铁路隧道工程中浅埋暗挖技术的应用研究

铁路隧道工程中浅埋暗挖技术的应用研究

王少鑫

中铁十一局集团第二工程有限公司 442013

摘要：铁路隧道施工大多位于山区，交通不便，并且施工环境恶劣，因此在施工方法的选择上受到多种因素的制约，比如：线路纵坡和曲线半径、现场所处的水文条件和地质条件、施工技术条件、机械设备的状况以及所带来的社会效益和经济效益等。而浅埋暗挖法作为洞室暗挖施工的方法，其特点距离地表较近，适用地质条件差的围岩，对周围环境影响较小等。基于此，本篇文章对铁路隧道工程中浅埋暗挖技术的应用进行研究，以供参考。

关键词：铁路隧道;浅埋暗挖;施工技术

引言

在铁路隧道工程建设中，浅埋暗挖技术被广泛使用，其已成为当下铁路隧道质量保证的重点技术之一，主要原因是其有着经济、安全、适应性强的特点，除此之外，以上两种技术的结合和不断提升，也保证了铁路隧道质量的提升，在施工上取得了较好的效果。

1浅埋暗挖技术概述

浅埋暗挖技术基于新奥地利施工方法延伸发展而来，技术的高效应用能够实现对围岩的加固，充分保障其稳定性，但是支护作业结束后应及时将围岩位置封闭起来，促使围岩结构处于相对完善的支护系统中，基于此，后续施工项目推进阶段围岩的变形系数就会大大降低并得到有效控制，可以说浅埋暗挖技术具有较强的实用性及应用优势，但是该技术本身就存在一定的限制性及不足，最为显著的就是施工操作的流程化项目多，复杂性显著，一旦控制不当，将直接导致支护效果下降。在浅埋暗挖技术具体应用环节，复合衬砌的方式得到了广泛应用，一般情况下衬砌层数为两层，呈内外方式存在。在隧道开挖作业中，首先需要应用钢筋网或钢架等对外层衬砌进行支护，为了充分保证支护效果，就应当在支护作业结束后对支护体系的稳定性进行测试，待达到合格标准后才能开始进行内层衬砌支护。而该结构部分的支护作业中大多会采用模筑钢筋混凝土。需要注意的是，内层及外层衬砌之间还应当积极落实防水作业，如果隧道施工的地层环境下并没有水，在浅埋暗挖技术应用的一次支护流程中对水泥砂浆进行应用，提高防水的有效性。

2浅埋暗挖法在铁路隧道施工过程中的应用

2.1真空降水技术

铁路隧道施工过程中，第一步是隧道开挖。通常在隧道开挖施工中遇到的实际问题是，在地下水位高的情况下，有必要将隧道的水位先进行沉降。在降水过程中，既要保证沉淀速度，也要保证最终沉降的水位达到施工要求。工程上，较多的使用真空降水技术，其原理是将需要降水的区域进行密封，而后用水泵抽水。水量的抽取由多到少，其原理是土壤被覆盖之后，产生了负压，使地下水以及土壤之中的水分会抽出，这样，原有地下水会被吸出，土粒之间的水分会减少，地下水位会下降，土粒之间的缝隙也会减小。真空降水技术在应用时，要确保降水后的铁路隧道没有回水现象水能够被直接压入管井，使泵的输送效率得到保障。

2.2地表注浆加固

因为铁路隧道浅埋隧道的掌子面的先行下沉量很大，所以需要地表加固。铁路隧道的地表加固一般采用地表注浆的方法。铁路隧道的地表注浆一般是根据地质的地理水文情况、开挖方法，深埋的深度及洞深的支护等进行操作。地表加固以加固前方掌子面地层，改良地层结构，使注浆材料在稀软的地质层进行加固和凝结，并使导管和土质加固在一起，增加岩层的支撑力，防止支护下沉。一般的铁路隧道加固是沿隧道的最大的开挖角度呈45°往上。进行水泥浆注浆时应先由外围到内围，从洞外到洞里的顺序进行。

2.3管棚支护技术

浅埋暗挖技术应用环节对支护的技术要求相对较高，这是因为支护体系作为浅埋暗挖技术的关键一环，一旦难以保证稳定性，其技术能效的发挥也会受到直接限制，基于此，浅埋暗挖技术应用环节应当将支护工作重点关注起来。在超前支护环节，管棚施工的简易性特点显著，施工成本并不高，可以根据管井规格直接对施工材料进行优化选择。如果钢管两端的支护体系达到了标准规模，实际开挖环节的变形量就能随之缩小，其作用原理为：管棚本身就存在一定的支护能力，而钢管两端设置的支护梁则具有较强的弹性支撑系数，在作用发挥的同时就能保证稳定性。而上方地层变形中包括端头支撑变形及绕曲变形两个方面，具体操作环节可以通过调整支撑量刚度及管棚高度满足支护阶段的系数要求，从而进一步保证支护的实效性，而施工流程基于此也将有序推进，从根本上保障铁路隧道工程的质量效果。

2.4辅助施工技术

浅埋暗挖铁路隧道施工具有多种辅助施工技术，在实际施工期间需要联合工程实际情况选择最佳施工方法，全面确保施工进度和安全性，降低施工成本。在铁路隧道施工当中最常应用的辅助施工技术主要包括以下几种:第一，喷射混凝土封闭开挖施工技术，在实际施工期间主要应用湿喷机喷射混凝土设备，该施工设备的特点在于可实现混凝土连续喷射施工。第二，超前小导管或者超前锚杆支护，对于锚杆施工来说，主要是应用Ｒ25中空注浆锚杆，利用系统锚杆注浆锚固隧道岩体，确保其稳定性。第三，深孔注浆加固地层、水平旋喷超前支护;第四，洞内和洞外地下水位处理技术。

3提高铁路隧道浅埋暗挖施工控制的措施

3.1减少断面，加强支护作用

在大管棚支护施工及掌子面开挖施工作业结束后，可选择应用交叉中隔墙法，在开挖施前期应用超前导管进行灌浆，而后针对开挖区域进行加固，这就能够从根本上提高浅埋暗挖的技术效果。与此同时，应当对初次衬砌的安装及支撑作业落实到位，对每次开挖深度进行严格控制，但是开挖深度应当结合施工现场实际情况进行综合分析后才能确定。除此之外，为了减少各开挖环节的不良影响，就应当将纵向距离控制在合理范围内。

3.2制定合理的施工方案

浅埋暗挖技术在铁路隧道工程中能够有效的稳定工程变量的质量，工程变量指的是工程中容易出现问题的因素，水文、岩层、土壤等。针对不同的变量情况，来制定合理的施工方案，从施工技术和方式的选择上入手，将台阶开挖法的价值最大化，根据隧道工程的实际情况来调整台阶开挖法的使用方式，针对台阶长度选取、核心土层预留等都需要在工程方案的基础上，进行调整。

3.3实时掌控施工动态的安全性能

在铁路隧道施工方案制定阶段，要严格针对实际情况，来制定安全维护方案，将其中涉及到的支护结构材料、安装设备、焊接技术、施工团队质量等因素，均作为安全性能动态的一部分，要在基础专业技能的基础上，培养施工人员的安全意识，积极的进行设备维护、物料购置后的质量验收，工程期间的安全视察等工作，并针对紧急事故处理办法进行充分的了解，定期进行突发事故预演等。从主观变量和客观因素两方面来提升安全性能，是安全保障体系建设的重点。

结束语

综上所述，浅埋暗挖技术在铁路隧道工程中，作为主要的质量控制方式，能够为铁路隧道工程施工提供基础的质量保障，因此控制浅埋暗挖施工技术的质量，对工程进行质量监管，将是最直接有效的质量控制方式；其次，通过工程项目的安全管理、风险体系预测，风险因素改造等方式，来增强施工技术和施工环境的质量标准，利用预防——监测——控制的方式，将铁路隧道工程的整体质量进行管控，将能够维持工程的基础质量，为隧道工程的顺利完工提供保障。

参考文献

[1]邱钦平.铁路隧道工程中浅埋暗挖技术的应用研究[J].黑龙江交通科技,2019,42(11):161-162.

[2]周游.富水段浅埋暗挖公路隧道施工技术研究[J].交通世界,2019(26):105-106.

[3]吴君军.浅埋暗挖技术在地铁隧道工程中的应用[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2019(06):154-155.

[4]赵攀.浅埋暗挖法在隧道项目建设中的实践[J].住宅与房地产,2018(36):194.

[5]徐明.关于浅埋暗挖法技术及其在地铁建设中的应用[J].建材与装饰,2018(46):255-256.