巩严伟
中国水利水电第四工程局有限公司 新疆昌吉 810000
【摘 要】交通行业的发展是社会发展的突出表现之一。近年来,国家加大了对铁路建设事业的投入力度,铁路建设取得了显著成就。铁路施工经常遇到复杂的地质条件,在这种情况下进行隧道施工难度很大,对施工技术也有较高要求。因此,施工单位应当重视复杂地质条件下的铁路隧道施工技术研究,根据实际情况采取合适的施工技术方法,加强技术管理,从而顺利完成施工任务。
【关键词】复杂地质;铁路;隧道;施工技术
1 引言
在铁路工程施工中,为了穿越山谷地带,经常需要修建隧道。作为铁路工程的重要结构,隧道不但能减少路堑深挖技术风险,保证施工安全,还能缩短路线长度,降低工程造价。因此,隧道工程在铁路工程建设中有着不可替代的作用。我国幅员辽阔,地形地质条件复杂,在复杂地质条件下进行隧道工程施工,技术难度大、安全风险高。因此,施工单位需要正确认识隧道工程施工管理的重要性,认真研究施工现场的地质条件,把握施工技术要点,并制定科学合理的铁路隧道施工技术方案,以此确保工程建设质量,实现企业经济效益与社会效益的提升[1]。
2 复杂地质条件对于铁路隧道施工的影响
我国地域广阔,有着较为复杂的地形地貌和地质条件,而自然因素对铁路工程施工的影响较大。总结得出,复杂地质条件通常包括两种情况:第一,施工场所本身存在较差的地质条件,例如岩石层脆弱,容易产生崩塌;活跃的地壳运动会对地层稳定性造成影响;特殊的地质地貌,如岩溶地貌、软土地基等。在隧道工程施工中,如果遇到较为复杂的地质条件,会导致隧道掘进难度大大增加,或者引发地质灾害。第二,施工地段有着特殊的地质环境,如存在地下洞穴或者采空区等;如果隧道工程需要通过构 / 建筑物或城市下方,往往会与地 下管线发生交叉,导致地表构 / 建筑物的安全性受到威胁。因此,复杂的地质条件会在很大程度上影响隧道工程施工,施工单位必须高度重视复杂地质条件下的铁路隧道施工管理。
3复杂地质条件下铁路隧道施工技术探讨
3.1 复杂地质条件下铁路隧道施工技术方法
1)浅埋偏压地质条件下的施工方法。
当铁路隧道施工遇到浅埋偏压地质时,由于隧道埋深和覆盖层厚度较薄,隧道独立成拱的难度大大增加,施工时容易产生塌方,或者由于地层损失导致地面位移。针对这一情况,在施工过程中必须慎重选择开挖方法、支护技术和排水技术。在正式施工前,需要对浅埋偏压地质可能存在的危险因素进行分析,了解该类地质的基本特点,在此基础上进行施工方案的制定,确保方案科学、合理。此外还要对施工中可能遇到的问题进行预测,制定合理有效的应对措施,尽可能减少突发事故对施工的影响,以免危害扩大。在隧道开挖过程中,应当做好超前地质预报且认真研究围岩地质信息,并实时监测地质变形情况。不仅如此,还要分析围岩的变形状态,对围岩变形规律、发生时间等加以掌握,并根据地质条件变化及时修改施工过程中的各项工艺参数,做到“岩变我变”,确保顺利完成施工任务。
2)软弱围岩地质条件下的施工方法。
不同地质下的围岩特征存在很大差异,当隧道施工遇到软弱围岩地质时,应当认真研究此类地质特点,在此基础上选择科学的施工方法,确保施工时应力合理、围岩稳定,达到最佳施工效果。此外,还要全面分析现场地质条件、施工要求等,明确荷载情况,使隧道结构能够满足荷载要求。对隧道工程中的衬砌结构进行科学分析,合理确定衬砌尺寸、类型。考虑到软弱围岩地质的基本特点,采取先进合理的施工技术,尤其是施工区域周边的地质鉴定技术,并规范工艺流程。隧道施工的顺利与否在很大程度上取决于地质鉴定技术水平的高低。相较于发达国家,国内地质鉴定技术起步晚,发展时间较短,在应用过程中仍存在许多不足之处。在开展地质鉴定工作时,只能使用地质判别仪器进行零星的鉴别,无法获得系统结果。基于这些原因,现阶段要加快研究地质鉴定技术,不断提高鉴定水平,为复杂地质条件下的铁路隧道施工提供有效的技术保障。
3.2 复杂地质条件下铁路隧道施工技术管理措施
1)加强地质勘察。隧道施工在很大程度上受复杂地质条件的影响,在这种情况下,首先要对施工现场地质进行勘察,为施工奠定良好基础。通常,在隧道工程施工阶段,地质勘察工作需考虑 3 个方面:首先,在施工准备阶段,应当预判现场地质情况,施工中可能会出现的地质灾害,如坍塌、滑坡等,分析隧道施工方案的可行性;其次,在正式施工中,对于岩层受力状况、结构、周边水文地质情况等要素进行实时监测,有效指导施工工作的开展;第三,深入隧道内部,认真分析岩层实际情况、地下水位情况以及岩溶地貌等,以确保隧道施工安全。
2)合理选择施工技术。要想确保隧道施工顺利进行,首先要加强施工技术管理。不同的地质条件对施工技术的要求存在一定差异,施工单位应当根据实际情况,合理选择施工技术,以此实现隧道施工质量及工效的提升,确保施工安全。遇到破碎煤层,应当实时监测瓦斯浓度,做好隧道内通风工作,以此实现瓦斯浓度的降低,保障施工人员的人身安全;针对地质灾害发生频率较高的地区,应当改进支护工程,采用超前支护形式,以免发生意外事故,危害施工人员的生命安全。
3)加强监督与管理。作为国家基础设施的重要组成部分,铁路工程与人们的生产生活息息相关,因此,相关部门应当重视工程质量管理,建立健全相关制度,以此来规范隧道工程建设施工。
3.3 主要的施工注意事项
1)发布施工公告和爆破公告,内容包括项目名称、设计单位、施工单位和负责人,施工期限等;爆破前几天发布爆破通告,内容包括爆破位置、次数、时间、管制范围、标准、各种信号及含义,以及发出信号的方式、时间等有关注意事项。
2)钻孔时,按照施工现场临空面的形状控制钻孔的方向,应首先考虑倾斜钻孔方案。
3)爆破后,防止哑炮,应派专业人员逐个检查确认,检查无问题后向现场施工指挥长签字确认。现场施工指挥长下令线路养护检查人员对线路进行检查观测,检查观测均无问题后向现场施工指挥长报告。指挥长收到报告后,在下达解除警
戒、通知撤除相关铁路防护前,必须与相关专业监理工程师及其他相关人员共同确认安全[2]。
4)严禁在火车通过前先将炸药装好等待起爆。
5)建立检查、验收、发放、看护爆破物品的各项安全规章管理制度。
6)物资部门购买爆炸物品前,应按计划签订采购合同,在申请领取“爆炸物品购买证”后,由经过专业培训合格的人员到持有“爆炸物品安全许可证”的化工厂或持有“爆炸物品销售许可证”的销售部门购买。
7)爆破物品运输前必须事先取得《爆破物品运输证》,并使用符合要求的运输设备,装卸和押运符合有关要求。
8)爆破物品必须贮存在专用库房内,现场临时炸药库的炸药、雷管、导爆管存放数量符合要求并分库存放,库内必须有足够的消防器材。
9) 为避免路基开挖及爆破施工影响既有线正常运营,在施工现场附近驻守安全排险队,必须派专人 24h 巡守,当有危及火车通行安全等情况发生时,严禁盲目放行列车。
4 结语
综上所述,本文只是对爆破施工认识的一管之见,在爆破施工中还存在施工图图例不统一、个别飞石安全计算不确切等相关问题,希望此次分析意见能为以后临近既有线的控制爆破提供一些经验和指导。
【参考文献】
【1】TB 10414—2003 铁路路基工程施工质量验收标准[S].
【2】宁远思.电气化铁路既有线深路堑扩堑石方控制爆破[J].工程爆破,2002(1):47-49.