復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境中的鐵路隧道施工技術(shù)探討

席博陽

摘要：鐵路隧道工程不僅規(guī)模大、技術(shù)難度大，并且安全形勢嚴(yán)峻，在施工中面對非常復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境，使得隧道地質(zhì)存在突發(fā)性、危害程度大、多變性等特征，解決這些問題是研究其施工技術(shù)的關(guān)鍵。所以本文主要探討復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境中的鐵路隧道施工技術(shù)措施，并以常見的軟弱圍巖這一復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境為例探討施工技術(shù)控制，提升鐵路隧道施工技術(shù)水平。

關(guān)鍵詞：鐵路隧道；復(fù)雜地質(zhì)；軟弱圍巖；施工技術(shù)

鐵路隧道一般要穿越復(fù)雜多變的地形地貌，施工周期很長，隧道塌方、水害、洞害等往往不可預(yù)見，經(jīng)常會(huì)遇到軟弱圍巖，如果施工技術(shù)控制不當(dāng)很容易引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害和安全事故，危及人員生命，引發(fā)重大損失。

1.復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境中的鐵路隧道施工技術(shù)措施

1.1做好地質(zhì)環(huán)境勘探工作

現(xiàn)階段國家對地質(zhì)情況的關(guān)注程度并沒有達(dá)到要求，地質(zhì)環(huán)境勘探工作缺位，一般只在開始鐵路隧道施工作業(yè)之前大致了解地質(zhì)環(huán)境，基于過去的施工經(jīng)驗(yàn)施工，應(yīng)對地質(zhì)環(huán)境變化的技術(shù)措施不完善，提高發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害與施工安全事故的幾率。為此，鐵路隧道施工單位必須詳細(xì)的、全面的了解地質(zhì)環(huán)境，在施工前期預(yù)測地質(zhì)情況，由專家、隧道施工人員使用地面調(diào)查、儀器探測等技術(shù)方法初步掌握隧道施工地質(zhì)構(gòu)造，判斷能不能建隧道以及使用哪種施工技術(shù)完成鉆探作業(yè)。在施工過程中則要進(jìn)一步監(jiān)測地質(zhì)災(zāi)害，分析和圍巖匹配的鐵路隧道施工技術(shù)，深入調(diào)查巖層四周的地質(zhì)狀況、巖石結(jié)構(gòu)以及受力情況等，同時(shí)檢測突水、瓦斯爆炸、塌方等地質(zhì)災(zāi)害，對不穩(wěn)定巖溶、巖層破碎帶等復(fù)雜的隧道地質(zhì)環(huán)境應(yīng)進(jìn)行試爆，監(jiān)測地下水位，確認(rèn)煤系地層試爆，確保鐵路隧道施工的安全性。

1.2控制隧道開挖技術(shù)要點(diǎn)

在做好地質(zhì)環(huán)境勘探工作之后就要開挖鐵路隧道，主要使用兩種開挖施工技術(shù)。一個(gè)是全斷面開挖技術(shù)，在鐵路隧道施工中一次性爆破，形成基本的隧道輪廓。為保證安全，在爆破之后應(yīng)及時(shí)清理、支護(hù)，提供下一步施工條件。這一項(xiàng)施工技術(shù)適用于作業(yè)面空間較大的鐵路隧道施工區(qū)域，大型機(jī)械設(shè)備得以充分使用，顯著提高施工效率，不過必須做好安全措施，預(yù)防施工人員受到傷害。另一個(gè)是臺(tái)階開挖技術(shù)，在巖石結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差的地質(zhì)環(huán)境中進(jìn)行鐵路隧道施工時(shí)就可選擇臺(tái)階開挖技術(shù)，由施工團(tuán)隊(duì)把隧道的整個(gè)斷面分成若干斷層，由上到下開挖。在隧道開挖過程中，針對上部臺(tái)階鉆研作業(yè)可和下部臺(tái)階出碴作業(yè)同步進(jìn)行，在挖掘出整個(gè)斷面之后就可實(shí)行拱頂襯砌處理。在復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境中應(yīng)用臺(tái)階開挖技術(shù)的頻率較高，有上下施工作業(yè)相互干擾的難題，要求施工人員、技術(shù)人員充分考慮作業(yè)穩(wěn)定性。

1.3加強(qiáng)隧道襯砌與防滲漏

在鐵路隧道施工中，襯砌結(jié)構(gòu)對隧道質(zhì)量起著重要作用，所以必須提升復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境中的隧道襯砌施工技術(shù)水平。一是做好襯砌結(jié)構(gòu)防腐施工作業(yè)，采取科學(xué)合理的方法提升襯砌防腐施工技術(shù)，避免隧道襯砌結(jié)構(gòu)被腐蝕；二是及時(shí)修正襯砌結(jié)構(gòu)的問題，必要時(shí)應(yīng)使用注漿施工技術(shù)增大襯砌結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；三是在重點(diǎn)在二次襯砌施工中鋪設(shè)好防水層，使用有效的鋼筋綁扎技術(shù)，遵守施工規(guī)范與要求開展施工作業(yè)。

2.軟弱圍巖鐵路隧道施工技術(shù)控制

巖質(zhì)軟弱、結(jié)構(gòu)破碎、巖體節(jié)理和裂隙發(fā)育明顯、承載力弱的圍巖一般被稱作軟弱圍巖，其粘結(jié)力較差，巖體破碎松散，強(qiáng)度也偏低，結(jié)構(gòu)面軟弱，遇到水很容易軟化，引發(fā)塌方問題。軟弱圍巖是鐵路隧道施工中經(jīng)常遇到的一種復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境，在深埋隧洞中很容易因高地應(yīng)力作用而變形，并且支護(hù)難度較大，發(fā)生垮塌事故的概率較高，務(wù)必要加強(qiáng)施工技術(shù)控制。正如前文所述，在施工中應(yīng)先深入分析、研究這種特殊的復(fù)雜地質(zhì)，據(jù)此決定施工工藝、施工技術(shù)方法，在一定程度上提高圍巖穩(wěn)定性，使其產(chǎn)生更合理的應(yīng)力，用先進(jìn)技術(shù)開展施工作業(yè)，保證鐵路隧道施工能達(dá)到預(yù)期效果。

具體而言，施工單位要結(jié)合軟弱圍巖鐵路隧道的特征，改進(jìn)其施工技術(shù)，準(zhǔn)確判斷地質(zhì)環(huán)境的情況，提升圍巖隧道施工技術(shù)的可辨識(shí)度，合理制定施工技術(shù)方案。在軟弱圍巖隧道施工技術(shù)控制中，地質(zhì)判別技術(shù)的作用力較強(qiáng)，這是因?yàn)椴煌刭|(zhì)環(huán)境中的圍巖狀況不同，只是當(dāng)下地質(zhì)判別技術(shù)尚處于初級狀態(tài)，不夠成熟、不夠全面，沒有形成完整的地質(zhì)判別技術(shù)方案，利用地質(zhì)判別儀器勘探地質(zhì)環(huán)境的結(jié)果較為片面，不盡如人意，應(yīng)加強(qiáng)研究，形成完整的技術(shù)體系。之后基于地質(zhì)環(huán)境和施工要求，明確圍巖速調(diào)荷載量，確保鐵路隧道荷載量保持在隧道結(jié)構(gòu)可以承受的范圍以內(nèi)；合理分析速調(diào)工程襯砌結(jié)構(gòu)，掌握襯砌種類和尺寸，科學(xué)選擇勞動(dòng)定額，明確軟弱圍巖鐵路隧道的消耗標(biāo)準(zhǔn)；規(guī)范開展施工作業(yè)。

3.結(jié)束語

隨著鐵路建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，鐵路隧道施工面臨的地質(zhì)環(huán)境越來越復(fù)雜多變，在實(shí)際施工中必須做好地質(zhì)環(huán)境勘探工作，控制隧道開挖技術(shù)要點(diǎn)，并加強(qiáng)隧道二次襯砌與防滲漏施工技術(shù)的應(yīng)用，防范發(fā)生地質(zhì)問題，提升鐵路隧道施工技術(shù)，同時(shí)加強(qiáng)對軟弱圍巖鐵路隧道施工技術(shù)的控制，保證鐵路隧道施工的安全性與質(zhì)量。

【參考文獻(xiàn)】

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