鐵路隧道建設(shè)與設(shè)計(jì)原則研究

唐海洋

摘 要：在我國交通事業(yè)的發(fā)展下，鐵路隧道的建設(shè)量也逐年增多，與地面施工相比，隧道設(shè)計(jì)與施工難度更高。本文主要針對(duì)鐵路隧道建設(shè)與設(shè)計(jì)原則進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：鐵路隧道；建設(shè)；設(shè)計(jì)原則

隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步，生活中的各方面都在不斷地完善和發(fā)展，例如交通。俗話說：“要想富，先修路”，從這句話中能深切的體會(huì)到交通對(duì)于發(fā)展經(jīng)濟(jì)的重要性。我國在交通方面的研究一直處于世界的前沿，尤其是鐵路的修建。近年來，我國的鐵路遍布全國，但由于地形的千變?nèi)f化，所以在修建鐵路的過程中難免會(huì)遇到崇山峻嶺。我國鐵路隧道的數(shù)量和種類非常多多，且修建的難度也很大。本文筆者將簡要地?cái)⑹鲨F路隧道的建設(shè)及設(shè)計(jì)原則。

一、鐵路隧道的建設(shè)理念

要想把鐵路隧道建好，最重要的就是要時(shí)刻秉持著好的建設(shè)理念。好的設(shè)計(jì)理念不僅可以在施工過程中時(shí)刻地激勵(lì)和提醒著設(shè)計(jì)和施工人員，使他們牢記自己的職責(zé)，而且可以使大家團(tuán)結(jié)一心，為共同的目標(biāo)而努力奮斗。只有這樣，建設(shè)出來的鐵路隧道才會(huì)更加的堅(jiān)固。下面將大概地列舉幾條出色的建設(shè)理念：

1）要明確，鐵路隧道屬于不可逆的工程，一旦修建好將不能再重修或再建，因此一定要將隧道一次性修建好且不留下任何隱患。這就要求所有人員相互配合，對(duì)待每個(gè)環(huán)節(jié)都要小心謹(jǐn)慎，千萬不能大意。

2）隧道在建設(shè)過程中是很危險(xiǎn)的，所以在施工之前一定要做好充分地準(zhǔn)備，提前預(yù)測出可能會(huì)出現(xiàn)的突發(fā)情況并想好應(yīng)對(duì)措施。其次，也要提前對(duì)工程進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。評(píng)估的內(nèi)容一定要全面，包括對(duì)施工的質(zhì)量和安全的評(píng)估、對(duì)環(huán)境的評(píng)估和對(duì)進(jìn)度與成本的評(píng)估。總而言之，萬事都要準(zhǔn)備好，要打有準(zhǔn)備的仗。

3）整個(gè)施工過程要嚴(yán)格遵循合理工期、合理合同、合理造價(jià)和合理的施工方案這四條原則標(biāo)準(zhǔn)。這四條原則既要相互協(xié)調(diào)又要相互制約，一定要保證總工程建設(shè)的合理性。

4）雖然工程不允許出現(xiàn)大的差錯(cuò)，但要求工程一點(diǎn)問題也不出現(xiàn)也是不現(xiàn)實(shí)的。所以一定要對(duì)工程進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正建設(shè)過程中出現(xiàn)的小的錯(cuò)誤。

二、鐵路隧道的設(shè)計(jì)原則

（一）隧道縱坡設(shè)置原則

關(guān)于隧道縱坡的設(shè)置，需要考慮到四個(gè)因素：盡量選擇海拔比較高的線路，這樣可以在最大程度上減少和避免災(zāi)害的發(fā)生；選線時(shí)要合理地避開巖層交界面，因?yàn)榻唤缑嫣帋r石的上部較軟而下部分很硬，在施工過程中會(huì)有很大的困難；在降雨量比較高的地區(qū)修建時(shí)，一定要采用人字坡。這樣的設(shè)計(jì)有利于水的排出，對(duì)防災(zāi)工作有著重大的意義；在城市鐵路的選線中，要根據(jù)深埋來選擇，這樣可以減少對(duì)環(huán)境的破壞。

（二）隧道輔助導(dǎo)洞設(shè)置原則

通過平導(dǎo)的增設(shè)可以解決施工的通風(fēng)問題；對(duì)于降水量高和深溶巖地區(qū)，要根據(jù)對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的評(píng)估來設(shè)置泄水洞，合理設(shè)置泄水洞可以增大排水量和釋能減壓；對(duì)于通風(fēng)條件不是很好的地區(qū)，可以采用平行雙洞射流的通風(fēng)模型來解決此類問題；分段考慮隧道的通風(fēng)情況，針對(duì)不同分段的通風(fēng)要求來設(shè)計(jì)不同的輔助導(dǎo)洞。

（三）支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，需要考慮到幾個(gè)問題：

工程施工初期的支護(hù)要保證強(qiáng)度和硬度充足，這對(duì)施工的安全很重要；在圍巖較軟弱和破碎的地方施工時(shí)，首先應(yīng)按普氏拱理論計(jì)算好其壓力之后再搭建支護(hù)結(jié)構(gòu)；初期支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)選用噴網(wǎng)、鎖腳錨管、網(wǎng)構(gòu)鋼拱架和縱向連接筋等共同組成永久性的承載結(jié)構(gòu)；針對(duì)不同的圍巖，應(yīng)對(duì)初期支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行微小的調(diào)整來保證其穩(wěn)定性。當(dāng)確定結(jié)構(gòu)穩(wěn)定之后，才能灌注混凝土來進(jìn)行二次加固，二次加固是為了更好的保證施工的順利進(jìn)行，其內(nèi)部可以不設(shè)置鋼筋；網(wǎng)構(gòu)鋼拱架可以完全取代拱部錨桿，在地層較軟弱的地方應(yīng)取消排水溝的設(shè)置；對(duì)于地應(yīng)力高且變形程度大的地段，應(yīng)設(shè)計(jì)圓形的輪廓斷面作為襯砌。

（四）快速施工原則

隧道的建設(shè)應(yīng)最大程度的實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，在設(shè)置了鉆孔、裝碴運(yùn)輸、一次襯砌和防水及二次襯砌四條主要作業(yè)線之外，還要配置施工通風(fēng)和注漿防排水兩條輔助作業(yè)線；此外，還可以采用光面爆破的方法和導(dǎo)洞超前與全斷面擴(kuò)大的工藝，既可以滿足減震需求，又可以進(jìn)一步加快施工速度。在必要情況下，還可以采用無軌運(yùn)輸?shù)姆绞剑ㄟ^雙洞和射流巷道式通風(fēng)來實(shí)現(xiàn)長隧道施工的順利進(jìn)行。

三、結(jié)語

總而言之，鐵路的修建不僅可以使國家的交通更為發(fā)達(dá)，更重要的是可以帶動(dòng)國家經(jīng)濟(jì)的大力發(fā)展。因此，鐵路隧道的建設(shè)面臨著諸多的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。本文筆者在查閱了原有資料的基礎(chǔ)上總結(jié)了一些當(dāng)今鐵路隧道建設(shè)的理念及設(shè)計(jì)原則，結(jié)果顯示，我國地理位置復(fù)雜，鐵路隧道的建設(shè)難度高，在設(shè)計(jì)時(shí)，必須要綜合考慮到各類問題，提升設(shè)計(jì)工作的科學(xué)性。

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