濕陷性黃土地區鐵路隧道施工中的技術問題

張峰

濕陷性黃土地區鐵路隧道施工中的技術問題

張峰

在鐵路隧道工程施工中，針對濕陷性黃土地區施工問題，因其地質復雜因素，不僅可以增加施工難度，也成為目前濕陷性黃土地區建設鐵路隧道必須面臨的技術難題，因此，在實際施工過程中，必須采取優化的工程施工措施，才可以確保鐵路隧道施工工程的安全與穩定性。以下本篇就針對濕陷性黃土地區具體鐵路隧道施工實例，從而能夠分析制定優化的濕陷性黃土地區鐵路隧道施工決策，發揮積極影響。具體內容如下。

一、鐵路隧道項目

1.項目概況

本次研究中，針對郭旗隧道施工案例，分析研究濕陷性黃土地區鐵路隧道施工相關問題。在實際郭旗隧道施工項目中，該項目地址位于陜西延安市延長縣郭旗鄉，本次施工隧道項目進口里程為DK368+499.，出口流程達到DK370+422.69，全長為1923.69m。

2.地質因素

該隧道項目施工場地的地形起伏較大，且隧道進口三體自然邊坡達到30～40°，出口自然邊坡也較陡峭，坡度達到70～80°。隧道施工過程中，當地屬于濕陷性黃土地，其勘探深度范圍內地層是上更新統風機沙質新黃土，進口處有上更新統風沖洪積黏質新黃土，而在中更新統風沖洪積黏質老黃土，晚三疊紀瓦窯堡組則為泥巖、沙巖地質。可見，本次項目隧道施工中地質因素復雜，具體地質復雜程度分段情況，如下表所示：

地質情況表

二、濕陷性黃土地區鐵路隧道施工中存在的技術問題

1.存在邊坡穩定性問題

在郭旗鐵路隧道施工中，由于其位于濕陷性黃土地區，而該區域的黃土邊坡比較陡峻，并且在濕陷性黃土地區的新老黃土界面，也存在較高的含水量，容易發生土質沿軟塑層滑動，從而形成滑坡、坍塌等危險的地質災害，影響鐵路隧道施工安全。同時，濕陷性黃土地區施工中，若是黃土滑坡，也會導致邊坡變形，破壞鐵路隧道施工進度，產生不利影響。

2.存在路基地表濕陷性問題

在濕陷性黃土地區施工中，由于地質結構松散，存在節理發育，因此該地區極易受到地表水沖刷，同時，地表水也會沿黃土的裂隙下滲，對路基產生機械侵蝕或是化學溶蝕，對鐵路隧道線路的行車安全將造成極大危害。同時，在郭旗鐵路隧道濕陷性黃土地區施工中，對于新近堆積的黃土，也會存在濕陷變形，而對于大于80%飽和度的黃土，雖然其濕陷性已漸漸退化，但是這樣的黃土則常處于軟塑、流塑的狀態，導致路基的承載力降低，還容易產生濕陷及路基壓縮變形的問題。

3.隧道變形問題

在濕陷性黃土地區的鐵路隧道施工中，濕陷性黃土的自穩時間很短，在開挖前圍巖施工中，極容易受開挖擾動，產生坍塌冒頂。同時，濕陷性黃土的變形量大，容易導致隧道圍巖變形，影響濕陷性黃土地區鐵路隧道施工安全。

4.忽視現場檢測問題

在實際濕陷性黃土區域的鐵路隧道施工中，需強化現場施工檢測，這樣才可以及時發現施工中存在的問題。就如在施工過程中，若路基土沉降大于變形，將會產生負向摩擦力，影響路基樁結構的安全穩定性，對鐵路隧道施工質量安全產生不利影響。而在郭旗鐵路隧道施工中，卻容易忽視施工質量檢測，不能及時對施工現場進行檢測，忽視施工現場檢測工作，對提升施工質量造成不利影響。

三、優化制定濕陷性黃土地區郭旗鐵路隧道的施工決策

1.選擇合理的隧道施工方法

在郭旗鐵路隧道施工中，由于隧道位于濕陷性黃土地區，因此在具體施工中，一定要合理選擇施工線路位置，確保盡量將施工線路安排在濕陷性黃土厚度較小、排水條件較好的地區。同時，在施工中，也應該盡量減少邊坡、仰坡的高度。在郭旗鐵路隧道施工中，濕陷性黃土場地的樁基長度應穿透整個濕陷性土層，樁端支承在可靠持力層上，確保提升隧道施工安全性，發揮重要作用。

2.優化加固防水措施

對于郭旗濕陷性黃土地區的鐵路隧道項目施工中，做好濕陷性黃土地區的路基防排水措施，能夠結合郭旗濕陷性黃土地區的地形、地貌以及相關水文資料，從而可以深化研究制定出防排水的整體布設方案，順暢排放地表水，避免隧道路基被雨水沖刷，避免積水產生濕陷性問題。郭旗隧道排水施工中，要做到流水有出路，不漫流，不沖刷農田，不含有毒物質。同時，在郭旗隧道排水施工中，應加強隧道洞內堵水防滲處理，減少隧道施工對地下水的影響，能夠確保黃土區鐵路隧道施工中的路基加固安全。

3.隧道變形處理措施

針對實際濕陷性黃土地區的鐵路隧道工程施工中，可以根據具體的地質條件因素，從而可以優化制定出可靠的鐵路隧道中的路基施工措施，以確保可以提高路基對載荷的承載力。在具體的鐵路隧道施工中，為避免路基變形，可以改善路基土地的力學性質，從而消除路基變形、濕陷性障礙，保證鐵路隧道的施工安全與延長隧道使用，具體可采用基底高壓旋噴樁加固處理技術，有助于提高路基的承載力，避免發生變形。同時，在郭旗隧道施工中，由于其變形縫的設置里程達到DK358+504，采用中埋式鋼邊橡膠止水帶+背貼橡膠止水帶防水方式，將變形縫設置在明暗分界處，還可以在基底軟硬不均勻的地段，將變形縫的寬度控制在2cm，也可以避免發生路基變形，發揮積極影響。

4.強化執行施工現場檢測工作

在濕陷性黃土地區鐵路隧道施工中，負摩擦力不僅與施工中樁土間相對的濕陷量大小相關聯，還會因為路基的浸水范圍以及浸水的方式計時間長短的影響，因此，在郭旗鐵路隧道施工中，應該對施工現場多進行試驗檢測，以確保優化設計施工方案，避免負摩擦力因素影響施工質量。在施工過程中，驗證隧道施工支護結構效果，并確認其支護參數，確保施工安全與施工結構的長期穩定性。在隧道施工路基加固段，強化沉降觀測，從隧道洞口其每隔25m布設監測斷面，根據斷面監測數據判斷施工質量，以確保濕陷性黃土地區鐵路隧道施工達到實際安全需求，避免出現負摩擦力影響因素，提升施工質量安全，發揮積極影響。

四、結語

綜上所述，針對濕陷性黃土地區鐵路隧道施工中，必須選擇合理鐵路隧道施工位置，采取可靠的施工決策，合理選擇隧道施工方法，并應用加固防水、路基變形處理以及聯合強化執行施工現場檢測工作，以確保可以提升濕陷性黃土地區鐵路隧道施工質量，發揮積極影響。

（作者單位：中鐵二十局集團第六工程公司）