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【摘 要】 伴随我国基础设施建设进程的加快，高速铁路设计标准越来越高，隧道工程在线路总长度中占据的比例也在逐渐提高，现阶段我国隧道的数量和长度已经位居世界第一，然而隧道工程施工中依然存在一些问题，对其质量有着一定程度的影响。本文就针对这些问题探讨了铁路隧道施工方法及其适应性。
【关键词】 铁路隧道;施工方法;适应性
一、铁路隧道施工的技术现状
（一）防排水施工现状
上个世纪80年代以前，我国最主要的隧道施工技术方法是传统矿山施工法，运用整体式衬砌的施工模式，然而防排水设施较为薄弱，三分之一的隧道存在严重的漏水现象，之后我国隧道运用新奥法施工，渗漏问题在一定程度上得到了改善，并开始长大隧道的修建，要求隧道的防排水功能要好。到现在为止，隧道的主要运用简易铺挂台架和小型机具手工作业的模式进行排放水施工，这对于隧道施工的机械化程度需求很难符合，并且运用充气检验和肉眼观察的简单方式进行质量检验，使得其检验的可靠性没有保障。
（二）通风施工现状
隧道施工钻眼、喷射、装渣、内燃、爆破、运输、开挖等过程中，不可避免的存在很多有害气体，加之隧道内的岩尘十分混杂，造成隧道空气污浊，对施工人员的身体健康造成了很大的危害。随着隧道的纵深开挖，内部的温度和湿度不断提高，施工通风有很大的难度，内部的空气没有办法进行更换或者净化隧道，不能够提供较好的施工环境条件，从侧面上降低了劳动的生产效率，所以需要进一步对施工通风技术进行研究，提供足够的新鲜空气给隧道内部，并将有害气体稀释和排除，使内部的灰尘浓度降低。
（三）施工机械配套现状
高速铁路隧道施工总共历经三个阶段，第一个阶段是小型设备钻爆法施工，第二个阶段是大型无轨运输设备钻爆法施工，第三个阶段是非钻爆法施工，直到今天的隧道掘进机（TBM）机械化施工，与上个世纪50年代的人工开挖方式相比较，隧道施工机械配备可以说是取得了质的发展。此外对于特长铁路隧道，在TBM技术的基础上，结合钻爆法，在施工实践中取得的效果也比较好。
二、铁路隧道施工技术
（一）钻爆法
因为铁路隧道常常穿越在山岭地带，所以隧道在开挖施工中通常运用的是钻爆法，钻爆法指的是隧道在施工的时候，运用钻孔、装药、爆破的方法在隧道内进行掘进施工。当前，高速铁路隧道钻爆法施工爆破技术有很多的种类，现阶段隧道施工中光面爆破、微差爆破、预裂爆破应用的比较多，其实现了对成型的控制和成本节约的效果，无乱运用哪种爆破技术，都需要与工程的地理环境和实际情况相结合，并严格按照规范对爆破方案初步确定，然后在实践中对其进行修正，达到方案中各项参数最优化。
（二）支护技术
1、注浆加固施工技术
注浆加固指的是将提前配制好的浆液通过注浆设备注入地层，浆液凝胶后能够起到充填裂隙及其胶结砂土颗粒的作用，并且可以使岩体的自稳能力提高，从而实现稳定施工作业开挖面及其防水的目的。注浆加固施工过程中应按照工程项目地质的实际条件确定，在开始施工之前一定要明确注浆孔布置图及其注浆材料及配比是与设计要求相符，注浆在施工之前，首先应该通过定压注浆原则对注浆进行试验，以验证注浆参数及时进行调整。注浆完毕以后对注浆效果进行检查，确定合格后再继续下一道工序。
2、超前小导管施工技术
隧道开挖在前应采用超前小导管施工技术，沿隧道开挖，根据一定角度将带孔钢管打入，采用钢管注浆技术，与钢架相连接，使围岩加固的超前支护方法得以实现。通常，根据V级VI级围岩三榀拱架，IV级围岩两榀拱架，能够形成循环超前的小导管。在有些软弱地质层中，应采用双层小导管加固方法，每米设3根。并对钻孔外插角加以控制，从而防止超挖现象出现。
3、大管棚施工技术
通常大管棚在隧道洞口埋深较浅，围岩风化程度较高，在进洞之前较破碎地段先用大管棚进行支护，从而保证进洞施工的安全性，也可应用在洞内隧道穿过沟谷底部埋深较浅的情况，对于穿越长距离浅埋段十分有效。通常套拱施工架立三榀型钢拱架连接成整体，安装2m左右的导向管在拱架上，架内、外模用混凝土浇筑。施工的时候应控制好套拱施工中导向管的角度，每根管多用全站仪现场进行测量调整，这是确保大管棚施工成型情况的重要内容。
（三）铁路隧道防排水施工
隧道在进洞前，应先将地道洞口段天沟、截沟渠等排水举措措施完成。隧道的洞内排水，逆坡施工时可设置在排水沟地道一侧让水流出洞外，顺坡施工时根据洞内出水量及应用抽水设备型号对集水泵站设置间距及排水管路数目加以确定，掌子面设且临时集水坑把水抽到集水泵站，再经集水泵站位置抽到洞外，路线较长情形下应用多级抽水。构造防排水则要经程基面检查处理、施工缝、防水板铺设、排水盲管看、变形缝处理、混凝土浇筑来完成，采用以排为主，排堵综合的方法。铺挂防水板前应先处理基面，将锚杆、管棚外露部份割除，用沙浆抹平，避免割破防水板;铺挂时预留的松铺系数要够，制止浇筑混凝土时把防水板联接部位胀裂。应包管纵向排水盲安置坡度同等，经由三通管向地道内排水沟引水管流通。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起首举行挡头模板钻钢筋孔，并穿设钢筋卡对止水带进行牢固，浇筑混凝土时应当认真检查堵头位置止水带，假如有偏位的地方要实时改正。因为地道的排水体系与隧道施工时期机械路线交工运营期间的安全运用有直接联系，以是肯定要对防排水工程施工质量严厉控制，保证排水通行。
（四）施工机械配套的选择
铁路隧道施工机械配套的选择，要结合隧道的总体施工安排，进行动态的控制，以提高隧道施工的效率和质量。
1、凿岩机械，钻孔过程中可配备多功能台架配合风钻，并用非电毫秒雷管爆破，全断面一次性成型，进口位置开挖围岩，在上台阶和下台阶处打眼时可用多功能平台风钻机，接着用二号岩石乳化炸药光面爆破，再用挖掘机、侧卸式装载机、自卸汽车等来扒渣、装渣、运输。 2、装运机械，依据每天隧道出渣的最大量，对出渣设备和开挖机械进行综合考虑，用隧道挖装机对进口部位装渣，断面位置出渣用尺寸适宜的汽车，而且还要配备若干辆的自卸汽车。
3、支护机械，隧道小导管用风钻机钻孔，设计深度达到一定条件后，用高压风吹净孔内粉尘和碎屑，再把风钻钎尾顶入倒灌内部，其他位置则可用砂浆锚杆作为支护结构，此外注浆泵在注浆过程中，可用湿喷机把混凝土喷射进孔内。
4、衬砌机械，依据量测制定衬砌的施工时间，待围岩和支护变形基本稳定后，架设栈桥并开挖和浇筑混凝土，之后将绑扎钢筋的仰拱架浮放，混凝土罐车插入振捣器以后开始振捣，并人工将衬砌的表面整平。
三、铁路隧道施工方法的适应性
选择隧道施工方法是一项“模糊”的决策过程，它依靠相关人员的学识、经验、毅力和创新精神。施工方法选择的时候要对下列因素进行考虑：
（1）工程的重要性;（2）隧道地质条件;（3）施工技术条件和已有机械装备状况;（4）施工中动力和原材料供应情况;（5）工程投资与运营后的社会效益和经济效益;（6）施工安全状况;（7）有关污染、地面沉降等环境方面的要求和限制。
通常来说，工期要求和经济效益起着决定性作用，在投入的经济一定的条件下，隧道施工工期的长短是评判该隧道施工水平以及选取的施工方法是否得当的主要依据。在长时间以来的实践中我国隧道建设的经验已经相当丰富，在短隧道、中长隧道施工中采用钻爆法是不存在争议的，主要在于特长隧道施工方法的选取。
此外隧道断面过小、地质条件、隧道交通地理条件这些因素也必须考虑。国内研究资料表明，TBM法施工成本比钻爆法要高很多（见表1），如果隧道长度与直径之比高于600或隧道长度高于6km时，运用TBM施工则相对较为经济。在我国则认为TBM在长度高于10km的隧道使用比较经济。
表1 单线铁路隧道钻爆法与TBM法成本指标（参考指标）对比
据相关统计，我国当前已经开始运营和正在建设10km以上山岭的铁路隧道工78座，然而只有西康线秦岭隧道、南疆铁路吐库二线中天山隧道、兰渝铁路西秦岭隧道三座单线隧道在施工中采用了TBM，并且都是一起使用钻爆法和TBM法。
国内使用TBM只是说明了我们对TBM的使用技术有所掌握，在很短时间里消化并拓展、丰富了TBM的使用环境，但并不代表我们可以能够运用自如。统计资料显示，国内对TBM的利用率与国外相差甚远，这和TBM使用者的经验和技术水平有直接关联。以秦岭隧道为例，1998年平均月进尺为252.36m，1999年平均月进尺为290.64m，最高月进尺为528.48m;而英法海底隧道则有着单机日进尺51m、月进尺997m的骄人成绩。
首先是成本较高，其次又得正视工程造价低、劳动力资源丰富的事实，所以TBM在我国特长隧道施工中的应用还不够广泛，钻爆法依然是当前我国铁路隧道施工现在甚至是以后的必然选择。
钻爆法施工在应用的时候，怎样解决超长隧道越来越多而工期日趋紧迫的难题，一个极为重要的课题就是研究机械化配套技术。
四、结语
隧道施工技术不但与隧道的使用寿命息息相关，还与其安全运营有很大联系，对于当前高速铁路隧道施工技术的现状，笔者认为在选择施工技术的时候，不但要考虑其地理环境，还应积极地革新施工思路和方法，结合工程的实际情况科学合理的采取措施，确保工程作业安全、经济、可靠。
参考文献：
[1]王明慧，姚云晓，蒋树平.我国铁路隧道施工方法及适应性研究[J].现代隧道技术，2010，03：1-5+12.
[2]轩辕啸雯.提高铁路隧道施工技术的探讨[J].铁道工程学报，1994，03：138-143.
[3]贾明哲.我国各种隧道的特点及相关施工方法研究[J].交通标准化，2011，18：162-166.
【关键词】 铁路隧道;施工方法;适应性
一、铁路隧道施工的技术现状
（一）防排水施工现状
上个世纪80年代以前，我国最主要的隧道施工技术方法是传统矿山施工法，运用整体式衬砌的施工模式，然而防排水设施较为薄弱，三分之一的隧道存在严重的漏水现象，之后我国隧道运用新奥法施工，渗漏问题在一定程度上得到了改善，并开始长大隧道的修建，要求隧道的防排水功能要好。到现在为止，隧道的主要运用简易铺挂台架和小型机具手工作业的模式进行排放水施工，这对于隧道施工的机械化程度需求很难符合，并且运用充气检验和肉眼观察的简单方式进行质量检验，使得其检验的可靠性没有保障。
（二）通风施工现状
隧道施工钻眼、喷射、装渣、内燃、爆破、运输、开挖等过程中，不可避免的存在很多有害气体，加之隧道内的岩尘十分混杂，造成隧道空气污浊，对施工人员的身体健康造成了很大的危害。随着隧道的纵深开挖，内部的温度和湿度不断提高，施工通风有很大的难度，内部的空气没有办法进行更换或者净化隧道，不能够提供较好的施工环境条件，从侧面上降低了劳动的生产效率，所以需要进一步对施工通风技术进行研究，提供足够的新鲜空气给隧道内部，并将有害气体稀释和排除，使内部的灰尘浓度降低。
（三）施工机械配套现状
高速铁路隧道施工总共历经三个阶段，第一个阶段是小型设备钻爆法施工，第二个阶段是大型无轨运输设备钻爆法施工，第三个阶段是非钻爆法施工，直到今天的隧道掘进机（TBM）机械化施工，与上个世纪50年代的人工开挖方式相比较，隧道施工机械配备可以说是取得了质的发展。此外对于特长铁路隧道，在TBM技术的基础上，结合钻爆法，在施工实践中取得的效果也比较好。
二、铁路隧道施工技术
（一）钻爆法
因为铁路隧道常常穿越在山岭地带，所以隧道在开挖施工中通常运用的是钻爆法，钻爆法指的是隧道在施工的时候，运用钻孔、装药、爆破的方法在隧道内进行掘进施工。当前，高速铁路隧道钻爆法施工爆破技术有很多的种类，现阶段隧道施工中光面爆破、微差爆破、预裂爆破应用的比较多，其实现了对成型的控制和成本节约的效果，无乱运用哪种爆破技术，都需要与工程的地理环境和实际情况相结合，并严格按照规范对爆破方案初步确定，然后在实践中对其进行修正，达到方案中各项参数最优化。
（二）支护技术
1、注浆加固施工技术
注浆加固指的是将提前配制好的浆液通过注浆设备注入地层，浆液凝胶后能够起到充填裂隙及其胶结砂土颗粒的作用，并且可以使岩体的自稳能力提高，从而实现稳定施工作业开挖面及其防水的目的。注浆加固施工过程中应按照工程项目地质的实际条件确定，在开始施工之前一定要明确注浆孔布置图及其注浆材料及配比是与设计要求相符，注浆在施工之前，首先应该通过定压注浆原则对注浆进行试验，以验证注浆参数及时进行调整。注浆完毕以后对注浆效果进行检查，确定合格后再继续下一道工序。
2、超前小导管施工技术
隧道开挖在前应采用超前小导管施工技术，沿隧道开挖，根据一定角度将带孔钢管打入，采用钢管注浆技术，与钢架相连接，使围岩加固的超前支护方法得以实现。通常，根据V级VI级围岩三榀拱架，IV级围岩两榀拱架，能够形成循环超前的小导管。在有些软弱地质层中，应采用双层小导管加固方法，每米设3根。并对钻孔外插角加以控制，从而防止超挖现象出现。
3、大管棚施工技术
通常大管棚在隧道洞口埋深较浅，围岩风化程度较高，在进洞之前较破碎地段先用大管棚进行支护，从而保证进洞施工的安全性，也可应用在洞内隧道穿过沟谷底部埋深较浅的情况，对于穿越长距离浅埋段十分有效。通常套拱施工架立三榀型钢拱架连接成整体，安装2m左右的导向管在拱架上，架内、外模用混凝土浇筑。施工的时候应控制好套拱施工中导向管的角度，每根管多用全站仪现场进行测量调整，这是确保大管棚施工成型情况的重要内容。
（三）铁路隧道防排水施工
隧道在进洞前，应先将地道洞口段天沟、截沟渠等排水举措措施完成。隧道的洞内排水，逆坡施工时可设置在排水沟地道一侧让水流出洞外，顺坡施工时根据洞内出水量及应用抽水设备型号对集水泵站设置间距及排水管路数目加以确定，掌子面设且临时集水坑把水抽到集水泵站，再经集水泵站位置抽到洞外，路线较长情形下应用多级抽水。构造防排水则要经程基面检查处理、施工缝、防水板铺设、排水盲管看、变形缝处理、混凝土浇筑来完成，采用以排为主，排堵综合的方法。铺挂防水板前应先处理基面，将锚杆、管棚外露部份割除，用沙浆抹平，避免割破防水板;铺挂时预留的松铺系数要够，制止浇筑混凝土时把防水板联接部位胀裂。应包管纵向排水盲安置坡度同等，经由三通管向地道内排水沟引水管流通。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起首举行挡头模板钻钢筋孔，并穿设钢筋卡对止水带进行牢固，浇筑混凝土时应当认真检查堵头位置止水带，假如有偏位的地方要实时改正。因为地道的排水体系与隧道施工时期机械路线交工运营期间的安全运用有直接联系，以是肯定要对防排水工程施工质量严厉控制，保证排水通行。
（四）施工机械配套的选择
铁路隧道施工机械配套的选择，要结合隧道的总体施工安排，进行动态的控制，以提高隧道施工的效率和质量。
1、凿岩机械，钻孔过程中可配备多功能台架配合风钻，并用非电毫秒雷管爆破，全断面一次性成型，进口位置开挖围岩，在上台阶和下台阶处打眼时可用多功能平台风钻机，接着用二号岩石乳化炸药光面爆破，再用挖掘机、侧卸式装载机、自卸汽车等来扒渣、装渣、运输。 2、装运机械，依据每天隧道出渣的最大量，对出渣设备和开挖机械进行综合考虑，用隧道挖装机对进口部位装渣，断面位置出渣用尺寸适宜的汽车，而且还要配备若干辆的自卸汽车。
3、支护机械，隧道小导管用风钻机钻孔，设计深度达到一定条件后，用高压风吹净孔内粉尘和碎屑，再把风钻钎尾顶入倒灌内部，其他位置则可用砂浆锚杆作为支护结构，此外注浆泵在注浆过程中，可用湿喷机把混凝土喷射进孔内。
4、衬砌机械，依据量测制定衬砌的施工时间，待围岩和支护变形基本稳定后，架设栈桥并开挖和浇筑混凝土，之后将绑扎钢筋的仰拱架浮放，混凝土罐车插入振捣器以后开始振捣，并人工将衬砌的表面整平。
三、铁路隧道施工方法的适应性
选择隧道施工方法是一项“模糊”的决策过程，它依靠相关人员的学识、经验、毅力和创新精神。施工方法选择的时候要对下列因素进行考虑：
（1）工程的重要性;（2）隧道地质条件;（3）施工技术条件和已有机械装备状况;（4）施工中动力和原材料供应情况;（5）工程投资与运营后的社会效益和经济效益;（6）施工安全状况;（7）有关污染、地面沉降等环境方面的要求和限制。
通常来说，工期要求和经济效益起着决定性作用，在投入的经济一定的条件下，隧道施工工期的长短是评判该隧道施工水平以及选取的施工方法是否得当的主要依据。在长时间以来的实践中我国隧道建设的经验已经相当丰富，在短隧道、中长隧道施工中采用钻爆法是不存在争议的，主要在于特长隧道施工方法的选取。
此外隧道断面过小、地质条件、隧道交通地理条件这些因素也必须考虑。国内研究资料表明，TBM法施工成本比钻爆法要高很多（见表1），如果隧道长度与直径之比高于600或隧道长度高于6km时，运用TBM施工则相对较为经济。在我国则认为TBM在长度高于10km的隧道使用比较经济。
表1 单线铁路隧道钻爆法与TBM法成本指标（参考指标）对比
据相关统计，我国当前已经开始运营和正在建设10km以上山岭的铁路隧道工78座，然而只有西康线秦岭隧道、南疆铁路吐库二线中天山隧道、兰渝铁路西秦岭隧道三座单线隧道在施工中采用了TBM，并且都是一起使用钻爆法和TBM法。
国内使用TBM只是说明了我们对TBM的使用技术有所掌握，在很短时间里消化并拓展、丰富了TBM的使用环境，但并不代表我们可以能够运用自如。统计资料显示，国内对TBM的利用率与国外相差甚远，这和TBM使用者的经验和技术水平有直接关联。以秦岭隧道为例，1998年平均月进尺为252.36m，1999年平均月进尺为290.64m，最高月进尺为528.48m;而英法海底隧道则有着单机日进尺51m、月进尺997m的骄人成绩。
首先是成本较高，其次又得正视工程造价低、劳动力资源丰富的事实，所以TBM在我国特长隧道施工中的应用还不够广泛，钻爆法依然是当前我国铁路隧道施工现在甚至是以后的必然选择。
钻爆法施工在应用的时候，怎样解决超长隧道越来越多而工期日趋紧迫的难题，一个极为重要的课题就是研究机械化配套技术。
四、结语
隧道施工技术不但与隧道的使用寿命息息相关，还与其安全运营有很大联系，对于当前高速铁路隧道施工技术的现状，笔者认为在选择施工技术的时候，不但要考虑其地理环境，还应积极地革新施工思路和方法，结合工程的实际情况科学合理的采取措施，确保工程作业安全、经济、可靠。
参考文献：
[1]王明慧，姚云晓，蒋树平.我国铁路隧道施工方法及适应性研究[J].现代隧道技术，2010，03：1-5+12.
[2]轩辕啸雯.提高铁路隧道施工技术的探讨[J].铁道工程学报，1994，03：138-143.
[3]贾明哲.我国各种隧道的特点及相关施工方法研究[J].交通标准化，2011，18：162-166.