高原长大隧道安全快速施工技术研究

摘要

随着铁路长大隧道的日渐增多，其快速施工成为隧道工作者特别关注的问题。能否实现长大隧道快速施工是衡量整条铁路线路能否早日竣工的重要标准。隧道的快速掘进不仅是指缩短作业线工序时间以达到快速贯通，而且也指在相应地质灾害发生之前就采取了制约措施的基本理念。基于以上思想，本文研究方向分为两个：关角隧道硬岩段快速施工研究和关角隧道不良地质段安全施工研究。本文采用工程调研和数值模拟相结合的方法，从影响隧道安全快速施工因素入手，总结提出提高隧道施工速度的合理的机械配套措施和长大隧道安全通过不良地质层的施工措施。论文主要研究内容和成果如下：
　　(1)通过工程调研，总结出影响隧道快速施工的因素。考虑到高原长大隧道快速施工影响因素复杂性，进一步提出高原长大隧道快速施工的影响因素。
　　(2)通过现场大量统计数据，分析高原环境下隧道主要施工机械效率变化规律。总结得出受高原环境影响各施工机械效率降低显著，约50％至60％之间。通过方案模糊评判原理对单个机械设备进行机械选型。
　　(3)通过对关角隧道施工作业线进行工效分析，对比各作业线耗时比例，得出在隧道开挖的工艺流程中，测量放线、爆破通风、找顶等工序较为简单，耗用时间较短，较容易管理，而钻孔、装运渣等在每开挖循环中所占时间比例很大，是开挖工作中的关键工序，是最重要因素。因此将钻孔作业线、装运作业线细化，分析每一个工序的工作效率，对耗时低效的步骤进行优化，提出钻孔作业线和装运作业线的合理机械配套措施。
　　(4)通过数值模拟方法探究关角隧道不良地质段施工中出现各种工程问题的原因，并对原施工方法进行优化改进，提出优化方案以确保关角隧道安全施工。