铁路隧道施工技术常见缺陷及改进措施分析

铁路隧道施工技术常见缺陷及改进措施分析

鲁辉

中铁三局集团桥隧工程有限公司    四川 成都 610000

摘要：随着经济飞速发展，我国的铁路建设取得了巨大的成就，工程的质量大大提高，线性更优，里程更短，运营效益更高。随着数量的日益增加，我国铁路隧道的修建技术得到了长足的发展。因此，如何做好铁路隧道工程，保证施工质量，已成为一个值得关注的课题。由于铁路隧道建设过程受地质、水文以及自然环境等多种因素影响，不可控因素众多，施工建设难度巨大，且工程建设控制标准较高。基于此，针对铁路隧道施工技术常见缺陷以及相应的改进对策进行初步分析与探讨，可为相关从业人员起到一定借鉴价值。

关键词：铁路隧道；技术；缺陷；措施

引言

随着我国经济的发展，大量人口涌向城市。城市出行压力剧增。大多数城市公路道路交通已不能满足现今出行，急需缓解措施。高速铁路的出现解放了公路的空间，极大缓解地表的交通压力。我国存在多种多样的地质条件，给高速铁路交通建设带来新的挑战。本文结合不同的地质条件、铁路隧道施工技术和施工方法的特点，分别简述并分析了铁路隧道施工技术常见缺陷及改进措施，仅供参考。

1铁路隧道施工特点

1.1地质条件复杂，隧道施工常常遇到多种地质条件，如岩石、土壤软基等，这些地质条件的不同会对施工工艺和技术提出不同的要求.

1.2施工环境恶劣，隧道施工一般在地下进行，施工环境狭窄、湿度大、通风条件差，给施工人员带来很大的困难。

1.3施工周期长:隧道施工的周期相对较长，需要经过多个阶段才能完成，包括隧道勘探、洞口开挖、支护、固结、内部施工等

1.4安全风险高:隧道施工涉及到爆破、挖掘、支护等工序，安全风险较高，需要严格的安全措施和管理。

2铁路隧道施工技术

2.1隧道勘探技术，在施工前需要进行隧道勘探，了解地质条件和地下水位，确定施工方案和支护措施。

2.2隧道洞口开挖技术，隧道洞口开挖是隧道施工的第一步，常用的开挖方法有掘进法、爆破法、钻爆法等。根据地质条件和隧道长度选择合适的开挖方法。

2.3隧道支护技术，隧道开挖后需要进行支护，常用的支护方法有钢支撑、混凝土衬砌、喷射混凝士等。支护结构的设计应根据地质条件和隧道用途来确定。

2.4隧道固结技术，为了保证隧道的稳定性和安全性，需要进行隧道固结。常用的固结方法有注浆固结、灌浆固结、锚杆固结等。

2.5为了保证铁路隧道施工的质量和安全，隧道施工需要进行全过程的监控和控制。常用的监测技术包括地下水位监测、地应力监测、位移监测等。通过这些监测技术，可以及时发现地质灾害隐患和施工安全问题，采取相应的措施进行处理。

2.6铁路隧道施工具有地质条件复杂、施工环境恶劣、施工周期长和安全风险高等特点。为了确保施工质量和安全，需要运用隧道勘探洞口开挖、支护、固结、内部施工等一系列技术和管理措施。通过合理的施工方案和严格的施工管理，可以保证铁路隧道的安全和可靠运营。

3铁路隧道施工环节存在的缺陷

3.1光爆效果不佳，超欠挖严重

采用爆破施工岩石地层隧道，爆破后坑洼不平，观感效果极差，超欠挖严重，造成后续施工诸多困难和危害，喷射混凝土材料超耗，工序时间延长，隧道整体施工进度减慢，防水层施工难度加大，造成防水板后空洞，衬砌钢筋安装施工难度加大，质量问题多，二次衬砌混凝土厚度不均，造成衬砌欠厚，材料超耗等，对经济、进度、安全等均带来极大不利影响。

3.2初支背后脱空

隧道初期支护混凝土若喷射不密实，出现背后脱空现象，易造成背后积水和二衬受力不均，引发渗漏、衬砌开裂等病害，线路开通后将成为危及行车安全的严重隐患，初支混凝土背后必须喷射密实，避免出现脱空现象。

3.3二衬背后脱空或不密实

二衬混凝土在浇筑过程中常常受到人为因素、技术因素、混凝土干缩、徐变等因素的影响，在衬砌拱顶与围岩之间形成空隙，这种空隙会改变衬砌的受力结构，减弱其支护强度。二衬背后脱空是目前隧道施工普遍存在的质量问题，其严重影响了隧道的二衬混凝土受力性能，造成了安全、质量隐患。

3.4衬砌厚度不足

隧道二衬的作用主要在于提供安全储备或者是承受后期围岩的压力,二衬厚度不足将会极大地影响到隧道的正常安全使用,因此在这里分析成因并加以解决。

4铁路隧道施工环节常见技术缺陷的改进措施

4.1光爆效果预防措施

合理设计爆破参数，及时调整围岩光面爆破设计参数，并向操作者作好技术交底，坚持每循环精确放样，准确标定开挖轮廓线，施工员、技术人员从炮眼位置、倾角、炮眼深度、装药到起爆各个环节全过程监控，加强技术培训，使施工技术人员和操作人员了解爆破施工的设计参数，强化管理，规范操作，用水平尺定位钻杆钻进角度。

4.2初支背后脱空预防措施

加强测量放样、优化钻爆设计参数、加强超前预注浆支护施工，减少和控制超欠挖现象，改善初期支护施工质量，调整施工工序，改进施工工艺，重点控制“初喷”和“复喷”工序，加强喷射砼工艺过程指导及施作质量，严格按照标准化作业指导书喷射砼作业施工工艺进行，分层喷射，避免在岩面与钢筋网出现空隙或造成初支不密实，加强初支转序施工管理及施作质量，将初期支护检查验证孔纳入隧道日常工序管理，专人负责、专人盯控，发现脱空，及时处理。

4.3二衬背后脱空或不密实预防措施

加强喷射混凝土施工质量控制，保证处置面平整度；衬砌混凝土灌注后及时进行回填注浆；在钢筋密集处可采用细石混凝土灌注，加强振捣保证混凝土充满模板间隙，振捣密实；采用正确的振捣方法，严防漏振；控制好下料，保证混凝土灌注时不离析；提高衬砌施工机械化水平，利用先进的信息化技术解决管理难题；防止砂、石中混入泥块或杂物，混凝土灌注过程中防止杂物掉入；浇筑时按照设计与规范要求预留注浆孔和注浆管，等二衬混凝土施工完成一定里程后（以300m～500m为宜），采用无损检测检查混凝土背后脱空情况，并根据检测报告对空洞进行注浆处理。

4.4衬砌厚度不足预防措施

加强监控量测，判断围岩变形量，预留足够的变形量；采取措施，控制围岩变形量；严格控制欠挖，加强钢架立设过程控制，确保结构尺寸满足要求；采用激光断面扫描仪，在衬砌施工前对初支断面进行检测，发现问题及时处理；加强衬砌台车定位测量，严格执行换手测量复核制度，台车加固前再次检查断面衬砌尺寸；确保台车加固到位，防止浇筑过程中台车位移，混凝土浇筑前及浇筑过程中，务必检查到位；控制混凝土浇筑顺序，混凝土应分层对称浇筑、边浇筑边振捣，台车前后混凝土高度差不超过0.5m，台车左右混凝土高度差不超过0.5m；提高衬砌施工机械化水平，利用先进的信息化技术解决管理难题；提高衬砌施工机械化水平，利用先进的信息化技术解决管理难题隧道二衬厚度不足产生的原因是多种多样的，施工过程中应严格按照规范施工，如若产生二衬厚度不足质量缺陷，一定要引起重视，先分析产生的原因、产生的部位及范围，在制定切实可行的处理措施，保证日后铁路运行安全。

结束语

综上，铁路隧道施工建设所面临的挑战与影响因素众多，施工难度很大，若某一环节存在问题，隧道建设质量将受到巨大影响。隧道工程质量问题是一个社会非常关切，事关交通安全的大问题，其受自然、人为和技术因素的作用，表现形式复杂多样，危害程度也不尽相同。为了最大限度的控制和消除可能出现的质量问题，我们必须控制好设计、施工的各环节，严格执行有关技术规范和标准，因地制宜，积累资料，总结经验，探索新技术、新方法，改进施工工艺，只有这样，才能不断提高技术水平，提高隧道工程质量，使我国的隧道工程快速健康发展。

参考文献

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［2］周信．铁路隧道施工技术及质量控制要点研究［J］．砖瓦，2021(7):199－200．

［3］刘常春．铁路隧道施工技术常见问题及改进措施分析［J］．门窗，2019(24):103+106．