徐良
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摘要:近年来,我国在基础设施建设方面的投资力度越来越大,尤其是在交通网络建设方面。铁路作为我国交通网络的核心构成,在铁路工程施工过程中,由于我国的地形比较复杂,在修筑铁路的过程中往往需要修筑隧道。本文对复杂地质条件下铁路隧道施工技术进行分析,以供参考。
关键词:复杂地质;铁路隧道;施工技术
引言
近些年来,我国交通运输行业得到了较快发展,隧道工程的建设力度也得到了提升。相关工程对施工质量以及施工安全具有较高的要求。在隧道施工中,往往会遇到较复杂的地质条件,为了顺利展开隧道施工作业,需要有效处理浅埋偏压以及软弱围岩等地质情况,针对具体的施工地质条件,选择适合的施工技术,在根本上保证施工人员的人身安全以及隧道工程的整体施工质量。
1铁路隧道施工中常见的复杂地质环境
1.1岩溶环境
岩溶环境常见于我国西南地区的喀斯特地貌中,在该地质环境中施工会经常遇到渗水、涌泥、塌陷等严峻问题。如若进行铁路隧道施工,则需要相关技术部门运行3S技术对施工区域的地质环境进行详细的勘察,并模拟出可能出现的地质问题,在处理地质问题的同时还要注意隧道的开挖一定要避开溶洞。
1.2膨胀性环境
膨胀性环境指的是土层为膨胀土,因外界气候的变化而产生土体强度的变化,如环境温度的升高,土壤就会膨胀,从而对路基产生直接影响,施工过程中主要是防止断面,避免地基下沉,具体施工过程可以使用分布开挖、支撑结构、换土法或预湿、添加化学成分的方式来增加膨胀土土体强度,使其能够符合铁路隧道施工的要求。
2铁路隧道施工中的地质条件因素
2.1埋深
浅埋隧道的埋深相对浅层化,而覆盖岩层因属性特点影响同样以浅层深度为主,围岩在此基础上难以产生自拱,地表沉陷几率也随之上升。因此,在施工环节因地层沉降而引起的地面移动问题比比皆是,这同时会对周边环境形成不良影响。因隧道地质大多都具有这一显著特征,为了从根本上提高施工质量水准,就需在施工中更加注重对注浆、支护及开挖等施工技术的严格控制,以降低隧道施工的难度。
2.2围岩
在隧道工程地质中围岩软弱是十分常见的地质特征,具体的结构表现为松散破碎,还可能产生节理裂隙发育问题,基于此,围岩的抗压强度较低,工程围岩的稳固性能力稍显不足,完整性较差。而且在部分复杂且特殊的地质环境中,围岩的岩体强度较弱且不具备自稳性能力,要想保证此种地质条件下的工程质量,就需在隧道内部结构中应用稳定性强的支护技术,而该技术的复杂性较强,在一定程度上增加了施工难度。
3几种复杂地质条件下的铁路隧道施工技术
3.1地表滑坡地质条件下的施工技术
存在地表滑坡的地质一般会存在众多稳定性较差的松散堆积岩,因此,在铁路隧道施工中有可能遇到严重的塌方问题,这就要求施工单位能够充分勘察现场,采取措施对施工现场中的地表低洼以及错台等区域进行平整处理,期间还需要对地下水做好防水处理。在处理地基时使用爆破法施工的过程中需要严格控制爆破强度和范围,并使用短推进的方式进行施工。施工过程中还需要采用有效的支护方式,以防隧道出现坍塌问题。地表滑坡的施工方案设计还需要考虑侧向土压力对隧道壁的影响,并使用二次衬砌等方式来提高隧道边墙和拱部的强度。需要注意的是,施工人员还需要借助先进的检测设备来监测山体和岩体,一旦发现岩体有强度下降或者土层松动的问题,立即停止施工,并速速实施相应的加固措施,以保证施工质量以及施工安全。
3.2软弱围岩隧道施工技术
软弱围岩隧道施工技术在铁路隧道工程的应用频率较高,这是因为该技术本身具有较强的支护优势,在发挥稳固支护作用的同时,能够对隧道工程形成较强的保护作用,确保其处于稳定环境下优化施工效果,提高施工质量延长隧道工程使用寿命。在应用软弱围岩隧道施工技术时,需由施工单位先做好混凝土及锚杆的准备工作,保证其稳定性达到佳标准,规范架设超前支护,增强支护作用,打造稳定的施工环境。与此同时,施工单位还需搭建临时支护结构,并着重对基角及围岩进行加固,通过把控施工要点夯实岩层结构的基础。施工单位还需根据现场情况选择正确的注浆加固方法,形成对地层环境的保护作用。在铁路隧道工程施工环节,机械设备操作中极易破坏原有的地层环境,做好保护工作的重要性愈发显著,施工单位应选择恰当的方式增强地层强度指标,并配合应用防护方法。在应用该施工技术时,施工单位应正确利用锚杆或小导管加固,确保钢筋能够对围岩形成约束力,基于钢筋的稳定性能力为混凝土喷注施工夯实基础,促使地铁隧道施工的质量和安全都达到预期标准。
4铁路隧道施工技术在复杂地质条件下的管理措施
4.1选择合理的施工技术
施工技术的应用至关重要,需要施工人员在结合施工现场的实际情况下采用合理的施工技术,在这之前需要技术部门结合隧道施工管理的基本流程,利用较为科学化的研究机制和管理方法,结合复杂地质条件,对地质状态资料进行研究,确保能制订并执行有效且科学化的施工技术手段,比如,在碎煤层施工需要做好瓦斯浓度的检测和通风工作,或者对一些地质不稳定的地区要加强支护技术的应用。
4.2强化施工人员安全作业的意识
为了能够在一定程度上提高施工人员的技术能力及水平,铁路施工单位应该不断强化施工人员的安全作业意识。比如:积极开展相关的安全施工的宣传活动,或者是定期对隧道施工区域的工作人员进行安全知识方面的培训,可以以个人或者是团队为单位,来进行。其次,可以每个星期展开交流大会,让施工人员们大胆说出自己在施工中遇到的问题,面对这些问题有没有自己的想法或建议去改善。这样一来,不仅能够提高隧道施工区域工作人员的安全意识,而且能够提高他们的技术水平,同时能提高他们对于安全事故的处理能力。另外,施工单位还可以根据隧道施工的实际工作情况,来定期展开相应的考评,对违章违纪的行为加以惩戒,对工作中有所贡献的工作人员进行奖励,从而提高工作人员的积极性。
4.3制定合理的施工管理制度
隧道施工的建设中,必须建立较为完善的施工安全保障体系以及相应的管理制度。也就是说,从管理上来规避施工安全质量问题的产生,明确施工质量的管理内容,制定相应的管理方案,控制施工工序,严格监控隧道工程的施工过程。与此同时,对进场的施工材料,也要进行严格的质量验收,并确定科学、合理的存放管理机制。在施工过程中,严格控制施工的工序,施工单位也要知道相应的施工计划方案,并安排相应的人员对施工的工序进行合理安排,监理人员也要掌握施工的计划内容,并且对施工技术有深入的了解,便于对施工中关键节点的把控。其次,相关管理人员在隧道工程施工中,还要合理地分析各种技术问题,并及时做出有效的改善,从而以此不断提升隧道工程施工管理的水平。
结束语
综上所述,对地质环境比较复杂的隧道工程进行施工时,需要对洞口纵深以及隧道等各方面进行全面优化,应用适合的隧道施工技术,并且对施工技术进行全面管理,防止出现安全事故,确保隧道施工作业可以高质量完成。
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