孙志强

摘 要：伴随着我国铁路工程的是工农建设，促使我国的交通行业得到较大程度的发展。但是，铁路工程施工建设阶段常常会产生隧道坍塌问题，严重影响铁路工程的施工进度，同时也会对施工单位的人员安全问题以及财产安全问题带来严重的影响，因此，加强铁路隧道施工围岩的控制显得尤为重要。本论文通过对铁路隧道施工围岩变形控制的原理、标准以及国际研究现状进行分析，最后就铁路隧道变形控制安全级别进行论述，旨在为我国铁路隧道施工围岩变形控制研究人员提供参考的依据。

关键词：铁路隧道；围岩变形控制；安全等级

1 前言

由于我国国土面积相对广阔，同时存在各种类型的地势地貌，因此，为了加强城市区域之间的联系，政府部门加强了我国铁路工程的建设力度。截止到2016年为止，我国铁路总公里数已经达到12.4万公里，并且在未来的发展建设阶段，仍然存在大量的铁路工程需要投资建设。因此，为了确保铁路工程施工建设阶段，施工单位人员以及财产的安全性，需要加强对铁路隧道施工围岩变形的控制力度。

通常情况下，铁路工程施工阶段经常出现隧道坍塌问题，并且造成了大量的人员伤亡以及财产损失。而造成这种问题的主要原因是隧道施工初期阶段所架构的支護结构在工程施工阶段出现较大程度的变形，继而影响钢架结构以及混凝土的稳定性，产生不同程度的塌方问题，致使施工单位的人员以及设备掩埋在隧道当中。通过对大量隧道塌方现象的分析以及总结，可以确定影响隧道塌方的主要因素有三个方面，即铁路工程施工技术、施工单位实际施工方式以及施工现场的管理工作执行力度。当然，也存在其他影响因素，例如施工现场地质条件、气候因素等。一旦施工单位在施工阶段对各项工作的管理力度不强，则非常容易产生塌方事故。

2 铁路隧道施工围岩变形控制原理

铁路工程隧道施工过程，施工单位的各种施工方式会对隧道周边的围岩产生一定的影响，促使其逐渐变得松弛，并且容易出现变形。一般来说，围岩的松弛程度存在一定的预定范围，但是，假设围岩松弛程度超出预定范围，则会严重影响隧道的稳定性。所以，为了能够更加较高的实现对隧道变形的控制，可以制定变形控制基准值。施工单位只要确保隧道围岩变性能够在基准值以下，则隧道工程施工建设工作就能正常开展。

另外，对于隧道围岩稳定性的判定主要是借助于净空位移指标的参考。建设在铁路隧道工程施工阶段，隧道围岩出现较小程度的围岩，同时发生的时间相对较短，则能够确保围岩自身的稳定性。但是，如果隧道围岩出现较大程度的位移，并且持续时间相对较长，则不能保证围岩的稳定性。施工单位在进行围岩位移程度判断时，可以借助于位移速度以及绝对位移量两个标准。假设施工单位在隧道初期维护阶段，隧道围岩产生的位移速度低于最大极限值，同时也没有出现蠕变的迹象，则能够保证隧道初期支护工作质量能够达到标准。但是，如果隧道围岩的绝对位移量大于最大安全标准，则施工单位需要借助于其他形式对隧道进行加固处理，例如锚杆以及钢架网喷的增设，或者采用超强支护方式增加隧道围岩的稳定性。假设隧道围岩的绝对位移量没有远大于最大安全值，同时隧道初期浇筑的混凝土没有出现开裂现象，则施工单位可以自行判断是否进行相关安全措施的防护。

3 铁路隧道施工围岩变形控制标准

近年来，为了实现对铁路隧道施工建设工程当中隧道围岩变形控制基准值，隧道稳定性以及隧道变形等级的深入管理，我国铁道部根据我国隧道围岩变形的特征制定了一系列的隧道围岩变形控制管理规定，同时，根据铁路工程施工现场地质环境的不同，确定了不同的隧道围岩变形控制标准计算方式以及具体的内容的设定，促使施工单位能够更加科学有效的完成隧道稳定性的判断以及管理。

4 国际铁路隧道围岩变形控制研究现状

当前阶段，国际当中诸多国家对于铁路隧道围岩控制方面进行了不同程度的研究，并且取得了一定的成就。例如，通过研究，对铁路隧道埋深方面、围岩方面、拱顶下沉以及水平揽收等方面的变形基准值进行了确定。早在上世纪七十年代，法国最先借助中等断面隧道施工的经验总结提出拱顶下沉的评定标准，而苏联则是基于深埋普坑数据分析，提出了隧道支护措施以及坑道稳定性的管理标准。日本以及瑞士先后提出了水平收敛基准值的标准，同时明确判定水平收敛基准值的过程当中，需要对铁路隧道工程周边区域的地质环境有着较为全面的了解，工程施工阶段需要对隧道断面的情况进行科学分析，时刻注意隧道围岩的动态变化，同时也需要充分考虑到施工单位对于隧道支护措施的类型等。

通过对大量文献资料进行分析，发现国际中不同国家对于处理隧道变形控制基准与埋深之间的关系研究存在一定的差异。例如，法国和苏联认为隧道变形控制基准与埋深之间存在必然的联系，但是在研究的过程当中，发现对于隧道的埋深程度没有明确的规定，不能确保研究结果的准确定。而对于日本以及瑞士而言，则认为隧道变形控制基准与隧道埋深之间不存在联系，即隧道围岩所能够产生的变形程度与隧道的埋深程度没有直接的联系。无论施工单位在铁路工程施工阶段，隧道埋深程度的深浅，都不会造成隧道围岩极限应变值出现变化。对于隧道变形与安全级别之间的关系，苏联与瑞士在研究的过程当中没有加入安全级别的研究，而日本以及法国则是将安全级别作为影响隧道变形控制的影响因素。对于隧道变形控制基准值的简化研究方面，瑞士的研究成果相对成熟，即在不影响隧道施工初期所设置的支护措施的基础上，舍去断面因素、围岩因素以及埋深因素的影响，实现对基准值的简化控制。

5 我国铁路隧道变形控制安全级别

为了能够更加高效的对铁路隧道围岩变形控制安全等级进行管理，我国铁道部门制定了一系列的管理规定条例。但是，施工单位在铁路隧道实际施工阶段，对于铁道部相关管理规定内容的具体实施过程并不顺利，隧道施工管理工作的质量不能得到保证。例如，对于隧道围岩的变形量计算工作而言，在隧道支护阶段所计算的结果与实际施工阶段所展现的结果之间存在较大的差异，因此，为了最大程度的避免这一现象，需要我国铁道部门加强对隧道围岩变形控制安全等级制定工作的重视程度。值得注意的是，为了确保制定的安全等级能够满足实际工程施工的需要，需要安全等级制定阶段，以隧道初期支护措施损坏作为制定的前提条件。

6 结束语

综上所述，基于我国社会的高速发展，我国的铁路工程建设力度在逐渐增加。然而，受到施工现场地质条件的影响，为工程施工建设增加了一定的难度，非常容易在施工阶段出现隧道坍塌的问题。因此，为了确保铁路工程的施工建设能够全面开展，需要施工单位不断完善自身施工技术能力，加强施工现场的管理力度，同时铁道部工作人员应当加强隧道施工围岩变形控制的研究，确定隧道变形控制安全等级的标准，进而为施工单位在实际的施工阶段提供一定的参考，保证铁路工程的施工建设能够顺利进行。

参考文献：

[1] 殷志锋.隧道围岩施工技法探析[J].时代农机，2017（11）：124.

[2] 吴贲.大断面铁路隧道的过程设计方法探究[J].住宅与房地产，2017（21）：289.

[3] 马占凯.大跨度双线铁路隧道施工及变形控制技术研究[J].价值工程，2016（6）：117～120.

[4] 聂振宇.修建城际地下铁路隧道存在的步距问题与相关建议[J].隧道建设，2014（4）：356～361.