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摘要：铁路工程建设过程中，经常要穿越山谷沟壑，遇到的地质条件较为复杂，给铁路工程施工带来较大的难度，因此如何在复杂地质条件下，顺利的开展铁路隧道施工，成为了相关工作者研究的重点问题。隧道工程作为铁路工程建设的重要组成部分，对铁路工程的正常运营产生了直接的影响。因此在铁路工程隧道施工过程中，应根据隧道工程的实际情况，采用合适的铁路隧道施工技术，保证工程建设质量，为铁路工程的运行奠定良好的基础。
关键词：复杂地质条件；铁路隧道施工；技术要点
1铁路隧道工程复杂地质条件概况
铁路隧道往往建设在山岭、湖海等地质环境复杂的地区，常常按照穿越区域的不同划分成水下隧道、山岭隧道之类。施工中，若穿越薄弱围岩则将明显加大施工难度，缺乏合理控制措施时将引发安全事故，因此选择合适的施工技术是创造安全施工环境的必要前提。通过分析隧道施工步骤得知，易出现安全隐患的原因主要有以下几种。
1.1围岩状况是决定施工安全与否的关键因素，由于现场情况复杂且伴随有裂隙发育等问题，致使围岩不具备足够的自稳性。若遇到极端施工环境还会出现围岩完全丧失自稳性的情况，且隐蔽性较强，难以在前期准确预测。
1.2浅埋偏压地质环境下致使隧道埋深偏小，围岩的施工状况欠佳，难以形成稳定性较好的拱形结构。同时，由于埋深较浅因此更容易出现地表沉降现象，受施工作业的扰动性影响易引发地面位移问题。如果不对其科学管理将给周围环境带来恶劣影响。
1.3隧道附近环境较为复杂，为满足线路规划要求施工中需穿越特殊区域，因此明显加大了施工难度。例如，在穿越复杂岩层时容易出现围岩压力失衡的现象，在此情况下隧道支护效果大打折扣。
2复杂地质条件下隧道工程施工技术分析的重要性
交通的发展对我国社会经济具有直接影响，近年来，我国交通体系也越来越完善，铁路工程作为我国交通体系的一项重要组成部分，为我国交通发展做出了许多的贡献。隧道作为铁路工程的复杂结构，在铁路正常运行中发挥了至关重要的作用。隧道施工过程中，经常碰到各种各样复杂的地质条件，而且其力学性质以及地质条件是实时动态变化的，如果在施工之前，没有对地质构造进行认真的分析，制定的技术方案不够科学以及合理，就会埋下安全隐患，引发安全事故的发生。因此还应根据地质构造情况，采取合适的施工技术，并对施工技术方案进行不断的优化，保证隧道工程施工质量以及安全，从而促进我国隧道工程的不断发展。
3不同复杂地质条件下的隧道施工技术
3.1岩溶地质条件下的隧道施工技术
在隧洞工程施工过程中，经常能够碰到岩溶地质，容易引发洞顶或地表坍塌以及病害等问题，在一定程度上，提高了隧道施工的难度。如果不能采取相应的技术措施，则对隧道施工质量产生不利影响，而且还会影响隧道工程施工进度。因此在岩溶地质条件下，隧道施工还应做好以下几个方面：一是隧道施工应做到因地制宜，在隧道施工之前，应进行全面的地质条件勘察，对地形以及水文地质情况进行全面的分析，掌握所处地区地形以及水文地质的实际情况，同时根据勘察的结果，进行科学预测，制定科学的隧道施工方案，在保证隧道施工质量的情况下，尽量减少对岩层的扰动，确保隧道工程施工出现的问题，在工作人员可控的范围之内。二是在进行隧道开挖过程中，应采取有效的措施，保证开挖的稳定性。因此可以将躲避涌动作为隧道工程挖掘的一项重要方式，也可以实现绕道溶洞。
3.2浅埋偏压地质条件下的隧道施工技术
浅埋偏压地质条件下的隧道施工，由于隧道埋深浅、覆盖层厚度薄，这样就会在一定程度上，提高了隧道成拱的难度，难以保证隧道施工的质量，与此同时对周围环境还会产生一定的不利影响。在浅埋偏压地质条件下，对铁路隧道的开挖、排水以及支护都提出了更高的要求，对施工质量控制产生了不利影响。所以隧道施工之前，还应对这类的地质条件进行全面的了解，掌握其特征，并采取科学、合理的措施，制定科学、合理的施工方案。在隧道开挖施工过程中，应对围岩的相关地质信息情况进行监测，针对地质变形的情况，及时的采取措施，加以解决，避免对隧道施工质量产生不利影响。另外应根据地质条件的变化，对工艺参数进行修改，使其符合施工状态要求，可能引发地质灾害问题。
3.3软弱围岩地质条件下的隧道施工技术
对于不同的地质，围岩的特征也存在不同，所以在软弱围岩地质条件下，还需要加强对地质条件进行深入的分析，选择适合地质特点的施工方式，使得产生的应力控制在合适的范围之内，保证围岩的稳定性。与此同时还应明确围岩所承受的荷载，根据隧道荷载，确定隧道结构的要求。与此同时还应保证衬砌结构的稳定，避免出现隧道裂缝。
3.4隧道衬砌结构的裂缝控制施工技术
在隧道工程施工过程中，经常碰到隧道裂缝问题，而造成隧道裂缝的客观原因主要包括环境温度或者湿度、钢筋使用情况不当等原因。因此还应采取科学、合理的施工技术措施，预防隧道裂缝的出现，保证隧道工程施工的质量以及进度。具体还应做好以下几个方面：
首先应选择合适的施工原材料，保证施工原材料符合工程施工的实际情况，这样可以有效避免施工变形问题的出现。选好施工原材料以后，还需要按照一定的设计配比，进行混凝土配比试验，通过配比试验，尽可能的减少衬砌收缩性变量问题。硅酸盐水泥在一些复杂地质条件下的建设项目应用的较为广泛，但是需要注意的是硅酸盐水泥不要与其它类型的水泥混用，这样可能会影响材料的质量，进而引发衬砌裂缝问题。
其次应保证混凝土施工质量符合要求，这就必须对混凝土施工进行监管，以避免衬砌捣固问题的发生。因此在具体的施工过程中，可以采用机械捣固的方法，保证捣鼓质量。同时还应控制混凝土施工的温湿度，应将其控制在规定的范围之内，尽量减少收缩性病害的发生。
最后还应加强对地下水的综合整治，应避免出现局部渗流的问题，对隧道施工质量产生不利影响。因此可以采用复合防水板，加强对各种水源的防治。
4复杂地质条件下的常见地质问题
4.1大断层带
大断层地质作为一种典型的復杂地质，对铁路工程建设造成的影响和危害非常大。通常情况下，铁路建设中出现的塌方、高外水压力、巷道突水等现象，往往与断层破碎带存在一定的关系。如在深埋长隧洞工程中，区域性断层地质直接影响工程的施工，如果不能很好地处理，将会对整个工程带来不利影响。
4.2浅埋偏压
在铁路施工的过程中，经常遇到的复杂地质就是浅埋偏压。浅埋偏压地质容易出现大幅度的变形，变形现象便会造成隧道施工的困难，甚至产生比较严重的事故灾害，影响施工的正常进行，甚至威胁施工人员的生命。在隧道施工中遇到浅埋偏压地质的时候，施工人员为了保证隧道施工的质量、稳定性与安全性，必须要充分了解浅埋偏压地质的特点，选择合适的技术与方案，将施工过程中的问题和困难进行有效的解决，从而保证铁路工程的顺利进行和后续运营。
4.3岩溶灰岩地区
岩溶地质是铁路施工中最常见的一种复杂地质，这种地质极易导致突水、突泥的现象。
4.4软弱围岩
软弱围岩地质指的是岩石的质量不坚硬，并且不具有较好的承载力、粘接力以及岩体强度，岩体结构破碎、岩体松散的围岩。软弱围岩因其特质在水的作用下，会在短时间内出现岩层软化的现象，从而导致工程塌方。在铁路深埋隧洞工程中，由于高地应力的不断作用，会导致软弱岩体变形。
为了提高隧道工程建设的质量与安全性，必须对软弱围岩地址进行深度的了解，选择合适的技术，对其存在的问题进行处理。
4.5膨胀岩
膨胀岩主要存在于软岩中，形态接近岩土，但本质却不是岩土，其中存在很多亲水的矿物质，当周围的湿度出现变化，膨胀岩也会随湿度的变化而变化，当其变化的程度收到外界的约束时，便会产生很大的内应力。膨胀岩的变形会对隧道工程带来不利影响，对其危害的控制，可通过减少对围岩干扰以及设置防水结构的方式，主要目的是保证隧洞内的湿度稳定性。
4.6岩爆
岩爆是一种动力破坏现象，最常出现在深埋地下工程施工当中。岩爆事故一旦发生，其所产生的影响力和破坏力非常大，一场比较严重的岩爆，不亚于4～6级地震，直接导致施工现场发生严重事故，并且岩爆持续的时间久，短则几天，多则数月，造成的损失非常大。从岩爆现象的成因来看，这种地质现象的破坏力是由岩石的强度对岩层内部地应力的抵御能力的大小来决定的。通常情况下，岩石都具有一定的脆性，隧道施工前，首先必须对施工地的岩层构造和特点进行充分的了解和分析，对可能产生岩爆的地段制订现场紧急预案，这样可尽量将损失控制到最低，保证施工人员的人身安全。
5提高铁路隧道施工水平的有效措施
5.1强化对施工地区地质情况的勘察
很多隧道建设工程问题的出现，都是施工团队对施工地区地质情况的不熟悉所导致的。施工区域一旦存在复杂的地质环境，对整个施工组来说是莫大的挑战，想要更加安全地进行隧道施工，就需要收集当地大量的地质资料，结合当地的气候、文化等多方面，对地质情况进行实地勘察，由专业隧道施工人员和工程设计人员在现场指导施工。岩土层的形状、土壤松软程度、有无盐碱结块、是否经历过泥石流，都是工程人员所要考虑的问题，这直接决定了能否采用一些比较先进的开凿技术。
例如，在铁路隧道开工初期，施工团队应该制定完善的地质情况勘察方案，由专业地质人员和专业隧道施工人员策划，将各种细化的工作分配给不同的专业部门，要对地质情况全面勘测，施工团队应配置最先进的地质勘测工具。同时，只是工程专业角度的勘测工作是不够的，工程人员要联系当地居民，咨询当地所经历过什么样的地质灾害，判断该施工区域是否存在隐患。在施工前对地质情况进行勘测属于前期工作，在施工开始之后，各施工组应该时刻检测该区域的岩石结构、岩石受力情况、岩石地质情况。施工过程中要通过地质调查、物探、超前地质钻探、加深炮孔等综合手段，进一步查清隧道开挖工作面前方（含隧底）的工程水文地质条件和不良地质等信息，指导工程顺利进行，降低建造过程中出现地质灾害发生的机率和危害程度。
5.2提高地质勘察技术水平
在铁路隧道工程施工过程中，对于碰到的复杂地质条件，通过地质勘察了解地质类型以及实际情况，为铁路隧道工程施工质量提供了重要保障。为此这就要需要加强地质勘察技术水平，不断提高地质勘察效果，能够及时获取地质条件，以便于采取相适应的隧道施工技术，防止地质灾害发生。在对铁路隧道工程施工进行地质勘察，具体应做好以下几个方面：一是应由专业的地质勘察人员，采用先进的勘察仪对地质结构进行全面的勘察，掌握区域地质结构的实际情况。二是要对可能发生的地质灾害进行全面的监测，并针对可能发生的地质灾害，采取相应的预防措施，保证工程施工质量和安全。
5.3合理改进隧道施工技术
在复杂地质条件下的铁路隧道施工过程中，还应根据具体的实际情况，对隧道施工技术进行改进，这就需要施工人员对复杂地质的相关资料进行深入分析研究，制定科学、合理的处理策略。具体应做好以下几个方面：一是采用事前预防措施，防止施工地区地质灾害的发生；二是一旦发生地质灾害问题，则应立即采取相应的措施，加以解决，尽量减少地质灾害带来的破坏；三是处理还地质灾害问题后，需要做好相关的总结工作，以便于为日后同样问题的处理提供重要的参考依据。
5.4合理制定施工方案
合理制定施工方案是进行复杂地质条件下铁路隧道施工的核心工作，有很多的施工单位没有更新最先进的施工技术，还是采用传统的开凿隧道的方式，还有一些施工队伍为获取更多利益，采用比较省钱但不适合当前任务的施工方式，容易造成重大的工程事故。在复杂的地质条件下，目前可供应用的施工技术有：浅埋偏压隧道技术、软弱围岩隧道技术、地表滑坡隧道施工技术、隧道加工过程的通风技术、洞外加固处理技术等。提升铁路隧道施工技术的水平的关键，就在于要制定合理的施工方案。方案中选用的施工技术要能够体现对地质灾害的防御，符合当地的地质条件，并且具有很好的危险处理机制，在出现问题的时候能够指引队伍精准的进行处理，提升施工安全性。
以隧道施工过程的通风技术应用为例，企业在工程中使用钻爆法往往无可避免，在施工过程中出现大量的烟尘和有害物质。在铁路隧道建设开凿中，施工单位应聘请空气质量检测方面的工程专家，在总工程师领导下，对隧道通风技术进行必要的应用。工程管理人员和技术管理人员要对施工人员的編制进行细致的划分，将通风技术的原理和使用方法、注意事项等内容讲授给施工人员。通风技术的建设要立足于合理的、科学的、完整的施工方案。每次施工之后，要做好详细的记录，生成一篇报告，为以后的铁路隧道开凿工作提供参考资料。
5.5提升施工人员操作水平和安全意识
成功的铁路隧道施工不仅需要技术层面的牢靠，还需要提升施工人员操作水平和安全意识，目前很多施工团队的工程人员水平参差不齐，存在很多经验不足的年轻人。缺乏操作经验和隧道开凿经验在施工过程中是致命的，隧道的建设不是理论知识的简单应用，其中涉及到很多的只有通过实际操作才能明白的知识。在复杂地质条件下的施工中，物联网技术和传感器技术并不能做到将所有的危险都提前预知出来，这就需要工作人员在施工时自己多加注意，在保证自身安全的前提下，提升自己的实际操作水平。
例如，工程管理者可以制定一套由专业人员领导新人的制度，在施工过程中，采取自上而下的管理制度，操作水平不高的工程人员要服从老员工的命令，严格遵守铁路隧道建设的相关制度和条例。企业高层可以在企业内部开展铁路隧道安全与实践的研讨会，由隧道开凿专业人士发表讲话，提升施工人员的整体水平和安全意识。
5.6加强对施工过程的监督
在铁路隧道工程施工过程中，还应加强对施工过程的监管力度，通过有效监管，及时的发现和解决铁路隧道工程施工过程中的存在问题，保证铁路隧道工程施工所有环节都能够满足工程施工的要求，与此同时还可以尽可能的减少安全事故的发生，保证铁路隧道工程施工安全、稳定的运行，从而建设处更多优质的铁路隧道。
结束语
综上所述，随着我国社会的不断发展，促进了我国铁路建设水平的不断提升，对铁路工程建设也提出了较高的要求。在铁路隧道工程建设过程中，经常碰到复杂地质条件，在一定程度上，提高了铁路隧道施工难度，难以保证铁路隧道工程施工质量。因此在复杂地质条件下，还应加强对地铁隧道所在的地质条件进行全面的勘察根据隧道工程的实际情况，采用合适的铁路隧道施工技术，抓住隧道施工技术要点，同时还应加强技术管理水平，保证工程建设质量，为铁路工程的运行奠定良好的基础。
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