工 程技术 ￣ＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ 目前铁路隧道施工中亟待解决的若干技术问题研究 陈添平 （南昌铁路局福建港口铁路支线建设指挥部福建泉州３６２０２１） 摘要：本文针对我国目前铁路隧道施Ｊ－￣存在的若干突出问题进行研究，诸如：注浆堵水，加固围岩；对隧道岩溶段地下水的处理；爆破精细 控制技术等等，同时也提出了较为标准的处理方法。 关键词：铁路隧道施工技术问题研究 中图分类号：ＧＵ４５８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２－３７９１（２０１３）０８（ｃ）－００４１－０１ １铁路隧道施工现状 ・为所覆盖岩土的容重； 时常有较小水流流下，通过消水洞排出，为 随着我国基础设施建设的不断扩大， Ｈ为孔段处覆盖土的高度； 了在修建隧道后不至于阻塞水流，应该在 高速、准高速铁路设计标准不断提高，隧道 ｓ为岩土抗拉强度，破碎围岩与软塑粘 隧洞底部修建石砌暗沟，以使得水流通过 工程在线路总长度中所占比例也随之提高。 泥的抗拉强度为０。 暗沟时仍沿原来的消水洞自行排出。 目前，我国隧道数量和长度已跃居世界第 而劈裂注浆最终压力值通过常用的经 （２）涸涧、泄水洞排水。 一。但是由于隧道施工中机械化水平和安全 验公式：Ｐ＝Ｉ ３Ｈ计算得出，式中，Ｈ为隧道注 当隧道施工中溶洞自行排水通道不畅， 质量管理水平较为低下，所采用的施工方法 浆部位的埋深（ｍ）。 消水洞不足以排除溶洞涌水时，应该在溶 也主要是钻爆法，所以我国只能算是隧道 对注浆量的计算，可以按照确定的注 洞底部设置涵洞或泄水洞以排除溶洞涌 大国，尚不能称之为隧道强国。本文针对当 浆加固范围通过下式进行估算： 水，以保证地下涌水不会危及隧道施工安 前铁路隧道施工中普遍存在的制约施工安 Ｑ＝Ｖ ｎ ａ‘（１＋口） 全。为引水汇排，还应对岩层进行钻孔引水 全质量的突出问题进行分析。 式中： 为注浆固结范围的体积； 设计，即在隧道边墙及泄水洞相应地段预 ｎ为固结土体内的孔隙数； 留出泄水孔洞。 ２亟待解决的施工技术问题 ａ为固结土体的膨胀量； ２．１注浆堵水，加固围岩 为浆液填充系数。 岩溶地区铁路隧道施工中常常出现大 注浆材料一般以水泥、水玻璃为主，适 量岩溶突水涌泥现象，可能会诱发地表塌 当掺杂一些诸如速凝剂、缓凝剂等化学外 陷、水源枯竭，此时应该采取注浆堵水，以 加剂进行调试。根据注浆情况，凝胶时间一 加固围岩，保证施工顺利进行。注浆堵水技 般控制在３～５ ｒａｉｎ内。 术是一种在软弱地层预加固技术的基础上 （３）地表深孔填充注浆加固堵漏。 图１暗沟排水示意图 发展起来的防治涌水的一项新技术，在软 注浆工作压力可以通过下式计算： 弱地层、裂隙围岩隧道防水等方面都取得了 Ｐ＝（１．２～１．５）Ｈ～／１０ ２．３爆破精细控制 明显的效果。 式中：Ｈ为受注点处至静水位处的水柱 为了充分发挥隧道施工机械设备的优 注浆堵水加固围岩技术的施工方法一 高度（ｍ）； 势、提高作业效率、降低劳动量，精细爆破 般可以分为洞内和地表两种情况。洞内施 ｒ为水的比重。 技术和软弱围岩预加固开挖技术受到越来 工包括断裂岩溶富水带施工注浆、岩溶软 注浆终压力的计算公式如下： 越多的重视。其中有两个问题较为突出。一 塑状充填淤泥高压劈裂注浆两种，而地表 Ｐ＝（２～３）Ｈ ／１０ 是控制爆破能力不足，破碎围岩条件下光面 施工则为深孔充填注浆。下面分别介绍。 每一个注浆孔的注浆量则通过下式计 爆破效果较差；二是当前隧道施工中普遍 （１）断裂岩溶富水带施工注浆。 算： 采用的台阶法开挖技术无法满足隧道安全 根据堵水加固范围确定浆液扩散半 Ｑ 矗 Ｈｎｆｌ／ｍ 施工相关规定。 径，遇大裂隙时应该适当调整。此外，按照 式中： 为浆液损失系数，一般为１．５； 光面爆破技术影响隧道开挖安全，引 下式计算注浆压力值，并按照实际情况进 为浆液扩散半径； 起支护背后空洞等质量安全事故，造成超 行调整： Ｈ为充填加固层厚度； 挖现象，同时效果较差。而精细爆破技术的 Ｐ＝ｔ０．０２～０．０５、ＨＫ ｎ为岩溶空洞率； 应用对隧道施工安全、质量和成本控制都 式中：Ｈ为受注点处至静水位处的水柱 口为浆液有效充填系数，一股为０．８； 有较大积极意义。 高度（ｍ）； １１１为浆液结石率，一股为０．８。 Ｋ为修正系数，一般取Ｋ＝１．２～２．０； 一般情况下，注浆压力是逐渐由小增大 ３结语 用下式计算注浆量： 的，所以注浆量应该由大到小变化，当注浆 住新技术新工艺的创造和应用过程中， Ｑ ｎＲ Ｈｎ８ 压力达到最人时，稳定２０～３０ ＩＴＩｉ Ｆｌ后便可 主动权完全掌握在具体施：１：者的手中，本 式中： 为浆液扩散半径（ｍ）； 结束灌浆。遇到较大裂隙时，为保证 力， 文结合 前围内铁路隧道施工现状探讨了 ｎ为岩溶裂隙率； 需要较大的注浆量，采取间歇注浆法，等待 其中仔在的若干技术ＩｈＪ题，其中开挖爆破 Ⅳ为注浆段长度（ｍ）； ２４／ｂ时后复灌，以控制注浆量保证施Ｉ 质 影响范围及 精细控制仍然是该领域普遍 口为浆液在裂隙内的有效填充系 量。 存在的技术难题。 数，・般取０．３～０．９。 ２．２对隧道岩溶段地下水的处理 一般情况下，注浆材料常选用水泥、水 对隧道岩溶段地ｒ水的处理应该今着 参考文献 玻璃双液浆，具体的配合比视现场情况而 宜疏不宜堵的原则，施工中应该采取超前孔 ［１】王，姚云晓，蒋树平．我国铁路隧道 定。 探测，预备好足够的抽水设备，此外还应该 施工方法及适应性研究［Ｊ】．现代隧道技 （２）岩溶软塑状充填淤泥高压劈裂注浆 在隧道井口预设平行导坑进行排水，而其他 术，２０１０，４７（３）． 加固。 的顺坡施工隧道则设置两侧排水沟进行排 ［２】陈少伟，何剑．岩溶隧道施工关键技术探 用下式确定劈裂注浆起始压力值： 水即可。 讨［Ｊ］．铁道工程学报，２００９（３）． Ｐｏ≥２ｒＨ＋ｓ （１）暗沟排水。 式中： 为钻孔内施加的流体压力； 如图ｌ所示，这种无填充的空溶洞顶部 科技资讯ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ４ １
