數(shù)據(jù)龐大的土方量，通過長而狹窄的溝谷，運送到溝外，施工完成后，還需要將土方進行回填，這是一個工程量非常大的施工過程，而且污染環(huán)境；有相關(guān)規(guī)定在軌道兩側(cè)60m的范圍內(nèi)一些建筑物必須拆除，這會增加施工過程的復(fù)雜程度，同時施工過程應(yīng)該在旱季。

3施工過程

在施工過程中，第一步是改移道路和溝心水溝，方便進行施工；接下來是一段接一段的進行開挖，明挖拱頂部分的土方，然后實施護拱，然后進行下一段的開挖；明挖土方所有地段都完成后開始進行暗挖。

3.1明挖施工

明挖最好選擇在夏季進行，挖掘之前做好一切排水準備，避免施工基坑內(nèi)流入雨水等，挖掘開始時，由于土方量和挖掘面積比較大，可以用挖掘機施工，然后修整土模由人工進行，按照相關(guān)的規(guī)范標準進行放坡，安裝好固定間距的鋼拱架；在溝谷兩側(cè)需要用C30混凝土進行砌筑拱腳，避免在挖掘過程中四周的山體坍塌；挖掘時會有地下水滲出，這部分水可以通過施工之前準備的排水溝排除或者進行集中抽排。特別需要注意的是在暗挖和明挖的交接處，有可能出現(xiàn)坍塌，為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，可以事先在拱形部位打入預(yù)支護，同時采用模鑄混凝土等在拱部形成一個支護體系，當混凝土凝固達到要求的強度后就可以進行土方回填了，注意在回填時需要回復(fù)原有的水系和地貌。

3.2挖掘排水溝

明挖處理完畢后，開始開挖排水溝，防止地表水的積存，一般會沿著挖好的溝槽，在一側(cè)挖掘梯形的排水溝，水溝斷面較寬，一般可以達到10m，溝長可以達到60m，排水溝底部采用500mm厚度的漿砌片石進行鋪墊，避免排水溝的開裂以及下沉，在洞頂兩側(cè)的排水溝部位用漿砌片石進行鋪設(shè)，在底部用500mm厚度的混凝土打底，并且穿插鋼筋網(wǎng)，保證排水溝的堅固和耐性。將水溝一段與另一段之間連接好，保證積水順利排出溝外，避免雨水和下滲和水流對洞頂?shù)臎_刷。

3.3暗挖施工

在明挖土方完畢并且土方回填完工后，就可以進行暗挖施工。暗挖一般按照分層的方法進行挖掘，首先挖掘上層左側(cè)土層，并做好支護和順接拱架工作；間距保留5m～10m左右，可以進行右側(cè)的暗挖，并做好支護和順接拱架工作；再次留有間距5m～10m，開始挖掘中間部位，中間部位分成上下兩層進行挖掘，先挖上層，完成后做好支護和順接拱架工作，再進行下層挖掘。

3.4基底注漿加固

在挖掘到一定程度后，為確?；椎暮奢d，需要進行觸探測試，如果測試結(jié)果表明基底的土質(zhì)比較軟弱，則需要進行加固，一般采用樹根樁對基低進行加固。在馬上進行仰拱施工之前，需要進行預(yù)埋套管，在回填達到一定堅固性后，可以用鉆機在基地處打孔，并通過空洞注射混凝土，以此來進行加固處理。預(yù)埋套管使用的是鋼管。在施工過程中，注漿操作一般注入的是水玻璃和水泥兩種漿液，平均每5m為一個施工段。

3.5基底襯砌

施工方案是按照常規(guī)的混凝土施工方法進行施工，每9m～12m為一個是施工段。避免積水在施工處下滲，基地采用了混凝土進行加固，在溝心的上下游50m處進行基底加固，一般注漿導(dǎo)管的間距是1m。

4下部暗挖與上部明挖相結(jié)合施工

在泥石流不嚴重地段，可以采用明挖與暗挖結(jié)合的方式進行土方處理，如果溝谷全部進行明挖會消耗大量的人力、財力和物力，分段進行也可以盡量減少對環(huán)境的損害；對拱部進行開挖時，分層開挖可以減少施工的危險性，也可以縮短工期，同時還能夠避免一些低端的注漿加固，節(jié)省了很多成本；暗挖也是一個分步驟進行的施工，兩側(cè)保持一定距離然后交替掘進，這樣不但保證了施工現(xiàn)場的安全性，節(jié)約了施工成本，提高了施工質(zhì)量，縮短了工期。通過實際施工可以發(fā)現(xiàn)，泥石流淺埋溝可以采用下部暗挖、上部明挖、基地注漿加固三種方法相結(jié)合的施工工藝進行施工，是一種先進并且具有優(yōu)勢的施工方法。

5結(jié)語

綜上所述，通過在此鐵路隧道穿越淺埋泥石流施工中引入下部暗作、拱頂明挖、基底加固等施工左側(cè)，有效規(guī)避了隧道在從淺埋層穿過時可能出現(xiàn)的突泥突水、冒頂坍塌等事故，使用這種方法進行施工不僅操作更加的方便，并且對技術(shù)要求不高，施工可靠性和安全性高，工程建設(shè)的綜合成本比較底，使用效果顯著。考慮到隧道從淺埋泥石流溝穿過時方法類型多，在實際施工過程中，需要結(jié)合實際的情況綜合對比技術(shù)方案，并從中選擇最具可行性的施工方案，根據(jù)施工情況選擇合理的施工方法，從而將施工過程中的問題解決掉。

作者：徐偉 單位：中鐵二十一局集團第二工程有限公司