铁路隧道施工技术

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1工程概况

某隧道工程总施工长度为2133m，隧道属于单洞双线隧道。隧道在DK377+496处从沟底穿过，隧道埋深只有8.92m.。设计断面的高度为12.13m，宽度为14.2m。初期支护的厚度为26cm，二次衬砌厚度为51cm，仰拱位置填充的厚度为172cm。如图1所示，隧道处于半径为4200m的曲线上，使用明挖的方法进行拱顶施工，使用暗挖施工的方法进行拱顶下部施工。由于此隧道的底部使用砂质黄土，承载力差。因此，使用长度为3m～8.3m，直径为155mm的桩基进行加固。

2挖掘方案选择

2.1暗挖法

在进行暗挖时，有可能因为上层土壤覆盖较薄，不能形成自然的稳定覆盖层，所以在施工时采取地表注浆或者是用长管进行支撑等措施来保证覆盖层的坚固，特别是在雨季，做好一切防护措施，避免产生危险和损失。

2.2上部明挖、下部暗挖

下部进行隐蔽操作，拱顶进行开挖的方式不但不能防止地表坍塌，节约土方量挖掘，降低深基坑在挖土时的危险程度，也不会发生突泥突水现象，保护环境的同时，节省了资源和财力，这是几个方案中的最佳方案。

2.3明挖法

一般对于明挖法来说，需要挖掘大量的土方，四周必须进行放坡处理，在深基坑挖掘过程中，安全系数非常低；施工过程中需要挖掘数据庞大的土方量，通过长而狭窄的沟谷，运送到沟外，施工完成后，还需要将土方进行回填，这是一个工程量非常大的施工过程，而且污染环境；有相关规定在轨道两侧60m的范围内一些建筑物必须拆除，这会增加施工过程的复杂程度，同时施工过程应该在旱季。

3施工过程

在施工过程中，第一步是改移道路和沟心水沟，方便进行施工；接下来是一段接一段的进行开挖，明挖拱顶部分的土方，然后实施护拱，然后进行下一段的开挖；明挖土方所有地段都完成后开始进行暗挖。

3.1明挖施工

明挖最好选择在夏季进行，挖掘之前做好一切排水准备，避免施工基坑内流入雨水等，挖掘开始时，由于土方量和挖掘面积比较大，可以用挖掘机施工，然后修整土模由人工进行，按照相关的规范标准进行放坡，安装好固定间距的钢拱架；在沟谷两侧需要用C30混凝土进行砌筑拱脚，避免在挖掘过程中四周的山体坍塌；挖掘时会有地下水渗出，这部分水可以通过施工之前准备的排水沟排除或者进行集中抽排。特别需要注意的是在暗挖和明挖的交接处，有可能出现坍塌，为了防止这种现象的发生，可以事先在拱形部位打入预支护，同时采用模铸混凝土等在拱部形成一个支护体系，当混凝土凝固达到要求的强度后就可以进行土方回填了，注意在回填时需要回复原有的水系和地貌。

3.2挖掘排水沟

明挖处理完毕后，开始开挖排水沟，防止地表水的积存，一般会沿着挖好的沟槽，在一侧挖掘梯形的排水沟，水沟断面较宽，一般可以达到10m，沟长可以达到60m，排水沟底部采用500mm厚度的浆砌片石进行铺垫，避免排水沟的开裂以及下沉，在洞顶两侧的排水沟部位用浆砌片石进行铺设，在底部用500mm厚度的混凝土打底，并且穿插钢筋网，保证排水沟的坚固和耐性。将水沟一段与另一段之间连接好，保证积水顺利排出沟外，避免雨水和下渗和水流对洞顶的冲刷。

3.3暗挖施工

在明挖土方完毕并且土方回填完工后，就可以进行暗挖施工。暗挖一般按照分层的方法进行挖掘，首先挖掘上层左侧土层，并做好支护和顺接拱架工作；间距保留5m～10m左右，可以进行右侧的暗挖，并做好支护和顺接拱架工作；再次留有间距5m～10m，开始挖掘中间部位，中间部位分成上下两层进行挖掘，先挖上层，完成后做好支护和顺接拱架工作，再进行下层挖掘。

3.4基底注浆加固

在挖掘到一定程度后，为确保基底的荷载，需要进行触探测试，如果测试结果表明基底的土质比较软弱，则需要进行加固，一般采用树根桩对基低进行加固。在马上进行仰拱施工之前，需要进行预埋套管，在回填达到一定坚固性后，可以用钻机在基地处打孔，并通过空洞注射混凝土，以此来进行加固处理。预埋套管使用的是钢管。在施工过程中，注浆操作一般注入的是水玻璃和水泥两种浆液，平均每5m为一个施工段。

3.5基底衬砌

施工方案是按照常规的混凝土施工方法进行施工，每9m～12m为一个是施工段。避免积水在施工处下渗，基地采用了混凝土进行加固，在沟心的上下游50m处进行基底加固，一般注浆导管的间距是1m。

4下部暗挖与上部明挖相结合施工

在泥石流不严重地段，可以采用明挖与暗挖结合的方式进行土方处理，如果沟谷全部进行明挖会消耗大量的人力、财力和物力，分段进行也可以尽量减少对环境的损害；对拱部进行开挖时，分层开挖可以减少施工的危险性，也可以缩短工期，同时还能够避免一些低端的注浆加固，节省了很多成本；暗挖也是一个分步骤进行的施工，两侧保持一定距离然后交替掘进，这样不但保证了施工现场的安全性，节约了施工成本，提高了施工质量，缩短了工期。通过实际施工可以发现，泥石流浅埋沟可以采用下部暗挖、上部明挖、基地注浆加固三种方法相结合的施工工艺进行施工，是一种先进并且具有优势的施工方法。

5结语

综上所述，通过在此铁路隧道穿越浅埋泥石流施工中引入下部暗作、拱顶明挖、基底加固等施工左侧，有效规避了隧道在从浅埋层穿过时可能出现的突泥突水、冒顶坍塌等事故，使用这种方法进行施工不仅操作更加的方便，并且对技术要求不高，施工可靠性和安全性高，工程建设的综合成本比较底，使用效果显著。考虑到隧道从浅埋泥石流沟穿过时方法类型多，在实际施工过程中，需要结合实际的情况综合对比技术方案，并从中选择最具可行性的施工方案，根据施工情况选择合理的施工方法，从而将施工过程中的问题解决掉。

作者：徐伟 单位：中铁二十一局集团第二工程有限公司