铁路隧道施工中常见问题及解决对策探讨

陈路

摘 要：在我国经济发展中，铁路工程发挥至关重要的作用，铁路运输本身大容量、高效率、低成本的特点，使得其有着其他运输方式所无法比拟的优势。而铁路工程建设中，隧道是非常重要的结构之一，其使用质量关系着铁路工程整体的质量和安全，必须得到足够的重视。本文从铁路隧道施工的特点出发，结合具体工程实例，对铁路隧道施工中的一些常见问题和解决对策进行了分析和探讨，希望能够为铁路隧道施工提供参考和借鉴。

关键词：铁路隧道;常见问题;解决对策

经过长期发展，全面覆盖的铁路网络基本建设完成，铁路建设规模的扩大以及线路的持续增长，使得其需要经过各种各样复杂的地质地形，桥梁隧道工程的数量也在迅速增加，以隧道工程为例，其在山区十分常见，而面对复杂的地质条件，铁路隧道工程的施工技术不断创新，要求技术人员必须结合工程项目的实际情况，切实做好隧道工程施工方案的设计，配合有效的施工管理来保证铁路隧道施工的质量，以此来推动我国铁路事业的稳定健康发展。

1 铁路隧道施工特点

首先，在对铁路隧道工程进行施工前，必须做好施工现场地质条件的勘察工作，不过因为工程地质条件的复杂性以及勘察技术手段的局限性，想要完全掌握现场地质条件存在很大的难度，而且在地质状况中，隐藏着许多无法预见的因素，如瓦斯地层分布、地下水分布以及围岩质变状况等，这些因素的存在大大增加了隧道工程的施工难度，也给施工埋下了一定的安全隐患;其次，铁路隧道工程施工建设过程中，因为自然因素或者施工带来的土体、岩层扰动，一些不良地质灾害如塌方、泥石流等很难实现完全防范和规避，这也使得铁路隧道的施工存在很大的风险性，如果需要在地下进行施工，还需要考虑隧道围岩等级、隧道支护以及防险排水等多方面的因素，隐蔽工程数量众多，任何一个环节出现问题，在没有及时补救的情况下，都会对隧道工程整体的质量产生影响;然后，铁路隧道作业空间狭窄而封闭，土方的开挖在对环境造成扰动的同时，也会引发严重的环境污染问题，单纯的依靠通风设施并不能对施工环境进行彻底改善。同时，隧道工程的工序较多，在施工中存在多工序交叉施工的情况，封闭的施工环境会在一定程度上增大施工难度。

2 铁路隧道施工中的常见问题

某隧道工程位于城际铁路中，全长3km，在对隧道进行设计施工的过程中，为了保证结构的稳定和安全，选择采用复合式衬砌施工的方式，与隧道入口位置设置了防水隔离以及二次衬砌。隧道工程围岩等级分为三种，对照相关标准，依次为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级，其各自的设计衬砌厚度分别为35cm、40cm和50cm，选择C20水泥混凝土调平层，搭配厚度26cm的水泥混凝土基层。在对隧道工程进行规划设计的过程中，对照现场实际情况，设置了大管棚超前支护结构，并且于隧道拱部采用了钢管支护，钢管的直径为108mm，配合型钢钢架来提升支护的效果。大管棚的长度必须能够满足设计要求，采用一环布置，而在对导向墙进行设置的过程中，将其截面设定为1m×1m，使用C25混凝土进行浇筑。

在铁路隧道工程施工中，存在很多问题，如衬砌背后脱空、施工缝破损、二衬钢筋不足等，这些问题会对工程的施工质量及稳定性造成严重影响，需要技术人员重视起来，对问题产生的原因进行分析，采取有效的措施来解决问题。铁路隧道施工中的几个常见问题如下：

2.1 渗漏问题

对于隧道工程而言，渗漏水是施工中最为常见的问题之一，如果不能及时对其进行处理，隧道衬砌混凝土的碳化速度会加快，影响结构整体稳固性的同时，也会导致隧道使用寿命的缩短。同时，渗漏水害会对铁路隧道的使用质量以及行车安全造成影响，增大隧道的维护成本。导致隧道渗漏水的原因有几个：一是防水材料质量不达标。防水材料的质量会直接影响防水工程的效果，市场经济环境下，防水材料市场竞争越发激烈，生产企业数量的增加虽然推动了防水材料的发展，但是同时也使得市场中的防水材料变得鱼龙混杂，在质量方面存在很多漏洞，部分企业为了能够谋求利益的最大化，采用废弃再生材料加工防水产品，导致产品的质量不达标，如果这些材料被应用到铁路隧道工程中，就会引发渗漏问题;二是排水处理不当。结合该工程的实际情况分析，排水处理不当的原因有四个：第一，基岩与围岩界面不平整，在局部位置存在凹陷的情况，表面渗水点也没有得到有效处理，渗水存在随意蔓延的情况。另外，施工中没有对基面上存在的尖锐物进行处理，直接挂上了防水板和无纺布，导致其被尖锐物划破;第二，在对防水板进行铺设的过程中，没有严格依照施工方案的要求进行，缺乏规范性和有效性;第三，施工环节没有能够做好施工缝和变形缝的精细化处理，缝隙出现了渗漏的情况;四是没有能够对隧道基线进行有效处理，留下了渗漏的通道。

2.2 衬砌破损

隧道衬砌作为隧道工程的主要结构，需要承受各种荷载，如底层压力、围岩应力等，如果衬砌结构出现开裂破损的情况，隧道整体的稳定性会受到很大影响，严重时可能出现坍塌，影响隧道的使用安全和使用寿命。相关研究表明，隧道衬砌开裂破损的危害体现在四个方面：一是会导致衬砌结构失去整体性，在受力能力下降的情况下，容易出现变形的问题;二是受外力影响，隧道衬砌可能发生变形以及轻微塌陷，导致隧道内部净空间的压缩，受其影响，衬砌结构会朝着隧道内倾斜，影响车辆的正常通行;三是结合该工程的实际情況分析，才采用拱形衬砌的情况下，一旦发生开裂破损，衬砌结构会出现掉块的现象，影响火车的通行安全;四是开裂破损的衬砌结构会引发裂缝漏水问题，对隧道内部的设施形成腐蚀。

2.3 结构腐蚀

隧道结构腐蚀问题依然是以衬砌腐蚀为主，铁路隧道中的衬砌结构会直接与土壤接触，而土壤中含有水分，在一些地质条件特殊的区域，土壤中的水分还会具备加强的腐蚀性，在经由工作缝、变形缝或者毛细孔渗透到衬砌结构内部后，会造成结构构件的腐蚀问题。隧道结构腐蚀的原因有几个，一是环境中存在有腐蚀介质，二是隧道中有容易被腐蚀的物质，三是土壤或者岩层中含有大量具备流动性的地下水，四是结构缝隙没有得到有效处理。

2.4 安全问题

铁路隧道工程需要在山体内或者地下进行施工，施工环境恶劣，对于施工技术的要求较高，如果周边有煤矿的存在，则在隧道开挖环节，可能会挖出瓦斯或者其他可燃气体，一旦遭遇明火就会发生爆炸，造成难以估量的后果。

3 铁路隧道施工问题的解决对策

3.1 优化材料选择

施工材料是铁路隧道工程建设的主体，材料的质量会直接影响隧道的防水性能和施工质量。基于此，在开展铁路隧道工程施工的过程中，应该严把材料质量关，立足工程的施工环境和地质条件，选择恰当的施工材料，做好材料验收工作，以高质量的材料为支撑，确保铁路隧道工程施工建设的顺利进行。

3.2 做好衬砌工作

在衬砌结构施工中，如果发现其背后存在空洞，可以通过注浆的方式来提高衬砌强度，保证底板稳定，也可以通过设置二次衬砌来进行衬砌结构的加固。在铁路隧道工程中，衬砌结构可以分为仰拱衬砌和二次衬砌，二次衬砌能够提升隧道的外观质量和使用寿命，其设置时间应该结合现场监控测量的结果来确定，一般会在初期支护结构基本稳定，收敛值达到规范要求，围岩及初期支护变形率稳定的情况下，实施二次衬砌。

3.3 保持良好通风

铁路隧道工程本身比较特殊，从保证施工安全的角度，需要在施工前做好施工地点的地质勘察工作，设置相应的防护措施。同时，施工过程中应该保持通风良好，对隧道内的环境质量进行监测，尽量减少可燃气体的含量，一旦出现异常需要立即停止施工，引导施工人员撤了，加大通风力度，待可燃气体含量降到安全值以下时，才能继续进行施工。施工环节也需要做好相应的安全管理工作，以保证施工的安全性。

3.4 加强施工管理

施工单位应该加大对于施工人员的管理力度，做好必要的岗前培训和技术交底工作，提高施工人员的专业能力和质量意识，施工环节，需要加强监督管理，确保每一个环节的施工质量都能够满足施工要求。应该制定出完善的施工管理体系，推动相关标准和规范的贯彻落实，为工程的施工提供良好保障。

3.5 关注问题处理

首先是渗漏问题。对于隧道中存在的渗漏问题，应该依照预先引水-漏水缝隙处理-注浆的顺序进行处理，采用钻孔固管的方式进行注浆管安装，以环氧砂浆封堵，钻孔直径不能超过2cm。点漏中心注浆管必须能够对准出水点补孔，在出水点周边20cm的范围内设置注浆管，以环氧树脂浆液进行注浆，将注浆的压力控制在0.3MPa，待吸浆量下降到0.01L/min时，继续注浆3min然后结束。注浆结束后，需要利用铁丝对注浆管的外露部分进行绑扎，然后割除;其次是缺陷问题。对于衬砌被扣脱空、缺陷的问题，可以通过钻孔注浆的方式解决。相关实验结果显示，可以借助50-150cm的专用钻杆电锤，在空洞位置打孔验证，确认空洞存在后，可以将之作为注浆孔来使用。注浆前需要先做好注水试验，依照0.8：1.0的比例配置水泥砂浆，注浆过程中保持浆液持续搅拌，对水量进行严格控制，确保注浆的连续进行。初次注浆后，需要间隔10min，然后在原注浆孔进行二次注浆补压，确认注浆压力无变化后，可以停止注浆，对注浆效果进行验证，确认合格后，对注浆孔进行清洗，利用水泥砂浆封堵;然后是开裂问题。如果衬砌开裂位置无渗漏，宽度不超过10cm，需要彻底凿除破损混凝土块，打磨平整。对于衬砌中松动的混凝土块，可以在形成的凿槽侧面，植入U形钢筋，环向间距控制在0.3m，并在环向筋内和环向间距10cm位置布设齿状短筋，利用环氧砂浆填充。施工前需要对止水带进行检查，若施工缝渗漏，应该预埋半刨50mm盲管，以A级胶进行锚固。

4 结语

总而言之，隧道工程是铁路施工中的一个重要组成部分，在施工技术方面存在较大的难度。新的发展环境下，铁路建设工程的数量不断增加，隧道工程施工技术也得到了快速发展，考虑到隧道工程施工限制因素众多，在施工中存在一些常见问题，要求施工单位结合工程的实际情况，采取有效措施来对问题进行解决，提升隧道施工的质量，推动我国铁路事业的健康发展。

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