复杂地质条件下隧道工程施工技术分析及探讨

发表时间:2018/11/7   来源:《防护工程》2018年第17期   作者:瞿天亮
[导读] 公路隧道项目遇到的高复杂地质条件很大程度上取决于项目本身的建设特点,在开挖山体的过程中,山体和地下岩层的地质结构将发生明显变化

中铁建设集团有限公司  北京  100043
        摘要:公路隧道项目遇到的高复杂地质条件很大程度上取决于项目本身的建设特点,在开挖山体的过程中,山体和地下岩层的地质结构将发生明显变化,将会出现诸多不可预测的地质运动和危险情况,这些安全因素在隧道施工中尤为明显,而且造成项目成本不断增大,因此需要科学合理的技术措施解决出现的各种问题。
        关键词:复杂地质条件;公路隧道施工技术;分析探讨
       
       
        1 隧道施工特点及危险源
        1.1 施工难度大、安全风险高
        隧道穿越的地质条件往往复杂多变,不仅严重影响隧道开挖方式的选择、支护结构的设计,而且还会导致隧道施工安全事故的发生。隧道施工全部在地下进行,隐藏项目很多,难以控制。随着隧道工作面的推进,围岩条件和地下水条件也在发生变化。特别是当隧道穿过断层带,洞穴和高地应力等断层体时,安全事故的概率将大大增加。
        1.2施工环境恶劣、不可控因素多
        隧道施工往往在山谷中进行,洞穴狭窄,光线不足,空气流通不畅,处于半封闭状态。对于通过煤层等地质条件的隧道,瓦斯通常会升级,根据事故触发类型的不同,造成公路隧道施工安全事故的因素可分为人为因素,物理因素,环境因素和管理因素[1]。在公路隧道施工中,环境因素对施工安全起着至关重要的作用。安全事故多发生在地质条件恶劣的地区,如软弱岩石破碎,水文地质条件恶劣,瓦斯突出,地应力高等位置。因此结合隧道工程本身特点和以往工程经验,需对高危作业进行识别管理,确定工程建设的主要危险源,并制定专门的安全施工方案[2]。
        2 复杂地质条件下隧道施工技术
        2.1浅埋偏压隧道施工技术
        浅埋偏压地质是一种常见的复杂地质类型,对公路隧道施工进度和质量会产生严重影响,危及人身安全。因此,在浅埋偏压地质条件下隧道施工中,必须采取有效的技术措施,以改善浅埋偏压对施工过程产生不利影响。浅埋偏压是一种相对复杂的地质条件,其土质柔软,变化大,不利于公路隧道施工。由于地质土的承载力较弱,在施工过程中,已经完成的公路隧道在相对较短的时间内会在不同的区域瓦解,不仅对施工人员和车辆构成威胁,也破坏周围的生态环境的平衡。因此采取有针对性的措施给予有效解决,防止突发事故的发生[3]。在开挖隧道之前,需要对施工段围岩的地质资料进行全面系统的分析,以便更好地理解和掌握各段的地质情况。在具体的施工过程中,地质情况可能会产生变化,监测工作以避免施工期间发生不必要的地质灾害。同时,在分析研究围岩变形特征后,还可以充分了解其变形规律和变形时间,并建立一套相应的施工参数,及时调整施工参数,更好地适应公路隧道的施工要求,避免施工阶段不必要的地质灾害。
        2.2软弱围岩隧道施工技术
        软弱围岩隧道通常是指隧道施工段存在一些岩石。这部分岩石在公路隧道施工过程中可以作为隧道主体的一部分,可以对公路隧道起支撑作用。在一定程度上,隧道的稳定性得到了改善,使用寿命得到了延长。然而,软弱的围岩不属于人造建筑范畴,缺乏有针对性的控制。如果软弱围岩的某些特征发生一定程度的变化,将对公路隧道施工的进度和质量产生严重影响。因此应根据隧道的具体施工要求和地质条件,准确确定围岩隧道的荷载,以保证隧道荷载能更好地满足隧道结构在合理的范围,以更好地确定工作配额和围岩隧道的标准。总之,目前的地质识别技术作为软围岩隧道施工具有重要意义[4]。



        3 复杂地质条件下隧道施工存在的问题
        3.1地质环境复杂
        首先,地层结构不利于围岩的稳定。例如,地下岩层的复杂结构,岩层稳定性差,一些断层破碎带或岩溶地形的存在都会影响围岩的稳定性。二是地质灾害不利于隧道施工。例如,在喀斯特地区,洞穴发育,存在大量溶洞,大部分洞腔充满液体淤泥和软土,或暗河沟和富水区的地下河。这种地形和地形对隧道施工是不利的影响。第三,特殊的地质不利于隧道施工。例如,隧道经过黄土,膨胀土,漂砂层等特殊地质条件,在这种地质条件下隧道施工难度大,支护难度大,塌方,突涌等安全事故易发生[5]。
        3.2施工技术有待优化
        先进的施工技术是保证隧道施工安全和质量的基础。先进的预测技术,施工技术水平,施工机械操作水平,施工组织设计水平等都会在一定程度上影响隧道施工质量和安全。目前我国公路隧道施工主要采用新奥法,即采用钻爆法开挖技术或隧道掘进机等施工技术的施工,配合目前的辅助衬砌技术,防排水技术,通风技术等,基本能够完成具有共同地质特征的公路隧道施工。对于较为复杂的地质条件,如隧道疏松,洞穴,膨胀土,流沙等复杂地质条件的隧道施工,施工过程中仍存在一些需要突破和解决的施工难题。施工技术需要创新和优化,有些需要引入更先进的辅助施工设备使隧道在复杂地质条件下的施工更加安全高效。
        3.3安全意识淡薄
        施工单位负责隧道施工的全过程,必须做好设计,规划,组织管理工作。在施工管理过程中,一些职工的专业技能低下,缺乏具体的实践经验,导致各类工作之间的协调和沟通不畅,工作连接不好,一些施工环节不严格符合要求 规范,导致工作质量低下。另外,施工单位地质调查技术人员的专业水平不高,缺乏科学合理的地质设计方案和对施工人员的专业指导,地质调查水平低,导致一些预防措施无法补救到位,容易导致隧道塌方等安全事故。
        4 复杂地质条件下隧道施工优化措施
        4.1 提高地质勘察技术水平
        地质状况的预测应在隧道施工前进行。测量仪器由专业地质勘察人员和施工人员共同使用,通过地面勘察粗略了解施工区域的地质构造,确定隧道工程的施工可行性;二是在施工时要对可能发生的地质灾害进行综合监测,探索适合围岩特殊条件的施工技术,深入调查岩石结构,受力条件和地质条件;三是合理开展突水,滑坡等灾害的检测,不稳定岩溶和岩石破碎带的爆炸,确保施工过程的安全。
        4.2 合理改进隧道施工技术
        为了有效减少复杂地质条件对公路隧道施工可能造成的危害,必须对隧道施工技术进行合理改进,并采用最直接的方法解决复杂的地质问题。在改进施工技术的同时,根据复杂地质的实际状况和现有的地质状况数据,制定更合理,更综合的地质条件处理对策。要预防地质灾害,必须从以下几个方面着手:一是要充分认识施工区的整体地质条件,根据具体情况进行预警,有效减少施工期间发生的地质灾害。其次,如果在施工过程中发生地质灾害,必须及时有效地处理地质灾害,尽量减少地质灾害对工程建设的影响。第三,完成地质灾害处理后,有必要对整个处理过程进行全面总结并做好相关记录,以便为今后的处理提供有价值的参考。
        4.3培养人员安全意识
        隧道工程在复杂地质条件下施工,对施工过程的安全性影响较大,可能会造成不同的问题。为了尽可能避免这些问题,需要注意培养员工的安全意识,确保他们能够在工作中充分投入工作,掌握所有施工技术,防止因误操作而发生安全事故。过程中的绝对安全才能保证工人的人身安全和施工的顺利进行。
        结束语
        隧道施工过程中会遇到很多困难,还有很多影响正常施工的高风险因素,因此要合理运用施工技术和方法,严格按照设计和施工方案和标准实施施工,加强安全管理和质量监督工作的力度,通过不断改进和完善隧道施工技术来满足不同条件下复杂隧道施工。
        参考文献
        [1]张力.复杂地质下公路隧道施工问题及处置建议之研究[J].建筑技术开发,2017(15):87~88.
        [2]李瑞军.复杂地质条件下公路隧道施工技术[J].江西建材,2017(5):179+182.

投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: