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高速铁路(铁路客运专线)工程隧道施工及质量控制.pdf

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!"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"! ! ! ! ! ! ! ! 第五篇! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 高速铁路（铁路! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 客运专线）工程隧! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 道施工及质量控制! ! ! "!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !"! ! 第一章概述 第一节客运专线隧道与普通铁路隧道的区别 速度快、乘车舒适是衡量客运专线的主要指标，对于我们土建工程施工而言，就是为 列车提供一个平顺的轨道结构。对于隧道施工而言，形成符合设计轮廓尺寸的坑道、进行 必要的初期支护和二衬、确保隧道维修少和长久运营的安全将是留给我们的任务。 （!）由于列车运行速度的提高，空气动力学效应对行车、旅客乘车舒适度、洞口环境的 不利影响已十分明显且起控制作用。为了减弱其影响，隧道断面扩大将是一个有效措施。 《暂规》规定，单洞双线隧道断面有效面积不宜小于!""#$，单线隧道断面有效面积不宜小 于%"#$，从围岩稳定、结构受力及空间利用、绘图方便等角度对断面可能还要进行优化。 （$）长大隧道有所增加，使得隧道成为全线控制工期的关键工程。 （&）大断面隧道受力比较复杂，尤以隧道底部较为复杂，而两侧边墙底直角变化容易 引起应力集中，边墙底与仰拱连接处需进行加强，且列车运行速度高，隧道维修有一定的 时间限制，对隧道衬砌的安全性、耐久性和防水性能要求更高。 （’）由于隧道结构在长期的列车动载作用及地下水侵蚀的影响下极易受到破坏，从而 引起基底沉陷、道床翻浆冒泥等病害，影响运营安全，所以高速铁路对隧道底部的强度要 求更高，对底板厚度和仰拱、底板混凝土的强度要求也更高。 （(）对隧道的防排水要求提高。 第二节隧道施工的技术特性 地下结构物是多种多样的，构筑地下结构物的施工技术也是多种多样的。这些施工 技术的形成和发展与地下结构物的施工特性有关。因此，首先要充分了解地下施工的基 本特性。 概括地说，地下施工的特性有：隐蔽性大；作业的循环性强；作业空间有限；作业的综 合性强；施工是动态的，施工过程的力学状态是变化的，围岩的物理力学性质也是变化的； 作业环境恶劣；作业的风险性大。 —!!!&— ! 各种施工技术必须考虑这些特性，才能够发挥其作用。 地下结构物竣工后，我们只能看到外观的面貌，而其内部及结构物背后的状态是隐蔽 的。严格意义上说，地下工程就是一个隐蔽工程。我们要求结构物做到“内实外美”，就是 说，要把隐蔽的工程做到实处，不留后患。 一般的地下结构物都是纵长的，施工是严格地按照一定的顺序循环作业的。如开挖 就是按照“钻孔—装药—爆破—通风—出碴”的顺序，一步一步地循环开挖，直到最后隧道 贯通。这种循环性是地下施工最具特色的一点，也是我们组织施工的基本原则。 由于地下结构物通常都是在地下一定深度修筑的，所以结构物的尺寸会受到极大限 制，这也就决定了施工空间的尺寸和形状。在有限的空间内进行施工，投入的人力和机 械，都不能够“畅所欲为”，都要考虑有限空间这个特点。因此像地面工程使用的大型机 械，是很难在地下工程中发挥作用的，必须采用适合地下工程有限空间的施工机械和施工 方法。 地下施工由多种作业构成，开挖、支护、出碴运输、通风及除尘、防水及排水、供由供 风、供水等作业，缺一不可。每一项作业搞得不好都会影响全局。因此，地下施工的综合 性很强。这就要求我们必须有良好的施工管理和施工组织的经验，才能使工程有序地快 速进展。 地下结构的力学动态是极为复杂的，其复杂程度直到目前还有许多不清楚的地方。 我们只能在修筑地下结构物的整个过程中，逐渐地去认识和理解它的力学状态的变化，并 通过各种手段极力控制和调整结构的力学状态变化。施工过程，从力学角度看，就是控制 和调整这个力学状态变化的过程。施工技术也就是控制和调整这个力学状态的手段和方 法。理解这一点是极为重要的。 地下施工的作业环境比较差，黑暗、潮湿、粉尘多，在恶劣的地质条件下，还有安全的 问题。因此，如何创造一个安全、舒适和工厂化的作业环境，就成为地下施工技术要解决 的重要课题。 最后，风险性与隐蔽性是相关联的，施工人员必须经常关注隧道施工的风险性。特别 是在不良地质条件下，更要有风险意识和应变意识。 目前，在地下工程（也包括隧道）施工中出现的问题，许多是由于对上述地下施工的特 性认识不充分或没有认识所造成的。因此，提高对地下施工特性的认识是十分必要的。 第三节隧道施工的现状与问题 在铁路客运专线建设的新高潮中，不同长度、不同类型的山岭隧道大量涌现。因此， 隧道技术的发展面临着新的机遇和挑战。从目前的工程实际出发，在今后很长一段时期 内，矿山法仍然是修建山岭隧道的