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摘要:这些年来,在经济不断发展的背景下,交通事业也在不断进步。如今,公路、铁路的建设,已经遍布各个地区,旨在能够更好地为人们出行服务。但是,从另外一个角度来看,工程项目不断增加,覆盖的范围更大,那么所遇到的地质类型也更多,很多复杂地质环境也开始出现。尤其是在铁路隧道的施工中,更是容易遇到各种不同的复杂地质环境。若是没有选择合理的施工技术,就很容易影响到施工质量。在本文中,就针对这部分的内容进行了探讨。
关键词:复杂地质环境;铁路隧道;施工技术
铁路隧道施工,本身性质就比较特殊,其不仅工期长,而且里程也比较长,会跨越很多个地区,也会遇到各种复杂的地质条件,比方说浅埋偏压、松散地层等等。而这些地质环境,都是不利于铁路隧道施工的。若是没有采取有效措施解决这些问题,那么也就会引发严重的事故,为工程建设带来严重的经济损失,甚至造成人员伤亡。在实际情况下,由于这些地质条件比较复杂,而且类型多样,所以为了确保施工质量,也应当要选择针对性的施工技术来进行。
一、浅埋偏压地质环境下的施工
在众多的复杂地质环境中,浅埋偏压就是其中的一种。由于这种地质环境对于施工操作也会有一定的影响,所以若是在这种地质环境下施工,也需要采取有效措施来克服这种地质条件的影响。只有这样,才能够有效地避免突发性安全事故的发生,从而在最大程度上确保施工人员的生命安全。在实际情况下,为了可以有效解决浅埋偏压隧道中遇到的问题,突破这种不良地质条件的限制,也需要选择针对性的施工技术来进行施工。而在此之前,相关的技术人员和负责人也需要充分了解浅埋偏压隧道的特点,并且了解这种地质条件下隧道施工的要求,了解这种地质条件的特性,然后提前预测之后施工过程中可能会出现的地质灾害,然后再采取针对性的技术进行施工,并且制定针对性的施工方案,在最大的程度上避免突发性事故的发生。而在开挖隧道的过程中,应当准确把握好各个不同地段的地质特点,做好超前地质预报,并且定期开展做好监控量测工作,以数据指导施工,避免在施工过程中出现地质灾害。
二、膨胀土地质环境下的施工
从实质上来说,在膨胀土地层中开挖了隧道之后,那么就很有可能出现围岩变形的现象。另外,在长期浸水的环境下,围岩也很容易膨胀,或者是因风化而开裂等。这样一来,围岩的支撑力也将会大大降低,并且稳定性也会受到不好的影响。因此,若是在膨胀土地层中建设铁路隧道,那么也需要考虑到这一问题。在这种情况下,相关的技术人员应当提前勘察围岩压力以及流变情况,并且充分掌握变化规律。为了能够在最大程度上减少对围岩的扰动,在这种情况下通常可以选用无爆破掘进法的方式来进行处理,使用掘进机、液压镐等开挖方式来进行开挖,在最大程度上控制围岩的暴露时间,并且及时对其进行衬砌处理,从而有效避免围岩出现膨胀变形的现象。而在其他不适合使用开挖方法的位置,则可以选用正台阶法或者是侧壁导坑法来进行处理。
三、松散地层地质环境下的施工
在松散地层中,由于土质的结构比较松散,承载能力弱,所以在这种地层中进行施工,也很容易出现坍塌的情况。因此,在这样的地质环境中开挖铁路隧道,也应当采取有效的方法来减少对围岩的干扰。在实际情况下,很多施工单位都会遵循先护后挖、封闭支撑或者是同时挖边封闭的原则来进行施工,或者是使用超前注浆改良地层和控制地下水等方案来进行。具体来说,在这种地质条件下的隧道施工,可以采取以下几种方式来进行:其一,超前支护。在隧道开挖之前,使用这种方法,可以有效地避免隧道掘进过程中发生坍塌的情况。在通常情况下,常用的超前支护方法包括超前锚杆方法、超前管棚法等。其二,超前小导管预注浆方法。
这种方法主要是指,在遵循相关规定的基础上,根据已经开挖完成的外轮廓线,在其中设置管壁带孔的小导管,并且向管内压入适量的水泥,以此来提高岩体的稳定性,避免出现坍塌现象。其三,使用降水、堵水方法。在松散地层中,含水量比较高,地层的稳定性也不够强。若是没有提前进行处理而直接施工,那么会导致在施工过程中存在较高的安全风险。因此,在这样的地质环境下,可以使用降水、堵水的方法来进行处理,通过减少土层水分的方法来提高土层的稳定性。一般来说,在铁路隧道施工中,降水、堵水方法有辅助坑道内井点降水、深井泵降水等方法。但是,在具体施工的过程中,还应当考虑到隧道的埋深、工程所处的水文地质条件以及技术经济条件等内容,然后再选择可行的技术,提高施工的整体水平。
四、溶洞地质环境下的施工
从实质上来说,溶洞地质环境,其实是比较特殊的,具有着十分明显的溶蚀作用。而在铁路隧道的施工中,由于跨越的范围比较广泛,所以也难免会遇到溶洞环境。为了能够减少溶蚀作用对施工的影响,那么在遇到这种地质条件时,相关技术人员应当加强对溶洞的勘察,明确分布范围、类型以及地下水条件等,然后再在取得相关资料的基础上采取针对性的、安全的施工方法。在实际情况下,针对还没有发育的岩溶区,应该做好预防,避免在之后的施工中出现大量突水、突泥等情况,确保施工安全。而在溶洞发育比较完全、岩层比较稳定、地下水量不大的情况下,也可以使用探孔或物探等方法来全面深入的了解地质条件的实际情况。另外,在溶洞穿越暗河水囊等岩溶区,还可以通过超前钻探及时了解地质情况,提前解决排水问题。而若在施工过程中发生突水、突泥现象是等现象,则还可以利用平导作为泄水通道,以此来更加顺利地开辟出掘进工作面。
五、流沙地质环境下的施工
从实质上来说,在众多复杂地质条件中,流沙地质条件,也是一种十分常见的复杂地质环境。从实质上来说,流沙,其实大多都是呈糊浆状,不具备良好的稳定性。而在这样的条件下施工,也很容易出现围岩失稳坍塌、支护结构变形等危险现象。对于铁路隧道的安全施工来说,也是十分不利的。因此,在铁路隧道的施工中,若是遇到了流沙地质条件,那么也必须要先采取有效措施来进行处理。在对这种地质条件进行治理之前,需要先处理水流情况,尤其是需要采取有效措施减少沙层中的含水量。一般来说,在这种地质环境中,可以采取以下综合处理措施来进行处理:首先,需要加强对流沙地质环境的勘察,充分了解流沙的特性、地质的构成以及塑性指数等各项指标,然后再根据这些因素来选择最有效的治理方案。另外,在治理完成之后、隧道开挖之时,也应当遵循自上而下、分部进行开挖的原则,先护后挖,并且进行密闭支撑,一边挖一边封闭,以此来在最大的程度上控制沙粒从支撑缝隙中流出。另外,也可以使用超前注浆技术,先改善围岩的结构之后,再进行开挖,以此来有效避免对洞身衬砌造成破坏。
结束语
总而言之,在铁路的施工中,通常会涉及到很多方面的因素,而且也会跨越很多个不同的地区。在这样的情况下,也难免会遇到很多复杂的地质条件。如果没有对这些复杂地质条件进行有效的处理,那么也很难有效保证施工质量和施工安全。因此,在实际情况下,也就需要加强对复杂地质条件的勘察,了解地质情况,然后再采取针对性的措施来进行处理,确保施工安全,确保隧道施工能够充分满足相关的要求。
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