地质条件下铁路隧道施工技术探讨

发表时间:2019/12/16   来源:《防护工程》2019年16期   作者:李宁宁
[导读] 当前在我国铁路隧道工程施工当中,由于受到施工环境和地质条件的影响,对整个工程施工效率和安全性产生了一定的影响。

中国电建市政建设集团有限公司  天津市  300000
        摘要:当前在我国铁路隧道工程施工当中,由于受到施工环境和地质条件的影响,对整个工程施工效率和安全性产生了一定的影响。相关施工单位在施工过程当中必须要克服施工环境和地质条件的影响,因此必须要通过更加先进的施工技术来进行保障,这也是我国铁路隧道工程施工所需要考虑的重点问题。在铁路隧道工程施工当中,经常会受到一些比较复杂的地质条件影响,比如岩溶地质条件、高低温地质条件、软弱破碎带以及特殊岩层等,这些不良的地质条件都会对铁路隧道工程施工进度产生严重的影响。如果施工单位没有对这些问题进行有效的解决,那么在后续的隧道施工当中经常会产生一些污水、突泥以及高温地质灾害等,对整个施工质量和施工安全性产生了严重的影响,这不但会直接影响到整个工程的质量,同时也会对施工人员的人身安全产生重大威胁。在此基础之上,对铁路隧道工程在复杂地质条件下的施工技术进行研究和分析,对提高整个隧道工程施工的经济效益和安全性都有着重要的意义。
        关键词:复杂地质;铁路隧道;施工技术
       
       
一、复杂地质条件下铁路隧道施工难点分析
        铁路隧道施工难度较大,尤其是当地质环境比较复杂的时候,更增加了施工中的不确定因素,如覆盖层较浅、岩石层受力不均匀和周围岩石软弱等。因此我们有必要分析复杂地质条件下铁路隧道施工面临的难题,具体分析如下:
        1、覆盖层较浅
        若是覆盖层较浅,将造成浅埋偏压隧道,围岩无法独立成拱,容易引起地表沉陷或塌方。如果出现上述现象,除了会给铁路隧道施工造成严重威胁以外,还将影响到周边环境。常见的有支护、开挖、排水和衬砌等施工环节,由于出现了浅埋偏压,因此容易引发地质灾害,既为正常施工带来不利影响,还难以保证施工质量。基于此我们应该从浅埋偏压地质条件进行深入分析,有针对性采取应对措施,最大限度消除地质灾害造成的损失。
        2、岩石层受力不均匀
        岩石的包围让铁路隧道有了一道屏障,岩石层将为铁路隧道带来一定压力,若是工艺选择不够科学与合理,将导致这一自然保护层出现岩石受力不稳定的情况,并引起偏压隧道的问题。出现该情形后将带来巨大安全隐患,极易引起铁路隧道内出现塌方事故,严重威胁着施工人员生命安全,在通车后也严重威胁着铁路运营安全。在发生偏压隧道现象后,地层将大幅度变形,导致隧道支护结构被破坏,造成施工人员伤亡和设备损毁,因此在复杂地质条件下铁路隧道施工中要重视偏压隧道施工技术。
        3、周围岩石软弱
        对复杂条件下铁路隧道施工来说,岩石结构以云母片岩为主,尤其是对风化后的岩石层而言,自然状态下这种岩石层容易出现断裂现象。随着施工强度的增加,且在重力、风化等作用影响下,抗水抗风化能力将逐步减弱,从而在完成铁路隧道掘进以后,岩石层容易发生变形,松散破碎的岩石会引起支护失效问题。此外,一般来说软弱岩石同时伴随着浅埋隧道、偏压隧道等问题,也让地质条件变得更为多变与复杂。



        二、复杂地质条件下铁路隧道施工技术应用情况
        1、综合治水技术
        首先,从实际的工程施工建设角度来进行分析,不管是在任何的复杂地质条件下来进行公路隧道施工,在施工当中都会面临地下水治理工作难题。在地下水的不良影响下整个隧道工程的施工支护结构会产生稳定性下降等问题,严重的情况下会造成整个隧道的坍塌以及隧道顶部断裂等不良问题,直接影响到了整个隧道工程的施工安全;其次,在复杂的地质施工条件下,在工作开展过程当中必须需要通过早期的治水和衬砌工作作为主要施工环节,除此之外,在施工过程当中需要遵循因地制宜的生活原则,通过使用导坑排水技术来进行操作,或者是使用超前钻孔技术来进行配合工作,将整个隧道施工的治水效果进行提升。从当前阶段该项技术的使用情况来看,其中通过小导管珠江技术的使用效果比较明显,在该项技术的使用过程当中,可以对水玻璃胶和水泥性质进行合理的优化,同时还可以依照不同的复杂地质条件的影响,对不同的浆液类型进行科学的选择;最后,在注浆工作当中相关工作人员需要对注浆的压力大小进行有效的控制,当注胶量达到了总量80%之后则可以结束小导管注浆工作。
        2、隧道施工过程中的通风技术
        在公路隧道工程的施工当中,其中主要的施工技术为钻爆施工法,在该项技术的使用过程当中很容易产生大量的环境有害物质,这些有害物质会对施工人员的身体健康产生不良的影响。为了有效防止这一问题的产生,在公路隧道的工程开展过程当中,必须要通过隧道通风技术的应用,来保证整个隧道工程施工环境的安全性。在隧道工程施工当中,由于一些复杂地质条件的影响,经常需要穿越一些煤层等特殊区域,因此在隧道开发工作当中做好通风工作是其中一个非常重要的工作环节,只有充分保证整个隧道通风的质量,才可以有效降低隧道工程施工的事故概率。通常情况下,隧道通风形式包含了两种,即自然通风和机械通风,其中机械通风也被称之为压入式通风或者是巷道式通风,在通风形式和类型的选择上,相关工作人员需要依照工程实际的开展状况,对隧道的整个长度进行准确的测量,以此来对通风量和通风速率的大小进行合理的控制。
        3、洞外加固处理技术
        为了最大限度上提高隧道公路施工的周围岩石稳定性,相关施工人员需要对洞口以外的状况进行充分的了解,同时需要依照实际的工作状况选择出有效的隧道加固措施。从实际的施工过程来进行分析,施工单位为了将整体的施工操作效果展现出来,很多工程管理工作人员将地表注浆和底层暗挖技术进行有效的配合应用,有效防止后续的加固技术受到不良的影响。除此之外,在隧道建设工作后期当中仍然会受到诸多环境因素的干扰,比如岩层受到不良损坏等,为了有效防止隧道工程施工周期加大,相关施工单位可以使用填充踩空等措施来进行操作。与此同时,在地表注浆技术的使用和发展过程当中,已经慢慢得到有效的完善,同时与其相关的辅助工作技术也得到了有效的优化和升级。比如在钢化管的压入工作效果上,通过直径为1.2米的钢管长度,在施工的质量上表现尤为明显,截止目前,该项技术在我国各大公路隧道工程施工当中得到了广泛的重视和应用。
        结束语
        随着铁路事业不断发展,铁路建设在收获卓越成果的同时也暴露出诸多问题。特别是面对一些复杂地质条件,铁路隧道施工一旦出现安全事故或引发地质灾害,必然造成不可估量的人身财产损伤。因此,施工人员要加大对铁路隧道施工技术的创新研发力度,从监控量测、超前地质预报等技术手段入手,根据现场围岩特性总结出适合的开挖工法和监控手段,从而推动铁路隧道施工水平不断提高,保障铁路运行安全稳定。
        参考文献:
        [1]梁胜国.复杂环境黄土地层大断面铁路隧道裸露拱盖法施工技术[J].施工技术,2019,48(8):118-120.
        [2]刘金松.川藏铁路高地温隧道施工关键技术研究[J].施工技术,2018,47(1):100-102.
        [3]陈宇.铁路隧道施工常见问题及控制对策探析[J].城市住宅,2019,26(6):169-1

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