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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(cái)產(chǎn)損失,而且也影響了整個(gè)工程的進(jìn)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(yán)格按照規(guī)范施工。文章就鐵路隧道施工的關(guān)鍵問題進(jìn)行詳細(xì)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(zhǎng)度為7068km,其中客運(yùn)專線隧道2369座,總長(zhǎng)度為4500km;普通快速鐵路隧道1350座,總長(zhǎng)為2562km。在全部的鐵路隧道中,有22座隧道長(zhǎng)度超過10km,總長(zhǎng)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(duì)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)做出明確規(guī)定:(1)高速鐵路隧道施工應(yīng)進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào),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(bào)應(yīng)以地質(zhì)調(diào)查法為基礎(chǔ),針對(duì)不同地段地質(zhì)情況和預(yù)報(bào)目的,采用一種或幾種方法相互補(bǔ)充和印證,進(jìn)行綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)。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(bào)告。在隧道工程預(yù)前地質(zhì)報(bào)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(dá)法,紅外探測(cè)法等等。
2設(shè)計(jì)方面
鐵路隧道設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該嚴(yán)格按照《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》和《鐵路隧道施工規(guī)范》。在隧洞設(shè)計(jì)中,最重要的屬于隧洞進(jìn)口段的選擇,進(jìn)口段的組成包括進(jìn)水喇叭口、閘室、通氣孔、平壓管和漸變段等幾部分。以下就進(jìn)口部分的設(shè)計(jì)進(jìn)行論述。(1)進(jìn)水喇叭口:進(jìn)口通常采用兩側(cè)邊墻順?biāo)鞣较蚝晚敯迦蛐纬傻臋E圓曲線,曲線的方程為;x2a2+y2b2=1(1)式中:a-橢圓長(zhǎng)半軸,m;b-橢圓短半軸,m;可取1/3a。深式無壓隧洞進(jìn)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(jìn)口段頂部設(shè)置傾斜壓坡(圖1)。這種形式的壓力進(jìn)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(zhǎng)度L應(yīng)滿足塔頂啟閉機(jī)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(yùn)行中承擔(dān)著排氣和補(bǔ)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(jì)和施工。并且通氣孔必須和閘門的啟閉機(jī)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(shí)候需要的啟門力較小。平壓管的大小應(yīng)該根據(jù)灌水時(shí)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(jìn)入隧洞。
3施工方面
隧道開挖前,應(yīng)該在施工現(xiàn)場(chǎng)檢查有無各種管線,邊坡開挖的時(shí),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(yán)格的訓(xùn)練,有良好的心理素質(zhì);在爆破危險(xiǎn)區(qū)應(yīng)該設(shè)置明顯的標(biāo)志,并且排專人看管;爆破工作應(yīng)該由豐富經(jīng)驗(yàn)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(chǎng)加強(qiáng)觀察,及早的發(fā)現(xiàn)和處理事故,制定專人定期對(duì)錨桿進(jìn)行實(shí)驗(yàn),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(xì)的檢查和清洗接頭。進(jìn)入隧洞所有的施工人員必須全部佩戴防護(hù)用品、穿戴防護(hù)用具;噴射作業(yè)開始前,仔細(xì)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(chǎng)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(duì)隧道洞壁的壓力,開挖的時(shí)候應(yīng)該盡可能的采用光面爆破技術(shù);對(duì)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(jìn)行開挖;對(duì)于斷面比較大的隧道,應(yīng)該進(jìn)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(jìn)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(jí)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(cè)對(duì)于隧洞的防坍起著至關(guān)重要的作用。監(jiān)控量測(cè)應(yīng)該包括如下的內(nèi)容:監(jiān)控量測(cè)的項(xiàng)目,包括沉降測(cè)量,位移測(cè)量,收斂測(cè)量等等;監(jiān)控量測(cè)布置的原則;監(jiān)控量測(cè)的頻率;監(jiān)控量測(cè)控制的基準(zhǔn)。除此之外,施工單位應(yīng)該有專門的測(cè)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(cè)的時(shí)候應(yīng)該保證量測(cè)的連續(xù)性和準(zhǔn)確性,量測(cè)人員要保證相對(duì)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(cè)的方法一般有洞內(nèi)外觀察法,變形監(jiān)控量測(cè)法,應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)控量測(cè)法,接觸量測(cè)法等。在處理量測(cè)的數(shù)據(jù)的時(shí)候應(yīng)該時(shí)常的校核,對(duì)監(jiān)控量測(cè)應(yīng)該進(jìn)行分析,分析的內(nèi)容包括:繪制量測(cè)動(dòng)態(tài)線;選擇回歸線,并與控制基準(zhǔn)進(jìn)行相關(guān)額比較;對(duì)支護(hù)進(jìn)行評(píng)價(jià);及時(shí)的反饋評(píng)價(jià)的結(jié)果,并且給出適當(dāng)?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(duì)當(dāng)?shù)氐慕煌ㄆ鹬陵P(guān)重要的作用,而且對(duì)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展有推動(dòng)作用。鐵路隧道工程施工在實(shí)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(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
[1]張民慶,何志軍,黃鴻健,等.鐵路隧道安全施工幾個(gè)關(guān)鍵問題的研究與探討[J].鐵道工程學(xué)報(bào),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(tuán)第五工程有限公司