研究复杂地质条件下铁路隧道施工技术 张军朋

发表时间:2020/7/21   来源:《城镇建设》2020年10期   作者:张军朋
[导读] 在我国当代社会建设发展的过程中,越来越多城市开始加大对铁路建设的投资力度,
        [内容摘要]在我国当代社会建设发展的过程中,越来越多城市开始加大对铁路建设的投资力度,以促进交通运输行业的发展。就铁路隧道施工来说,建设场地的环境总体来说较差,经常会遇到复杂的地质情况,加大了铁路隧道施工难度。文章主要通过分析复杂地质条件下铁路隧道施工技术的作用及难点,简要概述几种铁路隧道施工技术形式。
        [关键词]复杂地质;铁路隧道;施工技术
        在实施铁路工程项目建设施工的过程中,经常需要穿越山谷地带,因此要修建隧道促使铁路工程项目结构更加完善。但是这种复杂地质会导致铁路隧道施工安全性降低,甚至会危害施工人员的生命安全。所以,对复杂地质条件下的铁路隧道工程施工技术的应用形式进行分析非常有必要,可以为我国社会效益的产生提供根本保障。
一、复杂地质条件下铁路隧道施工技术的作用
        铁路隧道建设施工的主要目的就是促进当代交通运输行业的发展,给车辆通行提供便利,同时产生较高的社会效益。在修建铁路的过程中,经常需要借助隧道拓展运输路线,同时能够起到通车及保护车辆的作用。在复杂地质条件下实施铁路隧道施工就需要应用相应的施工技术,使其能够发挥基本职能,避免在实际建设施工过程中产生难以解决的问题。很多城市隧道在施工中难度较小,但是水下隧道及山岭隧道在开挖及施工当中都可能会产生较多的影响因素,促使综合建设施工难以根本要求。利用铁路隧道施工技术可以针对复杂的地质条件进行科学的施工规划,对于施工中可能产生的意外事故进行预防,确保项目施工顺利开展。在不同的地质条件下,就需要提高铁路隧道施工技术方案的科学性,加强施工有序性保障,提高项目建设施工质量。
二、复杂地质条件下铁路隧道施工难点
1、安全意识淡薄
        很多铁路隧道施工人员缺乏经验,甚至部分施工单位会聘请农民工施工,其不了解复杂地质的实际情况,仅仅简单地按照施工要求完成工作任务。实践操作人员在工作当中没有重视复杂地质条件下铁路隧道施工的安全性,其在建设施工过程中存在敷衍了事的现象,凸显了技术人员的安全意识薄弱问题。部分建设施工单位人员受到传统施工理念的影响,认为部分特殊区域的铁路隧道施工有较强的安全性保障,在没有革新施工技术的情况下贸然开展隧道开挖等操作,导致其在复杂地质环境施工中产生了严重的铁路隧道施工安全事故。复杂的地质会使得铁路隧道施工中存在较多不确定性因素,容易给项目建设施工带来负面影响。在技术人员安全意识淡薄的情况下,项目施工难以顺利开展。
2、施工技术不合理
        在复杂地质下开展铁路隧道施工需要确保施工技术符合实际情况,才能够让其发挥最大程度的作用。尽管部分施工单位能够按照我国现有的铁路隧道施工要求采取相应的施工技术方法,但其中的问题还是屡见不鲜。大部分施工单位在铁路隧道施工中还是利用传统的施工技术,难以应对复杂地质。施工人员采取的主要施工方法为钻爆法及掘进法,在施工的过程中没有利用相对应的支护技术,导致各个部分的施工内容没有充分衔接,降低了项目建设施工的稳定性。还有部分施工单位为了提高经济效益,降低施工成本,在施工设备准备方面存在非常大的缺陷,无法达到复杂地质下的铁路隧道施工设备需求,导致施工中存在安全隐患。
3、隧道地形阻碍
        异常的地形情况会给项目建设施工产生一定程度的阻碍,导致施工技术的实施受到限制,难以凸显技术效果。实施铁路隧道建设施工的根本目的是对该路段的铁路进行保护,技术人员就需要应对复杂地形,在施工中凸显自身的工作职能,同时体现技术效用。复杂地质下的铁路隧道施工地形一般比较奇特,技术人员在修建施工的过程中需要面对较多难题。在施工场地的岩层条件较差时,其容易发生坍塌现象,并且地层会表现出一定的脆弱性,导致施工受地质条件的影响较大。部分场地会表现出活跃的地壳活动,导致施工受到干扰。虽然技术人员可以打通地层,但是在长期的施工中存在岩层坍塌或者变形的风险,甚至可能会产生地表滑坡现象。
三、复杂地质条件下的铁路隧道技术方法
1、浅埋偏压地质条件下的施工方法
        在浅埋偏压地质条件下,技术人员开展项目建设施工存在较大的难度,在施工的过程中可能会产生塌方现象。铁路隧道施工需要将隧道立成拱,但是在浅埋偏压地质条件下,这项施工内容的难度会大大增加,甚至存在一定的危险性,影响项目建设施工效果。浅埋偏压地质的主要表现是地面位移,产生这个现象的主要原因是存在地层损失,由此可见,这种复杂地质条件给铁路隧道工程施工造成的负面影响较大。因此,施工人员要对不同形式的技术进行合理选择,不仅需要确保其适用性,还要充分发挥技术职能。技术人员在施工的过程中可以利用排水技术、支护技术及科学的开挖方法达到施工要求。施工人员在施工之前,需要对该地址条件的特征及施工要求进行分析,了解其基本特点,确保施工规划及施工方案的可行性。在开挖隧道的过程中,施工人员需要做好超前地质预报工作,掌握围岩地质信息,同时还要了解其变形状况。更重要的是,施工人员要明确围岩的变形规律及发生变形的时间,根据实际情况调整施工工艺,促使技术的应用能够满足这种复杂地质的要求。
2、软弱围岩地质条件下的施工方法
        在软弱围岩地质条件下的铁路隧道施工需要以提高围岩稳定性、应力合理性作为要点,才能够达到最佳的施工效果。施工人员在实施相关的技术手段时,需要全面分析施工场地的地质条件,掌握施工要求。其要在明确荷载的情况下对铁路隧道结构进行调整,尤其需要科学分析铁路隧道工程施工的荷载要求,进而确定衬砌尺寸及类型。技术人员要利用先进的施工技术,对施工区域的周边地质进行鉴定,以规范的施工流程辅助项目建设施工。我国的鉴定技术在实际应用当中没有得到推广,在实施地质鉴定时,施工人员要合理利用判别仪器,还需要加大对鉴定技术的研究力度,促使地质鉴定水平得以提升,更加全面地掌握地质条件,采取有效的施工手段凸显其价值。
3、复杂外部环境的铁路隧道施工方法
        铁路隧道施工会受到外部环境的影响,导致技术人员在操作的过程中受到干扰。在复杂外部环境下开展铁路隧道施工,需要先做好外部环境调查,在掌握相关的信息之后,有针对性地采取有效的施工方法。很多铁路隧道都需要跨越山岭及城市,还要在地下穿越建筑物。为了避免在施工中产生冲突,施工人员要对周围的建筑物分布情况及管线的埋设情况进行勘察,之后再根据实际情况采取科学的施工方法提高项目建设施工合理性。在实施掘进技术时,施工人员要严格按照实际施工环境情况控制掘进速度和进程,避免给周围环境造成干扰。监督管理人员要对技术人员的操作进行严格的管理,得到监测反馈数据,让复杂地质条件下的铁路隧道施工不断优化。图1为中老铁路王岗山隧道,图中的铁路隧道周围环境比较复杂,地基比较软弱,会给铁路隧道施工产生一定的影响。这就要求技术人员做好地质勘察工作,采取满足项目建设施工的方法,避免在施工中产生问题,提高项目建设施工安全性。

图1  中老铁路王岗山隧道
四、复杂地质条件下优化铁路隧道施工技术的措施
1、加强地质勘察
        地质勘察工作的开展可以让技术人员在复杂地质条件下更好地应对铁路隧道施工中产生的问题,让其做好施工规划,为项目施工顺利开展奠定基础。在实施地质勘察工作时,技术人员要预判铁路隧道施工的地质情况,对于施工中可能产生的地质灾害进行分析,提出针对滑坡、坍塌等情况的施工方案,提高项目建设施工可行性。在进入到施工阶段之后,技术人员要掌握铁路隧道岩层的受力情况,了解周围的水质情况,协助管理人员做好监测工作。为了确保铁路隧道施工的有效性,技术人员要深入隧道内部了解岩层实际情况,对地下水位的情况进行分析,提高铁路隧道建设施工安全性。
2、合理选择施工技术
        不同的复杂地质条件下的铁路隧道施工适应不同的施工技术形式,施工人员需要合理选择施工技术才能够发挥技术效用,提高项目建设施工稳定性。技术人员要提高自身的工作水平,对于不同的技术形式进行了解,还要针对地质条件的差异转换施工技术。当施工人员遇到破碎煤层时,需要对瓦斯浓度进行监测,贯彻内部通风施工,促使瓦斯浓度得以降低,这样能够保障施工人员的安全。部分铁路隧道施工场地容易发生地质灾害,施工人员就需要对支护施工进行优化。其可以利用超前支护的形式提高铁路隧道的稳定性,降低发生意外事故的几率,从而保障施工人员的生命安全。
3、加强监督管理
        有效的监督管理可以规范施工人员的行为,使其针对设计的铁路隧道施工环境对复杂地质条件进行优化。铁路工程项目在建设施工的过程中需要符合人们的生产生活要求,所以要通过严格的管理对施工行为进行监管。单位要建立专门的监管部门,让施工人员在工作当中可以根据隧道建设施工进行改善,确保项目顺利开展。技术人员要按部就班完成每一项工作任务,避免其在施工中产生随意性行为。因此,施工单位要培养一支优秀的施工团队,让技术人员在工作当中利用信息化手段解决施工中存在的问题,并且研究新的技术方法,促使工程项目施工效率得以提升,消除施工中的事故。
五、结语
        复杂地质条件下的铁路隧道建设施工需要符合实际情况,技术人员要采取正确的施工方法提高铁路隧道施工效用。在施工之前,需要以合理的地质勘察给铁路隧道施工提供基础条件,提高项目建设施工安全性,为施工单位的发展提供稳定性保障。
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