復雜地質條件下的隧道施工技術難點分析

朱 未

（四川公路橋梁建設集團有限公司公路隧道分公司，四川 成都 610041）

1 工程概況

石崗坪隧道是成貴高鐵的重難點工程之一。本隧位于宜賓市翠屏區高縣月江鎮至勝天鎮，地面海拔高程300～410m，地面高差最大110m，最大埋深約90m，進口縱坡坡度10°～20°，具有圍巖較差、全隧淺埋偏壓等不良地質狀況。

本施工組織設計編制范圍為成貴高鐵第六標段石崗坪隧道主體工程、及其附屬工程。石崗坪隧道進口里程D1K153+935，出口里程DK156+010，全長2085m，中心里程D1K154+977.5。

2 復雜地質條件下的隧道施工技術分析

2.1 軟弱圍巖地質條件下的施工技術分析

軟弱圍巖是一種極易坍塌的松軟地質，其穩定性非常差，如果在這一條件下進行，容易出現坍塌的事故。因此，為了更好地促進施工工作的有序進行，提升施工質量[1]，一定要為相關人員提供有效且質量合格的防護設備，強化對其的安全培訓和教育，有效降低事故出現的幾率。同時，在對鐵路隧道進行施工過程中，應該及時地開展排水工作。通常情況下，如果滲進土層中的水量較大，那么巖層的松散度也會逐漸增加。并且，當施工地面存在裂縫的情況或者坍塌的趨勢，應該立即制定相應的防護方案，利用穩固性較強的粘土填充裂縫以及坍塌區域，在填充工作完成之后一定要給予填充區域較強的壓力，保證粘性土與填充區域具有較強的密實度，以便其牢固性能夠得到提高。此外，巖層的周圍也需要進一步的加固，相關人員在進入施工現場之前，應該對巖石結構進行合理研究和分析，針對相對松散的區域，應該利用鋼材等材料進行防護支架搭建，將所有的搭建支架進行連接，對巖石層進行穩固，確保有效規避坍塌事故的出現。

2.2 偏壓圍巖地質條件下的施工技術分析

通常情況下，針對偏壓圍巖地質而言，其不僅地形坡度較大，巖層也具有較強的薄弱性。如果在實際的施工作業期間，地形坡度較大，那么會對巖層的結構造成很大的壓力，致使巖層出現異動的情況，進而引發坍塌等問題。而如果巖層相對薄弱，那么就會導致巖層結構出現裂痕，強化了不穩定性，影響了施工工作有序進行，制約了施工質量的提高。所以，在這種地質條件下進行的鐵路隧道施工工作過程中，相關人員一定要對施工周邊環境進行明確掌握，合理分析圖紙的硬度以及濕度，嚴格進行測量。并且，在施工工作進行之前，應該利用專業的支護材料以及儀器科學地對巖土層進行支護，保證巖石層的穩定性能夠不斷增強，再進行這項工作，對巖石從地表進行不斷的加固[2]。

3 復雜地質條件下的隧道施工技術難點分析

3.1 軟弱圍巖

軟弱圍巖具有破碎松散力明顯等特點，且通過進一步的研究和分析得知，軟弱圍巖的抗風化能力以及抗水軟化能力都比較差。在具體的施工工作期間，隧道圍巖主要是用作支撐巖體的結構，其安全性在很大程度上對部分巖體質量造成影響。而針對軟弱圍巖來說，其在承載力以及強度等方面都無法滿足施工要求的圍巖。故而，在施工階段經常出現坍塌等現象，不僅使施工的安全性無法得到保障，也嚴重地制約了施工工作的有序進行。

3.2 淺埋偏壓

在復雜地質條件下，在隧道施工工作進行期間，如果不能對淺埋偏壓進行合理且科學地處理，就非常容易出現變形或坍塌事故，不僅阻礙了施工質量的提高，還對隧道施工工作造成了非常不利的影響。為了可以有效對類似問題進行規避，在施工過程中如果隧道處在淺埋偏壓地段，那么在施工進行階段，應該制定合理的對策，降低其對隧道施工工作的影響，以保證隧道的質量可以得到提高，進而為鐵路后續的運行奠定基礎。

4 復雜地質條件下的隧道施工對策分析

4.1 復雜地質條件下隧道開發技術的要點控制分析

本隧Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級圍巖均采用三臺階法開挖，Ⅴ級圍巖處于淺埋、偏壓及斷層破碎帶、巖性接觸帶圍巖地質較差地段采用三臺階臨時仰拱法開挖。具體施工工藝流程為：超前支護→上臺階開挖→施作初期支護→施作臨時橫撐→中臺階開挖→施作初期支護→施作臨時橫撐→下臺階開挖→邊墻仰拱初期支護→施作仰拱→初期支護質量檢查→拆除臨時橫撐→施作仰拱填充→防水層、二次襯砌→施作水溝電纜槽。

在具體的施工工作開展期間，針對上部導坑，施工人員應該對人工風鎬開挖手段進行合理的應用[3]。針對中臺階以及下臺階，施工人員可以對挖掘機開挖的等工具進行合理的采用，保證可以有效對圍巖的擾動進行降低。同時，各部開挖后，應該在第一時間對掌子面進行封閉，噴網錨鋼架聯合支護作業，施作臨時仰拱。需要明確的是，在對中臺階以及下臺階左邊、右邊墻開挖過程中，一定要交錯施工，堅決不能出現兩側同時對挖的情況，以保證施工效果以及質量可以得到有效提高。

4.2 二次襯砌施工

當初期支護工作完成之后，應該開展二次襯砌施工工作，以確保施工質量可以得到有效提高。一方面，應該做好施工準備工作。在具體的工作開展過程中，應該對初期支護工作進行不斷完善和健全，強化對防水工作的重視等。另一方面，應該合理的開展主體施工工作，科學制作并安裝鋼筋及模板等，保證混凝土澆筑質量，確保后續施工順利進行。此外，還應該做好拆除模板以及支撐結構等收尾工作，保證二襯結構堵漏工作的效果能夠得到提升，強化對后續工作的完善。

4.3 軟弱圍巖地質條件下隧道的施工方法

一般而言，隧道的施工選址在軟弱圍巖段時，需要深入剖析其存在的特殊性，科學運用施工工藝及方法，確保其合理性，有效促進圍巖的穩定性。同時，在施工工作過程中，應該加大對現代化先進模式以及技術的應用，保證隧道施工夠達到預期的效果和目標。此外，結合工程的具體要求以及當地的地質條件等因素，對圍巖所承受的荷載數值進行標識和明確，以保證隧道荷載能夠滿足施工的結構以及要求。

4.4 淺埋偏壓地質條件下隧道施工方法

在任何一項工程施工開展的前期階段，都應該對可能存在的風險進行合理研究和評估，隧道工程施工工作也同樣如此。在實際的隧道施工工作開展過程中，應該清楚且明確地掌握淺埋偏壓地質可能對工程造成的影響以及危險，在施工過程中，不僅要對地質條件進行參照，制定可行性較高的施工方案，還應該對施工中可能存在的突發問題進行了解，科學地制定應急方案以及解決辦法，最大程度的對突發問題進行控制，以保證可以從根本上降低問題出現的幾率。

5 結束語

綜上所述，在復雜地質條件下，鐵路隧道工程施工作業期間，為了可以進一步對施工質量進行提升，應該強化對周圍環境的分析和研究，嚴格遵照新奧法原則，根據圍巖等級的不同分別采用不同的襯砌方式，發揮圍巖自承能力，讓我國鐵路建設技術的水平能夠得到進一步提高。