中国著名的铁路隧道

中国著名的铁路隧道（共8篇）

篇1：中国著名的铁路隧道

中国轨道交通——隧道的成长

自新中国成立以来，中国经济快速的发展着，而轨道交通也在慢慢起步。我国是个多山的国家，75%左右的国土是山地或重丘，为了保护自然环境，消除山地危害，隧道工程已经成为了当前的主要解决方法。

从一九四九年到一九八五年，已建成的隧道共有4323座，总延长为2020.5公里。旧中国从一八八九年在台湾省台北至基隆的铁路线上，建成第一座261.4米的狮球岭隧道起，到一九四九年的六十年间，在大陆共建铁路隧道331座，总延长为100.1公里。新中国三十六年所建隧道座数和总延长分别为旧中国六十年所建的13.1倍和20.2倍。在这些新建的标准轨距铁路隧道中，五十年代建成的有994座，总延长为268.3公里；六十年代建成的有820座，总延长为388.1公里；七十年代建成的有2277座，总延长为1226.3公里；八十年代前半期，由于铁路建设重点转向既有线路改造和在中部、东部地带修建运煤线路，截止一九八五年底共建隧道232座，总延长为137.8公里。中国已成为二十世纪八十年代中期世界上铁路隧道最多的国家之一。随着山区铁路建设数量的增长，修建隧道的密度相应增大。据统计，一九四九年全国铁路线上平均每65.9公里有一座隧道，隧道总延长仅占线路总长的0.46%；而一九八五年全国平均每11.2公里铁路就有一座隧道，隧道总延长占线路总长的比例达4.1%。新中国成立初期修建的宝成铁路线上，隧道总延长为84.4公里，占线路长度的12.6%；六十年代修建的成昆铁路，隧道总延长344公里，占线路长度的31.3%；七十年代建成的襄渝铁路，隧道总延长287公里，占铁路线长度的33.4%。若以线路某一区段来说，成昆铁路的金口河至乌斯河一段盘山展线隧道密度为最。这段铁路长26公里，其中隧道13座，共延长21公里，占线路长度的80.8%，平均每公里线路中就有800多米是隧道。旧中国修建的隧道，其长度绝大部分在600米以下，标准轨距隧道的平均长度为374米，窄轨隧道的平均长度为121米。新中国成立初期，修建宝成铁路翻越秦岭时，由于受修建长大隧道的能力所限，不得不迂回展线盘山而过。从五十年代后期起，修建长大隧道的能力逐渐增强。一九五九年建成了4270米长的凉风垭隧道，首次突破4000米长度。一九六七年建成了6379米长的沙木拉达隧道，一九六九年又建成了7032米长的驿马岭隧道，一九八一年开工新建的大瑶山隧道长达14295米，在中国铁路隧道建设史上第一次突破1万米。从一九四九年到一九八五年建成的铁路隧道中，长度在3公里以上的有58座，其中4公里以上的有20座。由于长隧道增多，隧道的平均长度也显著增长。新中国成立以后新建的隧道，五十年代平均每座长310米，六十年代平均每座长499米，七十年代平均每座长533米，八十年代前半期平均每座长588米。总平均为467.4米。另外还修建了几十座多线隧道。这是中国铁路隧道科学技术有了较大发展和综合建设能力大为增强的标志。

方法也发生了很大变化。目前我国主要的技术有，爆法隧道施工技术，特殊围岩隧道施工及地质灾害防治要点，埋暗挖施工技术，挖法设计与施工，敞式岩石掘进机与复合衬砌施工，法设计与施工，埋管段隧道修建技术，助施工方法，水下隧道等等。说道水下隧道，拿广深港客运专线的狮子洋隧道为例子据中国工程院院士专家组会诊论证显示，狮子洋隧道水下工程占总量的57%，开掘难度极高，而且是内地铁路首次以盾构法进行水下隧道施工，列为全线最高风险等级，其间将遭遇长距离掘进中盾构设计与配置、地下防坍和控制变形、特殊环境下结构耐久性、水下隧道防救灾等九项重大技术难关，譬如盾构机在水深仅7米的小虎沥水道，隧道顶距水底仅7到9米，且全为淤泥或软硬不均地层下作业，风险极大，加上高铁运行时速350公里的速度目标值，都是世界级的考验。

该标段工程具有规模大、工期紧、设计标准高、涉及工法多、地质复杂、水压大、盾构掘进距离长等特点。同时，还存在明挖基坑地层软弱、刀具管理难度大、高水压带压作业以及江底地中盾构对接与拆解等工程难点。

自2007年11月9日狮子洋隧道第一台盾构机开始掘进以来，建设、设计和科研部门联合展开攻关，先后攻克了“高水压、强渗透”地质条件下，掘进机水中带压更换刀具等多项世界性的技术难题，成功穿越深水、淤泥和超浅埋地段，实现了盾构机的水下精确对接。

2011年03月12日，我国采用盾构法施工的首座水下铁路隧道广深港高铁狮子洋隧道12日全线贯通。直径超过11米的巨型盾构机在水下60米深处的精确对接，标志着我国长距离水下铁路隧道的施工和科研取得了重大突破。这座隧道多项世界性技术难题全部破解，填补了我国泥水加压平衡盾构机施工多项技术空白。

担负狮子洋隧道SDIII标施工的中铁隧道股份项目部全体员工历经磨难，克服了江底复杂地层施工风险、设备故障频发、频繁带压进仓、洞内施工作业面多、战线长，工艺工法交叉转换频繁，施工干扰大等困难，狮子洋员工经历了超乎想象的艰辛、坎坷„„

面对诸多施工难题，全体参战员工始终坚持“至精、至诚，更优、更新”的企业精神，充分发挥专业化队伍的优势，周密部署，精心组织，依靠集团的技术和专家优势，在监理、设计、咨询的共同帮助下，不断摸索总结经验，优化工序安排，积极主动采取各种措施确保正常生产，在江底破碎带施工中，科学制定方案，精心组织施工，大力开展科技攻关，先后攻克了江底破碎带施工难题，实现了施工技术突破，为国内同等地质条件下海底盾构掘进施工积累了宝贵经验。

项目部承担施工任务的狮子洋隧道左线正线长5999.94米，右线正线长5966.626米。开工伊始，项目部以高标准、严要求、讲科学、不懈怠的理念推进狮子洋隧道建设。2006年5月项目进场施工，2007年11月首台越洋盾构“跨越号”始发，2010年5月17日、7月19日左右线盾构分别掘进至原定合同里程。在之后的施工中，为了早日实现隧道贯通，本着“不见不散”的原则向洋底持续推进，顺利完成四次追加任务量，并率先达到对接里程。此间，项目部针对狮子洋隧道的特点和技术难题逐一开展科研立项和攻关。克服了众多世界性难题，创造了国内外隧道施工多项记录，攻克了带压进仓等多项技术难题，逐步探索了一套软硬不均地层特长隧道泥水盾构施工技术方案。其中有些主要重难点，1.径泥水平衡盾构机长距离穿越复杂地层。

工程盾构隧道施工为国内铁路首次进行江底长距离的推进，圆隧道内直径9.8m，盾构独头推进近5000m，对整个系统的运行、维护要求高。

盾构掘进需通过粉质粘土、淤泥质粘土、细砂、中砂、粗砂、全风化～弱风化的泥质砂岩、粉砂岩、细砂岩等多种复合地层，基岩地段还需通过断层或节理密集带，对刀具的适应性、泥水系统和推进中参数的控制有较高的要求。2.江中对接

盾构机采取在江中对接解体的方式，国内尚无施工先例，施工风险大，对接段的加固止水和盾构机拆解后对盾壳的支撑都要确保万无一失。3.联络通道施工

本标段共设12处联络通道，其中盾构段10处，部分联络通道处于淤泥质土、粉细砂岩地层中，在地下水丰富的情况下开挖，需进行特种注浆和冷冻法施工，施工难度和风险均较大。

4.盾构机浅埋段和近接段施工

盾构机穿越地段覆土深度最小仅6.2m，河道最低处距隧顶仅10m左右，始发段左右线间距离仅0.5倍洞径，在这种情况下对轴线控制、地面沉降及参数稳定控制难度很大。

5.工程接口多、防水要求高

本工程的防水等级较高，且由于施工工艺繁杂，特别是明挖隧道与暗挖隧道、明挖隧道与盾构工作井、盾构工作井与盾构隧道、联络通道与隧道、江中对接等接口较多，而且隧道经过地段地下水丰富、与江河存在水力联系，为承压水，在防水施工上存在一定困难。

但是自2007年11月9日狮子洋隧道第一台盾构机开始掘进以来，建设、设计和科研部门联合展开攻关，先后攻克了“高水压、强渗透”地质条件下，掘进机水中带压更换刀具等多项世界性的技术难题，成功穿越深水、淤泥和超浅埋地段，实现了盾构机的水下精确对接。负责隧道设计的中国铁建铁四院副院长谢海林介绍，在安全设计上，隧道可满足“抗震抗火抗暴抗洪”要求。抗震设计可抗7级强震，抗爆可抵御5公斤炸药的冲击。抗洪设计，可以满足300年一遇洪水水位下，河道的冲刷变形对隧道的影响。防水采用了双道密封条，可以防渗防漏，满足100年耐久性要求。此外，隧道内设计的19条逃生横通道，可以有效应对火灾、火车意外撞击等事故发生时人员的安全撤离。可见施工人员并没有被种种困难而吓退，而是义无反顾的冲了上去，与其战斗，直至战胜了这些困难。狮子洋隧道的列车通过时速设计350公里，是目前世界上通行速度最快的水下铁路隧道。这些离不开施工人员的智慧结晶和汗水。

经过几十年的努力，中国隧道与地下工程修建技术已比肩欧美，成为世界隧道大国。中国中铁隧道集团公司秉承“勇于跨越，追求卓越”的企业精神，肩负起行业科技创新的重任，发展了钻爆法等传统工法，首创了浅埋暗挖法，并迅速在我国隧道与地下工程中推广应用。尤其是“十一五”期间，他们不仅进一步发展了传统隧道施工方法，而且利用盾构工法修建城市地铁，穿越大江大河，引领我国隧道施工进入穿江越海时代。

中铁隧道集团公司高度重视科研开发工作，坚定实施“科技兴企”战略。集团公司董事长、党委书记郭大焕要求加大科技创新力度，努力打造中国中铁隧道知名品牌。集团公司总经理张继奎根据建筑市场发展形势，进一步提出了“大专业，小综合”的发展思路，要求充分发挥科技人才的创造力，培育核心技术优势，提升企业的整体竞争能力。

集团领导的正确领导使得中铁隧道集团公司在“十一五”期间完成科研立项100余项，取得了丰硕的科研成果。承担国家863计划项目4项，铁道部重点科研项目7项。通过省部级鉴定22项，其中17项科研成果达到国际领先或国际先进水平，17项科研成果达到国内领先或国内先进水平。五年来共获得各类科技进步奖82项次，其中国家级科技进步奖2项，省部级科技进步奖13项。获得国家级工法9项、省部级工法24项。目前累计拥有国家级工法17项，省部级工法50项。获国家发明专利9项，实用新型专利25项。主持和参加编写的国家和行业以上技术规范标准22项，翻译标准2项。科技创新和技术进步大大提高了隧道施工技术水平，为制订和实施“十二五”科技创新技术打下了坚实基础。中铁隧道集团公司高瞻远瞩，根据行业发展趋势，瞄准国际先进技术，提出了中长期隧道科技四大发展方向：一是低碳、节能、环保型地下工程修建技术。二是隧道及地下工程施工智能化、信息化和机械化技术。三是海底、水底隧道修建技术。四是盾构、TBM隧道及隧道专用设备研制技术。

为了四大发展方向的顺利实施，他们提出打造创新型、科技型、环保低碳型现代化企业集团的目标，确立了“十二五”科技创新11大重点开发技术：一是软弱围岩隧道安全快速施工技术，二是盾构及TBM施工脱困和超前加固地层技术，三是大直径泥水盾构施工关键技术，四是客运专线、重载铁路隧道施工关键技术，五是深大基坑和多线并行隧道施工关键技术，六是水下隧道修建关键技术，七是长大隧道修建关键技术，八是复杂桥梁施工关键技术，九是智能化和信息化施工技术，十是严寒地区隧道防排水及防冻综合技术，十一是基于互联网技术的工程项目三维图形信息管理系统。

他们还进一步提出了六大推广和转化技术：一是注浆加固地层技术；二是软弱围岩快速施工及大变形控制技术；三是盾构和TBM始发、到达和脱困技术；四是节能通风技术；五是降水技术；六是可视化检测技术。这些技术紧密结合企业实际，目前在某些领域已经取得一定进展，对企业发展产生了积极的推动作用。在跨越大江大河施工领域，过去是桥梁建设具有传统优势，但是随着世界先进的盾构技术在我国工程建设领域中的逐步成熟，从大江大河甚至海底下面穿越已不再是梦想。特别是沿江沿海码头城市，城市空间非常有限，地下和水下空间开发将是必然趋势。

“万里长江第一隧”武汉长江隧道已于2009年底通车，长江过江交通迎来“江上架桥、江面行船、江底通隧”的“三维”时代。该隧道面临盾构机掘进姿态控制难、高水压、超浅埋、强透水、长距离掘进五大世界级难题。中国中铁领导高度重视，多次亲临现场帮助解决问题。中铁隧道集团公司联合体采用“气垫式泥水平衡技术”，保持水压平衡，水土沉降控制在３厘米以内；采用最新的防水接缝技术防止隧道施工渗漏水。为了控制隧道变形，施工方研制出特种管片，被列入国家863计划，最终成功攻克了五大世界级难题。

我国是个多山的国家，75%左右的国土是山地或重丘，此外，我国江湖还区域比较广泛，沿海公路通道规划中常遇到桥梁方案与隧道方案必选的问题，内河的横跨通道也同样遇到这些问题。过去跨江通道之考虑桥梁方案，这对于解决南北交通发挥了巨大作用，但同时对航道造成不良影响。相比之下，隧道建设的优势就体现了出来，不仅不收自然环境影响，能全天候通行，还对生态环境影响小，一洞多用的特点受到广泛重视。

近半个世纪以来，中国铁路隧道修建技术虽然有很大发展，但与当代世界铁路隧道长度不断增加并向水域发展的趋势比较还有一定差距。中国当前铁路隧道的修建的数量，已列世界前茅，但 10km 以上的隧道（包括贯通的）只有 4 座，既大瑶山、长梁山双线隧道和秦岭 I、II 线单线隧道。20km 以上的长大隧道和水下铁路隧道还是空白。因此，特长和超长隧道的设计理论和施工技术还有待开发、研究和提高。同时，对于为数众多的 500m 以下的短隧道施工机械化程度还不高。对于隧道环境工程、防灾技术以及山区铁路隧道普遍存在的各种地质灾害防治技术也许要研究和加强。隧道建设组织管理水平亟待提高，以适应铁路隧道高质量高效率建设发展的需要。

中国铁路隧道建设，走过一个多世纪的风雨历程，又面临着 21 世纪更大的挑战。国家已作出决策，加强铁路基础设施建设、拉动国民经济发展和西部大开发，云、贵、川、藏铁路，沿江铁路，以及南部沿海铁路等，都有大山阻隔，长隧道和隧道群不可避免，铁路隧道建设任重道远。西安南京铁路东秦岭隧道，长 12268m（建成后将是我国第三长的双线隧道），已于 2000 年 3 月动工。京沪高速铁路南京过长江的水下隧道，黄河水下隧道，以及穿越胶州湾、渤海湾、杭州湾、琼州海峡和台湾海峡的海底隧道也已在研究中。中国铁路隧道向超长和水域发展将是在所必然。铁道部在《铁路科技发展“十五”计划和 2015 年长远规划纲要》中强调，未来 5-15 年铁路科技发展的重点任务是：发展高新技术，实现技术跨越；加强技术创新，促进产业技术升级；强化基础技术，提供技术保障。铁路隧道工程技术的发展，也要向这一目标努力。要加强高新技术的开发研究，加强地质勘探和新技术、新设备的应用研究，发展隧道工程地质学，加强施工地质勘测和超前预报工作，改进和完善施工机械化配套，加强对隧道灾害的防治及环境保护等方面的研究，努力提高隧道建设组织管理水平，把铁路隧道修建技术的发展推向新阶段。

我国通过三十多年大量工程的实践，初步形成了中国完整的隧道科学技术体系，隧道建设者正以改革的精神，大力推广先进的新奥法施工工艺，采用先进的施工机具，为多快好省地修建铁路隧道而努力，未来更美好！

篇2：中国著名的铁路隧道

2014年4月15日下午15时15分，随着新关角隧道最后一个掌子面（指隧道工程中开挖坑道不断向前推进的工作面——观察者网注）的打通，青藏铁路西格二线新关角隧道全部贯通。这一工程历时6年零5个月，全长达32.645公里，预计年底能够正式通车运行。在海拔3400米以上的高原修建如此长的铁路隧道，在世界上还没有先例。

在这背后，是一段段关角山隧道建设的艰辛曲折的历程。其实在关角山有两条隧道，老关角隧道由于当时的技术和资金问题，只能凿较短的距离，所以不得不在海拔相对高的地方施工，穿越隧道还需要爬坡。而新关角隧道突破了技术和资金的限制，在山下海拔较低处打通了超长距离隧道，列车不需要怎么爬坡就可通过。

1958年，老关角隧道就已开始建设，但经历许多波折，1958年开工，3年后因故停工，直至1974年10月复工，由原铁道兵承担施工。经过近二十年的修建，终于在1977年6月16日完成主体工程，1978年隧道通车。

2006年举世瞩目的青藏铁路全线贯通后，对铁路沿线地区经济发展、交通运输和政治稳定产生了重要意义。然而青藏铁路（单线）现有的运输能力还是有限，因此，青藏复线西宁至格尔木段工程应运而生，于2007开始修建。新关角隧道作为其控制性工程也于同年11月6日全面开工。

在中国，像这样克服重大技术难题，经历长时间艰苦奋斗建造而成的铁路隧道还有许多。目前，在建和建成的万米以上铁路隧道已超过150条，近日网友@will127在其博客中以表格的形式详细整理了这些信息。

记录下的不仅是克服重重困难，实现技术创新的工程历史，还有一段段朴素勤劳、坚守岗位的平凡劳动者们的人生历程。

在天梯上建地下长廊的“超级战士”

仍以关角山为例，它横亘在天峻大草原和柴达木盆地之间，平均海拔3800余米，气候寒冷，空气稀薄。“关角”的藏语意是“登天的梯子”，关角山既是通向柴达木的东大门，也是青藏铁路的必经之地，堪称全线的“咽喉”。

那里高寒缺氧、人烟稀少，常冬无夏，春秋相连，年均气温-0.5℃，极端最低气温-35.8℃，最大月平均日温差24.7℃。因为隧道地处高原，生活与施工环境都比较恶劣，无论是前线工作的工人还是指挥部的内部人员刚开始都有很强烈的高原反应。在隧道工作的工人常常出隧道时就是一身汗、一身水，寒风一吹，极易感冒。

在这一高海拔地区施工的关角隧道项目碰到的最大困难是隧道工程中常见的堵水排水问题。为了解决这一问题，工人们穿着笨重的雨衣耐着高温在隧道里与涌水战斗，出洞时又要忍受高寒缺氧的高原环境，冰火两重天的温度加上稀薄的氧气含量，在这样环境下工作的工人简直就像是“超级战士”。

秦岭隧道里的巡道工

对于隧道工程来说，不仅在建设过程中需要铁路事业工作者的艰苦奋斗，在建成贯通之后仍然离不开他们的坚守与维护。

西康铁路秦岭隧道是我国已通车的第三条铁路长隧道，位于西康铁路青岔车站和营镇车站之间，Ⅰ线隧道为下行线全长18460米；Ⅱ线隧道为上行线，全长18456米。媒体曾采访巡道工龙正军，介绍他在秦岭隧道中默默穿行的十余年。龙师傅每天在隧道中，只能凭借手电筒的光束在黑暗中行走。他的手电光始终照在轨道上，凡是有夹板的地方，都要停下来查看，松动的螺钉立即拧紧，打有符号标记的钢轨则要反复查看。每当有列车过，都会狂风大作，而龙师傅总是站在洞口用手电光迎着机车头。他说，这是告诉司机，这里安全，请放心通过。而列车司乘人员每次都用鸣笛向他表示感谢。这种无声的交流，是铁路职工的语言，只有他们才知道其中的内涵和真谛。

在龙正军负责的这段隧道里走一个来回需要7个小时，龙师傅说，平时一人在这里行走，最难熬的是黑暗和孤独。这段隧道每月最少走20趟，共计456公里，一年12个月，总共要走5472多公里，龙师傅这一走就是十几年。

冬日里守护隧道的打冰人

在寒冷的冬日里，同龙师傅一样为守护着铁路隧道安全还有另一群人。

由于隧道内壁和顶部经常渗水，每到寒冷天气就会滴水结冰，就像岩洞中的石乳一样悬挂在隧道内壁顶上，渗水越快结冰的速度也越快，当冰柱逐渐变长与隧道内的接触网线接近时，高压供电线路就可能短路或断线，导致列车无法运行，甚至造成严重的安全事故。

冬日里守护隧道的打冰人

为了确保隧道内接触网线路的安全供电，避免设备故障或事故的发生，需要一群长期坚守隧道的打冰人。每年从10月上旬初雪结冰到来年开春近半年时间，打冰队员一整个冬季都会驻扎在隧道中。“白天还好，有时能碰到客运班车可以搭车，晚上就惨了，纯凭两只脚沿铁路线走，挨个将隧道内的冰打完。”在宝鸡供电段打冰工人刘波说。由于气温低，隧道内的含氧量更低，一般人在里面呼吸都会觉得困难，而这群打冰人为了保证铁路“大动脉”的安全畅通，已在这里默默走过了无数个寒冬。

一位青藏铁路老兵的坚守

这一条条铁路隧道的自然环境虽然寒冷坚硬，但从来不缺乏充满温情故事。

今年59岁的张生林是青藏铁路德令哈工务段关角通风工区的一名养路工人。工区宿舍旁就是青藏铁路关角隧道，在近40年的岁月里，这条隧道和张生林的生命紧紧地联系在一起。

张生林

1975年，铁道兵第十师在西宁至格尔木区间修建青藏铁路第一期工程。当时在铁十师47团2营服役的张生林和战友们奉命在关角山上打通一条长4公里的隧道。关角山地质情况极为复杂，常有透水、落石等灾害。一次山洞塌方，张生林和上百名战友被困三天两夜才获救。经过4年苦战，他们终于打通隧道，但50多条年轻的生命却长眠于此。

80年代初，张生林转业到青海地方铁路部门工作。到2003年，按相关政策，张生林已经可以退休回家了，可他却向领导提出了回到关角隧道，担任养路工的请求。“我当兵后的第一个工程就是关角隧道。我希望自己的最后一班岗也在关角隧道。在这里守着，我才觉得对得起死去的战友。”抱着这样的信念，张生林在2004年回到了阔别20多年的关角隧道，又默默坚守了10个春秋。

从巍峨的关角山到绵延的秦岭，从殚精竭虑的设计者到辛劳的建设者，从孤独的巡道工到坚守的打冰人，这群人用十年如一日的奉献带来交通运输的效率与安全，用质朴情感和勤劳的双手书写着同一个名字——中国铁路人。笔者祝愿他们创造更多的中国奇迹。

篇3：中国著名的铁路隧道

新建隧道对既有隧道的影响取决于多方面的因素[3], 如:1) 隧道净距;2) 隧道的相对位置关系;3) 新建隧道的尺寸;4) 新建隧道的施工方法;5) 既有隧道的衬砌和结构的施工质量等。目前的研究多针对因素1) ~4) 进行开展, 但充分了解既有隧道的结构情况对施工安全以及既有隧道的安全评估有着非常重要的作用。

为此, 本文结合福厦铁路上穿既有大坪山公路隧道的工程实例, 对既有隧道上方存在塌方的情况进行了分析, 以期对同类工程有一定的借鉴和参考作用。

1 工程概况

福厦铁路泉州段全长近50 km, 右侧, 在穿过大坪山隧道后, 绕过泉州农校, 于324国道和高速公路之间跨越晋江, 经池店后在瑶琼设晋江站。本次的研究针对上部穿越大坪山隧道展开。福厦线铁路和既有大坪山公路隧道空间交叉, 大坪山公路隧道为双洞单向交通。由于新建铁路隧道上穿既有公路隧道, 在空间上形成隧道交叉, 见图1。在交叉点新建铁路隧道的底板距离下方的既有公路隧道拱顶的最小间距约为9 m, 而既有公路隧道拱部有较大的塌方, 因此, 新的铁路隧道的修建可能对既有隧道产生影响[4,5], 见图2。

2 计算结果及分析

2.1 计算参数

本次计算采用的围岩及混凝土力学参数按勘测资料和相关规范选取, 见表1。

2.2 三维有限元计算模型

本次计算采用三维实体模型, 建模范围为:沿大坪山公路隧道方向模型长为80 m, 沿大坪山铁路隧道方向模型长为40 m, 三维有限元计算模型如图3所示, 本次采用单元数近20万个, 计算采用弹塑性分析, D-P准则。

本次计算共选取了位于交叉点处既有隧道内力以及分别距离交叉点处4 m, 8 m, 14 m, 18 m和20 m共6种工况进行分析。

2.3 结果分析

为了分析大坪山铁路隧道施工对既有公路隧道的影响, 在新建与既有隧道交叉位置以及沿既有隧道方向距离交叉点处以外两倍洞跨范围内分别选取了6个断面进行分析。通过分析各个断面内力及安全系数在施工前后的变化情况来确定大坪山铁路隧道的施工对既有公路隧道的影响范围和最不利断面位置。

交叉点处, 大坪山铁路隧道线路中心位置对应的下方既有公路隧道横断面二次衬砌内力及安全系数比较如图4所示。

由图4可以看出, 该断面处二次衬砌的内力在大坪山铁路隧道施工后均有所减小, 安全系数均有所增大。由此可见大坪山铁路隧道施工后, 对该断面处既有公路隧道的安全不构成影响。

同理, 可以获得距离交叉点4 m处二次衬砌的内力在铁路隧道施工后均有所减小, 安全系数均有所增大。

8 m处二次衬砌的内力在大坪山铁路隧道施工后拱部有所增大, 拱部安全系数有所减小, 即施工前最小为4.2, 施工后最小为2.9。

14 m处二次衬砌的内力在大坪山铁路隧道施工后内力有所增大, 安全系数有所减小, 即施工前最小为2.6, 施工后最小为2.4。

18 m和20 m处既有结构的内力和安全系数也有类似的变化规律, 但施工后的安全系数均为2.7。

3 结语

通过以上分析可以看出:

1) 在同样隧道施工、仅考虑静力的情况下, 既有隧道结构的内力和安全系数受到空间交叉点位置的影响, 在交叉点的正下方, 新建隧道施工以后, 既有隧道二次衬砌内力减小, 安全系数有所增加, 这主要与上部土体的卸荷有关。

2) 距离交叉点1D, 2D左右既有隧道的结构受力规律相似, 即既有隧道二次衬砌内力有所增加, 安全系数有所减小, 但仍能保证二次衬砌安全系数在规范允许范围内。

3) 本方案没有考虑爆破震动和列车振动荷载等动荷载可能对既有隧道产生的影响, 因此, 非常有必要开展进一步的动力学分析[1]。

摘要：结合福厦铁路上穿既有大坪山公路隧道的工程实例, 对既有隧道上方存在塌方的情况进行了分析, 通过研究计算结果, 获得了铁路隧道建设对既有公路隧道的影响规律, 以指导工程施工。

关键词：隧道,塌方,铁路,计算

参考文献

[1]潘晓马.邻近隧道施工对既有隧道的影响[D].成都:西南交通大学, 2002.

[2]王晓梅, 石文慧, 程瑶.新建隧道施工对邻近既有隧道的影响及对策[J].铁道建筑, 2010 (7) :80-83.

[3]黄大勇.近距离隧道施工相互影响的ANSYS模拟[D].贵州:贵州大学, 2006.

[4]秦峰, 吴存兴.小净距隧道开挖方法浅论[J].现代隧道技术, 2003 (6) :39-42.

篇4：全球最长的铁路隧道开通

整条圣哥达隧道建在海拔3000米的阿尔卑斯山区，北起瑞士小镇埃斯特费尔德，南至瑞士小镇博迪奥。整个隧道1999年开始动工，耗资逾120亿瑞士法郎（约合807亿元人民币）。

据悉隧道将在今年12月开始商业运营，每天将有约260列货运列车与65列客运列车穿越这条双管隧道，以提升运输效率，改善交通拥挤与空气污染问题。“它成功地提升了人员和物资横跨欧洲的速度。它还提升了我们欧洲各国彼此合作、同住一个屋檐下的生活节奏。”在6月1日的隧道开通剪彩仪式上，德国总理默克尔这样表示。某种程度上，这条隧道也被视为欧洲团结的象征。

Commonweal at a Glance

转基因细菌将二氧化碳转化为燃料/一项哈佛大学的最新研究指出，利用基因工程技术，可以让细菌吸收空气中的二氧化碳并转换成燃料，用来替代柴油。研究负责人哈佛教授诺塞拉日前在芝加哥能源政策机构做演讲时介绍称，他们修改了细菌的基因，使得它们能够吸收氢气以及二氧化碳，将之转化为醇类燃料。据他介绍，转基因细菌的太阳能转换效率比植物高出10倍。

加拿大要统一香烟盒包装/《华尔街日报》的报道称，加拿大联邦政府已经发起磋商，要禁止烟草公司使用香烟商标、品牌专用色及图案，用统一烟草包装的政策做成本和效益分析，并收集统一烟草包装对降低吸烟率成效的证据。此前，澳大利亚政府已经强制烟厂统一使用尺寸一致、颜色沉闷的无商标香烟盒包装。世界卫生组织的研究显示，没有商标的统一香烟盒包装会减少香烟对年轻人的吸引力。

篇5：中国著名的铁路隧道

1 工程地质概况

根据地勘资料可知:既有铁路隧道穿越土层以(3)1层粘土和(3)2层粉质粘土,局部略夹薄层粉土为主;既有铁路隧道与新建盾构隧道之间土层以(3)3层粉土夹粉质粘土为主,为弱透水层;新建盾构隧道以(3)3层粉土夹粉质粘土和(6)1层粉质粘土为主,(3)3粉土夹粉质粘土为弱透水层,(6)1层粉质粘土为微透水层。

2 计算模型尺寸及参数

2.1 计算模型尺寸

基于Ansys数值软件建立3维模型模拟盾构穿越既有铁路隧道(见图1),对其变位和受力进行分析。模型尺寸:横向×纵向×深度=60 m×60 m×51.5 m,隧道内径6 m,外径6.7 m,管片厚0.35 m,灌浆层厚0.15 m,管片宽度1.2 m,弹性模量34.5 GPa;盾构外径7 m,上下两隧道正交通过,下隧道覆土厚18 m,上隧道覆土厚度7.5 m,既有隧道和在建隧道净距3.5 m。

2.2 计算模型参数

本文中所有地层参数均采用Ansys软件中提供的D-P模型,地层的基本参数如表1所示:

3 数值模拟研究

3.1 推力影响分析

盾构机开挖面距既有隧道水平距离12 m,灌浆压力为0.30 MPa,掌子面推力分别为0.30MPa,0.35 MPa,0.40 MPa,对已有隧道的变形影响见图2。可以看出,在建隧道盾构施工会引起前方既有隧道的沉隆变形和纵向与水平位移,并随着推力的增大变形明显增大。

3.2 注浆压力影响分析

掌子面推力采用0.30 MPa,探讨灌浆压力分别为0.15 MPa,0.25 MPa,0.30 MPa,对已有隧道的变形影响见图3、图4。

计算结果表明,在建隧道的注浆压力对已建隧道的沉隆变形影响非常大,注浆压力越大,在建隧道隆起变形越大。施工时应加强现场监测,根据已建隧道及周边变形,通过调整注浆压力大小来控制既有隧道的挠度变形。

从计算结果看,在建隧道的注浆压力对已建隧道的纵向水平变形的影响比较小,引起已建隧道的纵向水平偏移的主要因素是掌子面推力。

3.3 工况影响分析

对盾构到达既有隧道前、到达时、通过后对既有隧道变形的影响进行比较,所采用灌浆压力0.30MPa,掌子面推力为0.30 MPa。结果见图5、图6。

可以看出,盾构到达前会造成前方隧道的隆起,随着盾构的前移又逐渐下沉。

结果显示,盾构施工会引起既有隧道向盾构前进方向偏移,并且在盾构到达时其变位达到最大值,这主要受盾构机前行推力的影响,实际施工时当盾构机接近既有隧道时应适当减小推力、减缓推进速度,同时加强对既有隧道、地表变形和受力状态的监控检测,确保施工顺利进行。

3.4 隧道间距影响分析

地质条件情况同上,两隧道正交,既有隧道与新建隧道的间距分别为2 m,3.5 m,5 m和6.5 m,两隧道空间位置图见图7。

比较工况:开挖面在既有隧道正下方,灌浆压力0.30 MPa,掌子面推力为0.30 MPa。

图8至图11为既有隧道竖向位移云图,图12为不同间距时既有隧道最大竖向位移比较图。在图中可以看出随着隧道间距的不断增大,既有隧道的最大竖向变形值不断减小,隧道间距与既有隧道竖向变形之间的关系可以用式(1)表示:

式中:s为既有隧道最大竖向变形值,d为两正交隧道间距。

图13为不同间距时既有隧道的弯矩分布图。实线所示为既有隧道下无新建隧道时的弯矩分布形式。从图中可知,新建隧道的修建使得既有隧道的弯矩有较大程度的增加,随着间距的不断增大,弯矩的增加量也逐渐减小,当间距达到6.5 m时,最大弯矩的增加量仅为20%(50 k N·m增加60 k N·m)左右,而当间距为2 m时,弯矩增加近3倍(50 k N·m增加148 k N·m)。

以上计算结果表明,当两隧道正交分布时,一定要设置合理的间距,否则会造成既有隧道因变形或内力超过其初始设计值而发生工程安全事故,如遇城市地下空间狭小等问题,不能设置安全间距时,则应考虑适当加固两隧道间的土体,增加其刚度,减少隧道间的应力传递。

4 结论

(1)隧道施工中会造成既有隧道向盾构前进方向偏移,在建隧道与既有隧道间距越小,引起的纵向变形越大。在横向,随着距离的增加,既有管道的竖向变位迅速减小,至在建隧道轴线30 m以外,不同间距的隧道施工引起的变形逐渐趋于一致。

(2)新建隧道和既有隧道间距与既有隧道的竖向变形之间存在线性关系;当间距为6.5 m时,既有隧道弯矩增加20%,而间距为2 m时弯矩增加3倍。

(3)注浆压力越大,既有隧道上方地面的隆起可能就越大。

摘要：以无锡地铁某盾构隧道区间穿越既有铁路隧道为工程实例,基于Ansys数值软件建立3维力学模型,从盾构隧道施工过程中的盾构推力、注浆压力、施工工况、相邻隧道间距4个方面对盾构隧道施工引起的既有铁路隧道的结构变形和受力规律进行了数值模拟,并分析了既有隧道变形的机理和影响因素。

关键词：地铁,盾构隧道,既有隧道,数值模拟,结构变形

参考文献

[1]钱双彬,董军,陈方权,等.既有隧道受邻近盾构施工作用的变形行为研究[J].建筑技术,2009,40(1):78-81.

[2]汪洋,何川,曾东洋,等.盾构隧道正交下穿施工对既有隧道影响的模型试验与数值模拟[J].铁道学报,2010,32(2):79-85.

[3]姚捷,杨光华,张玉成,等.相邻线路盾构施工对既有隧道的影响[J].岩石力学与工程学报,2009,28(2):3945-3951.

[4]李喆，张子新.相邻隧道施工对上海地铁二号线的影响分析[J].岩石力学与工程学报,2005,24(1):5125-5129.

[5]赵旭峰,王春苗,孙景林,等.盾构近接隧道施工力学行为分析[J].岩土力学,2007,28(2):409-415.

[6]孙钧,刘洪洲.交叠隧道盾构法施工土体变形的三维数值模拟[J].同济大学学报,2002,30(4):379-385.

篇6：洒满劳工血泪的铁路隧道

当年，许元稷才14岁，被裹挟着随同几百名华北劳工坐了不知几天几夜的闷罐车，后又换卡车被运到这早。下车前，日本人把每个劳工都遮了双眼驱赶到工地上，劳工们不知道这是哪里。他们每天被强迫着挖山洞、修隧道，最后修铁路。他们每天早出晚归，两头顶星星，没见到过一个当地人，也没见过一间老百姓的房屋。许元稷在劳工中最小，但干着和成人同样的苦役，几次险些累得昏死过去，多亏众工友暗中相助，才得以保全性命。

劳工们不知道日本人为什么在这原始洪荒的地界大兴土木，而且，隧道挖得很特别，左弯右拐地挖。当然，这种干法大大增加了劳动强度和难度，不少劳工累死病死在这不见天日的山洞中，没人知道死者的名字，只知道来自华北。那悲惨的一幕幕，那临死同胞对家乡对亲人撕心裂肺而又无可奈何的呼唤，在徐元稷的骨子里铸进了对日本法西斯的深仇大恨。

在隧道修成、铁路铺就的那一天黄昏，日本人破例给劳工预备了一顿丰足的晚餐，烧酒随便喝。饥饿的劳工以为日本人未必十恶不赦，毕竟他付出了如此巨大的劳动，还付出了几十条无辜的性命。但有人疑惑这酒菜后面隐藏着什么。

工友们连疲乏带喝酒，纷纷倒在各自的草铺上睡去。许元稷躺在帐篷一隅没有睡意。外边的风声，还有帐篷内同胞们的鼾声，使他觉得在日本人的刺刀下不会这样安宁。但他毕竟劳累了一天，渐渐合上了眼睛。没多久，他被尿憋醒，爬起来去帐篷外小便。突然发现不远处还有一个人在小便，那个人走过来，悄声对许元稷说：“能逃就逃走吧，今晚都活不了，你太小。”许元稷一听，惊出一身冷汗，他回到帐篷就想，不如逃跑，逃跑兴许还能有生路。许元稷想到这就一缩身轻轻从帐篷底下钻了出去。

人小草高，他像蜥蜴爬出了铁丝网，向远离同本人岗楼的方向爬去。探照灯的硕大光柱扫过米，他就伏地不动，同时，麻利地把一排草遮到身上，等灯光移过去他就接着爬。当时的风救了他，那晚的风紧，摇得草木哗哗作响，使他竟然逃出了死囚牢似的劳工营地。

他一直不敢站起身子，就匍匐着把一尺又一尺黑乎乎的草木土地拼命甩到身后。也不知爬了多久，他猛然看到身后一片火光，烈焰腾空，仿佛离得很近，照得山谷如同白昼。他站起来没头没脑地疯跑，直到后而的火光看不见了，才一阵眩晕，跌倒在一棵白桦树下。等醒来后，他又拼命跑起来…-天快亮时，他看到眼前有一破旧窝棚，这是他到大兴安岭后第一次见到老百姓的房岸，他一头栽倒在那户人家的院门口…

后来，许元稷被这户蒙古族人家搭救，在这窝棚里躲了一白天。晚上，主人叮嘱他沿小路奔白城去。临别时，还塞给小元稷几块奶饼子，小元稷伏地叩了三个响头，抹一把眼泪跑了，从此远离了死亡的厄运。

就这样，许元稷成了日本人烧的那场大火惟一的逃脱者。等许元稷返回华北、直至日本投降后才知道，那一夜日本人用汽油点燃了劳工帐篷，几百名劳工在熟睡中都被烧死了。这一惨案，当地人好多年以后才逐渐听说。修建这条铁路和隧道的用意，是日本人想染指外蒙，再通向苏联，实现他们蛇吞象的侵略野心。但是，日本人在阿尔山和蒙古边界一带受到苏联红军的坚决阻击而没有得逞。

这座隧道长340多米，洒满了华北劳工的血泪。当时，日本在这里部署了重兵，仅阿尔山站一个小镇所存地的火车站，日本站长居然是个少将。而白城一阿尔山之间的铁道沿线，就修筑了十余座小型战斗机“掩体”，钢筋混凝土建造。日本人还在山谷里掏山洞建造了军用仓库，外观与山坡无异，竟然至今难以找到。日本人修筑铁路也用来掠夺中国资源，兴安岭上的木材，让侵略者掠走了整整一茬，现在的铁路两侧仍然见不到参天大树。兴安岭隧道，就是这条铁道线的锁喉之地。

篇7：关于铁路的隧道施工技术研究

关键词：铁路工程,隧道,施工技术

结合以往铁路工程隧道施工的实际情况来看, 如何防水、止水是非常重要的环节, 直接影响工程项目的整体进度与质量水平;因此, 本文提出的铁路隧道施工方案, 核心在于控制地下水下降问题, 保持地表水资源平衡、维护生态环境;同时确保地下水在隧道开挖与支护过程中处于无渗漏或者少量渗漏的状态, 保障隧道的安全施工进程, 提高隧道衬砌结构的稳定性。

1 铁路隧道的爆破技术

爆破作为铁路隧道施工的重要内容之一, 应结合围岩地质的实际情况, 确保炮眼分布的合理性, 注意控制炮眼之间的距离和用药量, 尽量降低为围岩的扰动作用, 控制工程成本;同时, 隧道施工爆破也将对隧道自身的稳定性产生影响, 应注意避免应力过度集中, 最好能够形成一道“自然拱”, 保持岩体的稳定性、提高自身承载力。根据施工现场实际情况, 优化调整施工参数, 最终提出科学化、可操作的爆破方案:

1.1 综合考虑地质条件

首先, 岩体层厚小于0.5m, 节理裂隙的岩体, 爆破非常容易引起层理方向掉块与坍方, 在容易坍方的区域最好采用“密钻眼、少装药”的爆破方法。其次, 岩体破碎, 层破碎带的岩体破碎, 有时软硬间隔会导致严重坍方, 此时需要隧道减轻控制爆破技术, 还需要采取台阶法或者分部法开挖, 严格控制循环尺在1m之内, 0.5m以上。再次, 非均质的岩体对爆破影响十分大, 在进行分部开挖时可以将石质一侧进行先开挖或者是掏槽区设在该侧, 爆破的参数要根据岩体的特性分别采用, 为了防止坍塌与掉块, 开挖后要采取支护措施。

1.2 注意控制震动速度

在双线隧道中, 最好采取台阶法, 实行分次爆破, 以形成“楔形掏槽”;在对称的掏槽眼中间位置, 设置一排预裂的空眼, 先起爆预裂孔, 通过控制药量的方法, 降低震动速度;另外, 为了减少上半断面掏槽爆破对拱部围岩产生过大影响, 应该在周边布置密空眼, 并将其置于底部位置, 缩小主掏槽眼之间的距离。采取“隔孔装药”的方法, 缓解由爆破产生的影响。

1.3 爆破施工的关键技术控制

首先, 针对光面做好爆破试验, 结合围岩性质, 选择优化的设计方案, 对爆破参数进行调整并按照规程操作;其次, 严格控制和周边的距离, 采取间隔装药的方法, 增强光面爆破的效果;再次, 做好现场监督与指导工作, 提高钻眼质量, 保障其深度、角度等;最后, 合理选择用药量, 如果发现瞎炮、哑炮等现象, 应第一时间查找原因, 及时采取解决措施, 以免留下安全隐患。

2 铁路隧道的超前支护技术

铁路隧道工程的超前支护, 主要针对软土不良地层采取处理措施。在施工之前, 应结合设计图纸要求, 与实际埋深、围岩条件等进行对比, 确定超前支护的参数, 避免在作业过程中发生沉陷、坍塌等问题。关于超前支护施工技术, 主要包括以下几方面:

2.1 注浆加固施工技术

注浆加固主要是通过注浆设备经提前配制好的浆液注入地层, 浆液凝胶后主要发挥充填裂隙以及胶结砂土颗粒的作用, 并能够提高岩体的自稳能力, 从而起到稳定施工作业开挖面以及防水的作用。注浆加固施工时应根据工程项目的实际地质条件确定, 在施工作业前必须明确注浆孔布置图以及注浆材料及配比是否符合设计要求, 在注浆施工作业前, 应首先通过定压注浆原则进行注浆试验, 以验证注浆参数并及时调整。注浆结束后应检查注浆效果, 合格后方可进行下道工序的施工作业。

2.2 超前小导管施工技术

在隧道开挖之前应用超前小导管施工技术, 沿着隧道开挖, 按照一定角度打入带孔钢管, 通过实施钢管注浆技术, 和钢架连成一体, 实现围岩加固的超前支护方法。一般情况下, 按照V级VI级围岩三榀拱架, IV级围岩两榀拱架, 形成循环超前的小导管。在一些软弱地质层中, 应该实行双层小导管加固方法, 每米设置3根。同时注意控制钻孔外插角, 可避免发生超挖问题。

2.3 大管棚施工技术

大管棚一般常用于隧道洞口埋深较浅, 围岩风化程度较高, 较破碎地段, 在进洞之前先施做大管棚支护, 以确保进洞作业安全, 在洞内隧道穿过沟谷底部埋深较浅时也有应用, 是穿越长距离浅埋段的有效措施。套拱施工一般架立三榀型钢拱架连接成整体, 在拱架上安装导向管, 一般2m左右, 架内、外模浇筑混凝土。施工中应加强对套拱施工中导向管安装角度控制, 多用全站仪现场每根管进行测量调整, 是保证大管棚施工成型情况的重要内容。

3 铁路隧道的防排水施工技术

在隧道正式进洞之前, 应完成隧道洞口的排水设施施工;在逆坡施工状态下, 可以在隧道的一侧设置排水沟, 以促进水流出洞外;在顺坡施工状态下, 结合洞内出水量的多少, 选用适宜的抽水设备, 合理确定排水管路的数量、集水泵站的设置间距等。另外, 在掌子面可以设置临时集水坑, 以便将水抽到集水泵站中, 通过集水泵站将其抽到洞外即可, 如果线路比较长, 则可采取多级抽水方法。有关结构防排水问题, 主要检查基面、排水管网、防水板、变形缝、施工缝等处理情况, 遵循“以排为主、排堵结合”的方法;在铺设防水板之前, 需要处理基面, 将锚杆和管棚的外露部分割除, 利用砂浆抹平处理, 避免对防水板造成破坏作用;在铺挂过程中, 注意留有足够的松铺系数, 避免在浇筑混凝土过程中发生胀裂问题。施工缝及变形缝位置多设置中埋式橡胶止水带或背贴式橡胶止水带, 中埋式橡胶止水带施工应首先进行挡头模板钻钢筋孔, 并穿设钢筋卡固定止水带, 灌注混凝土时应加强对堵头位置止水带的检查, 有偏位镜法及时纠正。由于隧道的排水系统直接关系到隧道施工期间以及线路交工运营期间的使用安全, 因此必须严格控制防排水工程施工质量, 确保排水通畅。

由上可见, 在铁路隧道施工过程中, 应强化全过程技术控制与质量管理, 尤其针对复杂地段的施工, 应积极改进施工思路、创新施工方法, 提高施工作业的安全性和效率。同时, 综合考虑经济、技术、设备等多方面因素, 最终确定切实可行的施工方案, 及时发现施工中可能存在的问题与隐患, 有针对性地采取措施, 保障工程作业的安全性、有效性, 顺利实现工程效益目标。

参考文献

[1]孔维强.浅析铁路隧道开挖与支护施工技术[J].建材与装饰:中旬, 2012 (8) .[1]孔维强.浅析铁路隧道开挖与支护施工技术[J].建材与装饰:中旬, 2012 (8) .

[2]郭鹏飞.偏压隧道施工技术安全性分析[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2012 (3) .[2]郭鹏飞.偏压隧道施工技术安全性分析[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2012 (3) .

[3]董国栋, 王婷.浅谈隧道穿越及近临地表构筑物的施工技术[J].价值工程, 2012 (12) .[3]董国栋, 王婷.浅谈隧道穿越及近临地表构筑物的施工技术[J].价值工程, 2012 (12) .

[4]冯金舟.复杂地质条件下隧道施工技术[J].铁道设计标准, 2006 (9) .[4]冯金舟.复杂地质条件下隧道施工技术[J].铁道设计标准, 2006 (9) .

[5]李东.复杂地质燕尾段隧道施工技术[J].西部探矿工程, 2009 (z1) .[5]李东.复杂地质燕尾段隧道施工技术[J].西部探矿工程, 2009 (z1) .

篇8：中国著名的铁路隧道

【关键词】山岭隧道；自稳时间；施工流程；支护时间；分析

新奥法即新奥地利隧道施工方法的简称，原文是New Austrian Tunnelling Method，简称为NATM。新奥法概念是奥地利学者拉布西维兹教授于20世纪50年代提出的。引入我国后在铁路隧道得到广泛应用，也积累了大量成功经验。一般的设计规程是：洞室开挖成型后，及时初喷混凝土，封闭围岩表面，防止风化掉块，然后再支护钢架施工锚杆，复喷混凝土至设计厚度，控制围岩进一步变形，防止失稳，造成坍塌，至此初期支护完成，按照《铁路隧道监控量测技术规程》的要求，进行监控量测，沉降及收敛变形符合规程要求后即认为围岩基本稳定，施工二次衬砌，符合新奥法理念。但现场实际施工大多与上述不符，普遍存在如下几方面通病。

一、施工流程。

对于山岭隧道，以Ⅳ～Ⅴ级围岩为例，洞室开挖完成后，若为石质地段，受钻爆技术以及围岩本身软硬不均、整体性差等条件限制，洞室表面里出外进，很难达到《铁路隧道工程施工质量验收标准》关于洞身开挖的要求，尽管已进行了排险作业，但现场施工人员普遍认为：立即施作钢支撑（型钢）强支护，才能阻止围岩的变形，保证安全的后续作业空间，这也是现场施工人员乃至技术人员认为格栅钢架（现场加工质量往往也不尽如人意）无法起到支撑作用的原因。若先按设计要求进行初喷作业，以单线铁路隧道Ⅴ级围岩上台阶开挖进尺1m为例，至少需要1小时左右的时间，在这一时间段围岩变形可能加大，造成掉块，甚至坍塌。基于此种观念，施工人员很少按设计流程支护，开挖后先支护钢架，当钢架支护施作完成，即认为已经提供了相对安全的作业空间，再进行锚杆喷混凝土支护。

由上表可看出除Ⅴ级围岩外，围岩自稳时间都充分满足按设计要求支护一循环的时间，按设计流程施工能够保证施工安全，对于Ⅴ级围岩地段，就需要根据现场实际情况分析，最主要的是进行围岩稳定性评价，必要时可缩短开挖进尺，以达到及时支护目的。其次需要注意的问题是避免一次掘进尺度过大，一般情况下，设计文件都有要求，应按设计施工。

二、钢架施工。

对于钢架与围岩充分接触，现场很少按要求作，特别是拱部；钢架落底不稳，清除虚渣后，钢架下沉，如果下沉过于明显现场做法是用石块支垫，然后沿钢架施作锚杆，将钢架与锚杆焊接，不施作混凝土垫块，造成钢架与围岩之间存在明显间隙。对于软弱围岩，洞室开挖后，围岩应力重分布，洞室周边形成塑性区，伴随着围岩向坑道内位移，塑性区进一步扩大最终产生破坏。开挖后及时施作锚杆、喷混凝土、钢支撑初期支护，能有效控制围岩的继续变形，防止坍塌。对于拱部而言，在钢架与喷混凝土共同形成柔性支护前，钢架在一定程度上起到了部分支撑的作用，若拱部钢架与围岩间隙过大，造成围岩变形过程中没有得到及时阻挡，随着变形增大，围岩自身承载能力减小，围岩荷载增大，钢架很难支撑，极易造成坍塌，或者留下安全隐患。

根据上表以Ⅴ级围岩，泥岩夹砂岩地层，埋深50～100m单线铁路隧道（设计时速120km/h）为例，设计预留变形量为70mm，理想状态下可视为围岩与支护共同受力变形，达到70mm后，支护发挥最大作用，同时很好的利用围岩自身强度，开挖后若钢架拱部与围岩间隙为30mm，即可视为在没有支撑的条件下，围岩变形已达到弹塑性变形的下限，钢架支护随后受力与围岩一起变形，在此过程中钢架有个自身调整稳定的过程，由此看来当钢架最终起到支撑作用时，围岩变形或许已超出塑性变形极限，接近破坏状态，甚至出现坍塌，这也是很多已支护段发生坍塌的原因之一，即使不发生坍塌，围岩的过度松弛也不利于围岩自支护能力的利用。

由此可看出钢架施工质量是保证施工安全、提高围岩自身支护能力的保证。应严格控制钢架施工质量，落底牢固，与围岩密贴，按设计要求设置垫块，并根据开挖情况适当加密。

三、砂浆锚杆。

锚杆施作质量差是隧道施工中普遍存在的问题，主要是锚杆数量、长度达不到设计要求，锚杆钻孔施工费时费力是客观原因，施工人员轻视锚杆作用是主要原因。特别是土质地段，施工认为砂浆中的水会软化围岩，或者采用树脂锚杆代替全长粘结砂浆锚杆。隧道开挖后，洞身周边形成松弛区，锚杆的施工能有效控制松弛区扩大，起到悬吊、挤压、组合梁或锁脚的作用，有助于围岩自身支护能力的发挥，前提条件是锚杆施工有足够长度，能穿透应力松弛区，并且有足够的密度。

树脂锚杆施工方便，抗拔力较高，但是对于土质隧道或软弱破碎石质隧道，由于围岩自身强度较低，树脂锚杆锚固点有限，很难提供足够的抗拔力，全长粘结砂浆锚杆可以通过相对较大的摩擦面提供足够的抗拔力。宝中线大寨岭隧道是我国第最早按新奥法原理设计、施工的土质山岭隧道。根据现场对36根砂浆锚杆抗拔试验，平均锚固力为67KN，说明锚杆与砂浆、砂浆与土体有着良好的粘着力。测定的11个断面隧道周边围岩平均松弛厚度：拱顶1.63m，拱脚1.69m，边墙中部1.75m，轨顶面处2.05m。与有限元分析及变形收敛值进行的分析是一致的。设计采用的2.5m长砂浆锚杆也是满足要求的。

由此可见设计要求的全长粘结砂浆锚杆是十分必要的，可以提高围岩自身支护能力，保证施工安全。施工中减少锚杆数量、减短锚杆长度的做法增大了施工安全风险，降低了工程质量，必须杜绝。

四、结束语

通过上述分析可看出，目前我国山岭隧道施工中普遍存在的几个问题，是影响质量安全的重要因素，应加强现场管理，保证施工质量，确保安全。

参考文献：

[1]关宝树.隧道工程设计要点集[M].北京：人民交通出版社，2003.12.

[2]铁道部宝中铁路建设办公室.宝中铁路[M].北京：中国铁道出版社，2004.12.