复杂地质条件下铁路隧道施工技术研究 李其帅

发表时间:2021/5/20   来源:《基层建设》2020年第31期   作者:李其帅
[导读] 摘 要:近年来,伴随着交通运输行业的发展,各种铁路建设工程数量不断增多,特别是对于铁路隧道工程而言,经常会遇到复杂地质条件,如断层、岩溶岩爆、浅埋偏压以及软弱围岩等条件,给铁路隧道施工带来了很大困难,在此情况下,严格施工工序,保障人员安全,选取科学的施工技术就显得尤为重要。
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        摘 要:近年来,伴随着交通运输行业的发展,各种铁路建设工程数量不断增多,特别是对于铁路隧道工程而言,经常会遇到复杂地质条件,如断层、岩溶岩爆、浅埋偏压以及软弱围岩等条件,给铁路隧道施工带来了很大困难,在此情况下,严格施工工序,保障人员安全,选取科学的施工技术就显得尤为重要。本文将从紧密围绕复杂地质条件下铁路隧道施工技术进行深入研究和探讨。
        关键词:复杂地质条件; 铁路隧道施工技术; 提高对策
        施工环境以及地质条件会对铁路隧道工程施工效率以及安全性产生一定的影响。所以,在铁路隧道工程施工过程中,要充分考虑到施工环境以及地质条件的影响,并且要提高相应的施工技术,这样才能够保证铁路隧道工程的施工质量。
        一、提高铁路隧道施工技术水平的重要意义
        交通运输业的发展离不开铁路运输的支持,这就需要建设出更多高质量的铁路运输线路。而在建设的过程中,难免会遇到复杂地质条件需要打通隧道的情况,也就是铁路隧道施工,怎样能够提高施工受到复杂地质的施工能力,提升施工水平,成为当前铁路工程的重要工作内容,在促进我国运输行业发展上有着积极意义。铁路隧道的实际施工中,在技术方面会遇到各种各样的问题,比较突出表现在复杂地质条件下的这种施工,就比如施工地区有云母片岩、特殊岩层、软弱破碎带、放射性气体、高地温、岩溶等等地质状况。这些情况都会对铁路隧道施工产生影响,如果使用的施工技术不够合理,将会引发很多危险,像高温危害、瓦斯爆炸、岩爆、涌突水、突泥等等。如果出现了灾害,一方面施工停止,给工程在人力、物力、财力方面造成极大损失,提高了各项施工费用,影响到施工单位的经济效益;另一方面就是极大威胁了施工人员的生命安全,带来社会层面的影响。
        这种施工是一个危险性非常高的工作,施工过程不知道会遇到什么样的复杂情况,施工安全性大大降低。另外,整体施工过程具有很高的危险性、复杂性、多变性、突发性,怎样更有效地应对这些特性,并提高施工安全性和施工质量是重点研究内容。施工人员要不断提升技术水平,尽量避免施工中的危害,确保施工顺利开展与进行,保证各项成本,并确保施工人员生命健康安全,提升施工单位经济效益。
        二、阻碍铁路隧道施工的复杂地质条件
        铁路隧道是为帮助在铁路线路铺设过程克服崇山峻岭等高程障碍和江海湖泊、城镇工矿等平面障碍而进行的地下通道施工工程,它可以有效缩短铁路通行的距离,节约成本,提高运行速度。根据形成原因的不同,可以将铁路隧道施工中遇到的复杂地质条件分为两类:
        (一)不良地质条件
        不良地质现象的存在缘于地球外动力、太阳能、重力能等共同作用下引起的各种不利于工程施工的地质现象。比如泥石流、滑波、岩溶、湿陷性黄土、断层、 土洞、煤层瓦斯、粉砂层、云母片岩等。在这些不良地质条件下修建隧道很容易发生瓦斯爆炸、塌方、围岩变形、突水、突泥、下沉等事故。
        (二)特殊地质环境
        特殊地质环境主要存在于:开采煤炭留下的大量的采空区、常见于黄土高原地区的黄土洞穴潜蚀地貌、人工回填区、地下国道、地下建筑、城市地下隧道、 地铁等。在这样的特殊地质环境下进行施工容易发生隧道坍塌、变形、下沉、破坏地表构筑物、引发交通事故等不良后果。


        三、复杂地质条件下铁路隧道施工技术
        (一)地质在偏压浅埋条件下的施工技术
        在隧道进行施工的过程中经常出现的一个施工难点就在于浅埋偏压;在一般情况下,隧道施工遇到浅埋偏压的时候,隧道埋深、覆盖层的厚度都处于比较薄的状态,同时隧道能够独立成拱的难度就会大大增加,因此在施工的过程中就会遇到塌方的事故,或者是出现地面位移的情况影响施工。目前解决这一困难问题的措施是,在隧道正式开始施工之前,有关人员需要提前对这种地质存在的危险因素进行分析排除,充分的了解这种地质存在的特点,通过详细的研究制定一个可行性较大的方案措施。在施工的过程中,挖掘的时候要谨慎的选择挖掘的方法,对于支护技术以及排水技术的选择也要更加的慎重。不仅如此,还需要对围岩的变化形态进行分析,使得有关人员可以根据这些信息及时的修改施工中使用的各种参数,确保可以顺利的完成施工任务。
        (二)软弱围岩地质条件下的施工技术
        铁路隧道施工中遇到的软弱围岩主要表现在土层松软以及稳定性较差的问题上,在铁路隧道施工中容易导致洞顶仰坡坍塌以及洞口堵塞等事故的发生。因此针对此中复杂地质条件,在铁路隧道施工时不仅要做好排水工作,并对地表水向下渗漏进行控制来确保土层的稳定性,针对地表出现的塌陷或者裂缝等问题则需要使用粘土填充的方法进行夯实以及对土层进行加固,还要进行截水沟的设置来避免地表水降低土层的牢固性。此外,还可以采用自进式R32N杆来进行对土层进行注浆加固处理,并且对已经出现塌陷的土层进行清理以及防护处理。最后针对已经采取初期支护的塌方区域还可以使用二次衬砌以及仰拱处理的方法来提高施工的安全性。
        (三)地表滑坡地质条件下的施工技术
        地表滑坡地质条件属于一种比较常见的复杂地质条件,在此地质条件下进行铁路隧道施工主要表现在具有较大的施工难度。这主要是由于在此种地质条件下容易存在较多具有较差稳定性的松散堆积岩,针对此种岩层如果不及时妥善处理,则容易出现塌方的问题。这就需要对现场中的地表低洼以及错台等区域进行平整处理,对地下水则可以通过防水设计的方式确保其向地下渗透。而且在采用爆破法施工时需要对爆破强度和范围进行严格控制,为了避免出现大面积坍塌的问题,则需要采用短推进的方式进行施工并且采用有效的支护方式来进行预防。
        此外,在此复杂地质条件下还需要在施工方案设计时对侧向土压力对隧道壁的影响进行考虑,并且针对此问题可以采用二次衬砌等方式来对隧道边墙和拱部的强度进行提升。还要通过合理的防排水设计和处理来避免施工中出现地下水渗漏的问题。通过一些台阶的开挖来降低隧道施工对围岩土层的不利影响,在施工中需要加强对山体和岩体的监测,如果出现岩体强度下降以及山体土层松动等问题,就需要停工进行深入研究,实施加固措施。
        四、 提升复杂地质条件下铁路隧道施工技术水平的对策
        为了实现在不同复杂地质条件下铁路隧道施工技术水平的提高,首先就需要加强对地质勘测的重视,通过准确的地质勘测和判别来为施工提供有效的数据和技术支持。其次就是对施工技术和方法进行改进。在对具体的地质条件进行勘测和掌握之后,需要针对现场情况来确定最佳的施工方案和技术工艺,而且要积极引进先进的施工技术和设备,在实践中对施工技术和工艺进行创新和改进。最后就是对监管体系进行完善,提高监管人员的责任感和加强监管力度,确保对施工进度和状态能够实时掌握,确保施工关键环节的安全系数和质量符合要求。
        结束语
        复杂的地质条件为我国铁路事业的发展增加了许多技术上的难度,也给人民的生命财产造成了巨大的损失,我们应重视对地质地况的勘测,加强针对不同地质特征的铁路隧道施工技术的研究,以推动我国社会主义现代化建设的快速发展。
        参考文献
        [1]陈锋.复杂地质条件下铁路隧道施工技术研究分析[J].工程技术(文摘版),2017,1(22):26.
        [2]徐颖.对复杂地质条件下铁路隧道施工技术研究[J].建筑技术开发,2017,(17).
        [3]刘红专.复杂地质条件下铁路隧道施工关键技术探讨[J].设备管理与维修,2018(09):26-27.
        [4]王小杰.复杂地质条件下铁路隧道施工技术研究[J].绿色环保材,2018(04):169.
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