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摘要:随着我国经济发展速度的加快,进一步推进了我国隧道工程的建设与发展,尤其是铁路隧道工程施工中,随着施工技术水平的不断提高,有利于推进我国交通建设的发展。但由于在铁路隧道工程施工过程中,常常会遇到一些复杂的地质条件,使得整个铁路工程施工质量受到影响。基于此,本文结合具体的工程,对复杂地质条件下隧道施工技术及施工难点进行分析,然后在此基础上提出一些施工建议,以供参考。
关键词:复杂地质;隧道施工;施工技术;施工难点;建议
0 引言
针对复杂的施工环境和地质条件的影响,需要采取更加先进的施工技术,以此保证铁路隧道工程的质量。在铁路隧道工程施工过程中,常常会遇到一些如岩溶地质、高低温地质、特殊岩层以及软破碎等复杂的地质条件,这些复杂的地质条件都会对隧道工程的施工进度和施工质量造成影响,严重情况下还会带来许多安全隐患问题。因此,对复杂地质条件下的隧道施工技术进行分析,这对保证整个隧道工程施工质量和安全性有着重要的意义。
1、工程概况
某隧道全长为2085m,该隧道工程地理位置在山岭地区,地面海拔高程为300-410m,与地面最高差在110m,最大的埋深度在90m左右。该隧道进口纵坡坡度在10°~20°,且呈现出围岩较差、全隧道浅埋偏压等不良的地质情况。
2、不同地质条件下使用的隧道施工技术分析
2.1针对软弱围岩地质条件的施工
在隧道工程施工过程中,通常会遇到软弱围岩这一种较容易坍塌的松软地质条件,由于岩层稳定性较差,很大程度上增加了隧道工程施工的难度,如果不能有效把控,就会很容出现坍塌事故。针对软弱围岩地质条件下的施工,为了确保施工顺利开展以及保证施工的质量,需要在隧道施工之前,要为施工人员提供有效且质量合格的防护设备,同时也要加强施工人员的安全教育培训,提升施工人员的安全意识,以此避免安全事故的发生。同时,在隧道施工过程中,要及时做好排水工作,如果土层中出现渗水问题,就会增加岩层的松散度,这样很容易发生坍塌问题,一旦发现施工地面存在裂缝或者坍塌的趋势,要及时落实相应的防护措施,可使用稳固性较强的粘土对裂缝位置及坍塌区域进行填充,并在填充完成后给予填充区域一定的压力,确保粘土填充区域的密实度,以此提高稳固性。
2.2针对偏压围岩地质条件的施工
在隧道工程建设过程中,还可能会遇到偏压围岩地质条件,这种地质条件不仅地形坡度较大,而且岩层的薄弱性较明显。在地形坡度较大的情况下,就给岩层结构造成巨大的压力,可能会引起岩层异动,进而出现坍塌等问题。而在岩层薄弱性较明显的情况下施工,岩层结构很有可能会出现裂痕,使得岩层结构的稳定性遭受影响,这样不仅对对施工进度造成影响,而且还难以有效提高施工质量。因此,在隧道工程施工过程中,如果遇到这种地质条件,需要相关人员在施工之前对施工周围环境进行全面的勘察,并对土层的硬度和湿度进行合理分析,同时需要使用专业的支护材料和仪器科学进行岩土层的支护保护,以此不断增强岩土层的稳定性,然后在施工过程中不断从地表进行岩石的加固。
3、复杂地质条件下隧道工程中的施工难点
3.1安全意识较为薄弱
随着我国交通网络建设的不断完善,铁路隧道工程也在一些特殊性的地区进行修建,这对于施工单位而言,其施工技术要求更高,尤其是在面临一些复杂地质条件的情况下,使得整个隧道工程施工难度系数增大,如果在实际的施工过程中,不能够有效提升自身的安全意识,以及对施工技术进行有效的革新和强化,这样很容易在这样复杂的地质条件下施工时出现许多安全施工。而从目前的情况来看,许多施工单位的安全意识较为薄弱,普遍认为施工问题的发生主要是由于不良地质条条件或者施工人员施工素质较低影响产生,实际上对于施工过程中的安全防护措施并没有有效落实。
同时目前隧道施工人员的专业技术水平还有待提升,而且大多数施工单位在施工过程中往往依靠施工人员的施工经验来判断工程质量,这就使得特殊区域的隧道施工质量难以达到施工标准。
3.2使用的施工技术不合理
在隧道工程施工过程中,在面临一些复杂的地质条件时,施工单位应当积极使用更加先进的施工技术,以此保证施工人员的安全,提高整个隧道工程的施工质量,这也要求施工单位要不断进行施工技术的升级和优化。如果在复杂地质条件下开展隧道施工时仍然保留传统的施工技术,且没有做好相应支护技术的有效衔接,就会给整个铁路隧道施工带来较大的安全隐患。虽然传统的施工技术能够能建设完成,但是对于复杂地质条件下的隧道施工,其施工质量并不能够达到相应的标准。
4、复杂地质条件下隧道工程施工的策略
4.1施工技术要点分析
结合该隧道工程的实际情况,在隧道开挖时,针对Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩都采用了三台阶法进行开挖,其中由于Ⅴ级围岩处于浅埋、偏压和断层破碎带,处于围岩地质较差地段,因此使用了三台阶临时仰拱法进行开挖。在具体的开挖过程中,主要涉及的工艺流程有超前支护、初期支护的制作与施工、边墙仰拱初期支护、初期支护质量检查、防水层铺设与二次衬砌、水沟电缆槽开挖等等。在开挖过程中,针对上部导坑需要施工人员通过人工风镐的手段进行,而对于中台阶和下台阶,施工人员可以通过挖掘机等设备进行开挖,尽最大可能地降低对围岩的扰动。
4.2二次衬砌施工
在完成初期的支护施工之后,就需要进行二次衬砌施工,以此提高施工质量。首先,需要做好前期的准备工作,需要对初期支护工作进行完善,并加强防水工作的重视。其次,在主体施工过程中,要合理选择施工技术,对于钢筋及模板等材料的制作与安装,要科学合理地进行,以此保证混凝土浇筑施工的质量,从而促使后续施工的顺利开展。最后,做好收尾工作,包括模板的拆除以及支撑结构的加固处理,从而有效提升二衬结构的堵漏效果。
4.3软弱围岩地质条件的施工方法
在隧道工程施工过程中,如果遇到软弱围岩段,首先需要对其特性进行深入分析,然后在此基础上选择科学合理的施工工艺和方法,保证施工的合理性,并提升围岩的稳定性。其次是在具体的施工过程中,要注重先进施工技术和现代化模式的应用,确保达成隧道施工预期的施工目标和效果。最后就是结合具体工程的要求及地质条件情况等,明确标识出围岩所承受的荷载值,然后在施工过程中以此为依据进行施工,确保隧道荷载能够满足施工结构的相关要求。
4.4偏压围岩地质条件的施工方法
无论是任何一类型的工程施工,在施工之前都需要对施工中可能存在的风险进行有效的分析和评估,隧道工程施工同样也需要进行这一环节工作。在实际的施工过程中,要求施工单位要对浅埋偏压围岩地质条件进行深入分析,明确这种地质条件对隧道工程造成的影响及可能存在的风险,然后结合实际的地质条件情况,制定行之有效的施工方案,同时针对施工中可能存在的突发情况,要做好相应的应急措施和办法,科学应对施工过程各种突发问题,最大程度地降低风险。
结语:
综上所述,在复杂地质条件下的隧道施工,需要加强对地质条件及周围环境的深入分析,同时根据围岩等级选择合适的施工技术,以此提高围岩的稳定性,提高隧道施工技术水平,从而保证整个铁路隧道工程的施工质量。
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