鐵路隧道施工過程中存在的問題及其改進

趙勇

摘 要：鐵路隧道施工不僅關系到交通建設問題，更關系到隧道施工和鐵路運行時相關人員的生命安全，應受到國家和施工單位的高度關注。本文就鐵路隧道施工過程中存在的問題進行討論。

關鍵詞：鐵路隧道；施工過程；問題；改進

1 當前鐵路隧道施工的現狀

我國是一個幅員遼闊的國家，面積多達九百多萬平方公里，因此路線長、貨運量大、速度快的鐵路運輸成為我國最主要的交通運輸方式，鐵路線貫穿南北。我國面積遼闊且地質地貌形式多樣，在修建鐵路過程中，經常受高山、河谷等自然因素的阻礙。在這種情況，為縮短距離、節約成本，加強偏遠地區的聯系，常常會在這些特殊地貌中間打通一條鐵路隧道并加以改造，用于鐵路的通車和保護。在鐵路隧道施工的過程中，由于施工環境的惡劣和技術問題等原因，隧道坍塌等事故頻發，機械設備破壞、工程進度減慢，浪費了巨大的財力物力，造成人員傷亡，損失嚴重。

2 鐵路隧道施工存在的問題

2.1 施工技術不當

施工技術是鐵路隧道施工的重點，對地質條件的勘探和防御技術、在施工作業中對機械設備的操作水平，都會影響到隧道施工的安全和進度。現階段，我國引進了較為先進的鉆爆法、掘進機法等，加上相應的通風、支護和襯砌技術，對于應付一般隧道施工問題是完全可以的。但在實踐過程中，這些技術并沒有得到很好的運用，成效不大。例如，企業投入較少，技術設備不夠齊全；操作人員水平不高，技術運用不嫻熟；地質勘探技術水平較低等，都使得作業過程中不能有效預測施工時的地質危害且對地質災害的防治技術不夠完善，加重了施工事故發生時人員的傷亡和經濟的損失。

2.2 地質條件復雜

鐵路隧道是為保護鐵路安全及出于成本等因素而建造，多在山區、河流或地貌奇特地區，所以地質條件較差，給修建隧道帶來了阻礙。地質條件復雜包含兩個方面：一方面是該地區的自身狀況較差，例如巖層結構復雜，開鑿不易；巖層脆弱，易倒塌；位于斷層地帶，地殼活動不穩定；喀斯特地貌等特殊地形等等。這些地區在開鑿隧道時異常艱難，或是巖石堅硬，難以打通；或是地質脆弱，開鑿后容易發生巖層變形或者倒塌，甚至引起一系列的泥石流、滑坡、地面下陷等地質災害，造成事故。另一方面是施工地段周圍環境特殊，主要分布在采空區、黃土洞穴等特殊地段，下穿城市時容易與周圍的建筑、煤氣石油管道、地下水等接觸，造成地表結構變化、建筑倒塌，甚至威脅到城市居民安全，在打通隧道時要異常小心。

2.3 施工單位輕視

鐵路隧道的施工是由施工單位進行策劃、組織和管理的，所以要提高施工技術，加快進度，就需要施工單位對其加以重視。在我國施工單位中一直盛行著“塌方不可抗御論”這一觀點，即將隧道施工時造成的塌方問題完全歸結于地質因素，將地質條件的影響無限擴大，認為地質條件的復雜是施工困難的唯一因素，不可抗拒。久而久之，施工單位就忽視了對地質工作的開展，在現階段，我國大多數施工單位中既沒有專業的施工地質技術人員，也缺乏完整的地質工作工序，僅憑經驗施工；有些施工單位雖然安排了地質技術人員，但他們大多不參與實際工作或局限于地質預測工作，對于后續工作的開展沒有明確的指導；而國家也逐漸形成了以隧道塌方次數的多少評價地質條件的好壞與施工工作開展的難易程度，忽視了對地質技術的開發研究。

3 鐵路隧道施工的改進措施

3.1 改進施工技術

首先，改進預加固技術，即對相對脆弱和易破碎巖層進行注漿加固，增強其受力能力和穩定性，從而增強施工過程中其抗壓能力，提高安全性；其次，改進支護技術，超前支護，加固施工設備，保障工作人員的生命安全；最后，改進控制方法，采用自動化監測進行臨空面控制，遠離施工洞口，保障施工安全。

以具體防治措施為例：塌方多是由于圍巖脆弱、易破碎，在修建隧道時，可采用提高圍巖的強度和抗壓性的措施進行注漿，利用施工中常用的超前長管棚、超前錨桿及加固注漿、超前小導管注漿等施工措施加以預防；對于瓦斯地層，則需要降低瓦斯壓力，采取鉆孔排放的方式，減輕施工壓力，同時要對其進行安全監測，利用瓦斯測定儀對其進行不間斷地濃度監測，確保施工安全；對于石膏地層和山谷等地下水位較高的地段，或在巖層軟弱、復雜的地質隧道施工過程所引起的滲漏水問題，應采用積極有效的防排水措施予以處理，某些地段還需加強通風，以確保隧道內鐵路運行安全。

由于地質災害的種類和各地的具體情況不同，在施工時，需針對不同的地質災害問題選擇相應的施工技術和防治方法進行處理，以防引發其他的地質災害；還要與時俱進，適時更新，采用先進技術，并不斷總結施工中的問題和治理經驗，在進行新的施工方案設計時充分考慮，以減少同類事故的發生；同時施工機械的性能決定了施工方法和復雜地質條件下隧道安全高效的完成，所以要不斷完善施工機械性能，正確選用機械材料和科學技術。

3.2 加強地質工作

現階段，我國對地質工作研究較少，大部分隧道施工缺乏地質工作這一環節或者只關注地質環境的前期勘探，所以這方面的工作急需加強。科學的隧道地質工作應包含三方面內容：前期的地質情況預測、施工中圍巖的進一步調查及地質災害監測、探討與圍巖相匹配的施工技術等。前期預測是指在施工前，由專家和隧道工作者運用儀器探測和地面調查等方法，初步了解施工地的地質構造，判斷隧道可建與否及運用何種施工技術進行鉆探；施工過程中，對巖石的調查和鑒定包括巖層自身結構、受力狀況和巖層周圍的地質狀況，如地下水等，隨著施工進展對其進行深入調查。對地質災害的監測主要是指通過深入隧道，對塌方、突水、瓦斯爆炸等地質災害進行監測，具體內容即是對巖層破碎帶和不穩定的巖溶等進行識別，對地下水位進行監測及對斷層和煤系地層的確認識別，以保證施工階段的安全性；經一系列識別監測后，在地質狀況相對穩定的情況下，還要尋找與該巖層結構相對應的施工技術，以免在施工中誘發地質災害。

3.3 加強相關監管

從國家方面來看，立法機關應加強立法，杜絕施工單位的敷衍僥幸心理，以加強其對工作的重視力度和安全意識；同時中央和各地鐵路部門成立專門的監察小組，加強對鐵路施工單位的工作監督和管理并成立研究機構，采納各方意見，專門研究地質工作技術和機械設備操作技術的改進與創新，根據不同施工地段的地質狀況進行調查，尋找最適合的技術，從而從整體上保證施工的順利進行。

從施工單位來看，要從企業內部加強管理，關注施工工作的開展。首先，選擇職業的、經驗豐富的地質工作和機械操作人員并給其進行定期專業培訓，深入了解工作；其次，在施工過程中加強管理和監察力度，增加人員，組建管理和監察小組，及時發現和解決施工中出現的問題，確保施工工作的有序開展和進度。加大管理和監督，使企業和施工人員對隧道施工中的地質災害問題產生高度重視，提高施工隊伍的風險意識，增強職業素質，從而使事故風險在隧道施工中盡量降低。只有國家和施工單位重視問題，才能盡早發現問題并商討解決辦法，從而改進鐵路隧道施工工作。

4 結 語

現階段的隧道施工問題不僅是由復雜的地質條件引起，更多是技術不過關及施工單位推脫心理造成的，所以在改進隧道施工時要加強關注力度，提高地質勘探和施工技術，增強安全性。

參考文獻

[1]張繼明.《復雜條件下暗挖異形隧道變截面施工技術》[J].市政技術，2013（S1）.

[2]羅占夫.《復雜條件下隧道開挖循環進尺優化方法研究》[J].巖土力學，2013（02）.