研究復(fù)雜地質(zhì)條件下鐵路隧道施工技術(shù)

【摘 要】在我國交通運(yùn)輸行業(yè)水平逐漸提升的同時(shí)，鐵路建筑工程也越來越多，尤其是鐵路隧道工程，在很多復(fù)雜地質(zhì)條件下，也存在一些鐵路隧道工程，像濕陷式泥土、淤泥性質(zhì)的泥土、巖溶地質(zhì)等條件，這就給鐵路隧道施工提出了一個(gè)又一個(gè)難題，嚴(yán)格施工工序，確保施工人員安全，使用科學(xué)施工技術(shù)顯得非常重要，才能提升該類工程的施工穩(wěn)定性與安全性。

【關(guān)鍵詞】復(fù)雜地質(zhì)條件；鐵路隧道；施工技術(shù)

1分析復(fù)雜地質(zhì)條件下存在的鐵路隧道施工問題

1.1大斷層問題

鐵路隧道施工中的隧洞大斷層，為施工過程中層面臨的最嚴(yán)重問題。隧道斷層是由于地殼運(yùn)動(dòng)而發(fā)生的斷裂情況，隧道斷層的破碎帶會(huì)存在塌方或涌水問題，還會(huì)由于外部水流沖擊而產(chǎn)生地下水積涌巷道的狀況。而且，相比于淺埋隧道而言，深埋長隧道中的斷層問題更加嚴(yán)重，而且隨著地下水含水層出水的增大，深埋長隧道的斷層數(shù)目也會(huì)迅速增多。因此，在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、地下水活動(dòng)頻繁的施工條件下，鐵路隧道施工會(huì)發(fā)生坍塌、圍巖變形，甚至巖塊斷裂、地震等問題。

1.2巖溶問題

灰?guī)r地區(qū)巖溶地質(zhì)問題最為常見，容易引發(fā)突水、突泥。比如某橋二級隧洞發(fā)生的巖溶突水、突泥，對工程影響極大，將工程遲滯了2年。

1.3巖爆問題

在深埋地下工程施工中存在一種比較常見的動(dòng)力破壞問題——巖爆。巖爆事故一旦發(fā)生，其造成的破壞力相當(dāng)巨大，比如嚴(yán)重的機(jī)毀人亡事故。在工程施工中發(fā)生的比較嚴(yán)重的巖爆，一般相當(dāng)于四、六級地震，持續(xù)時(shí)間為幾天，最長可持續(xù)數(shù)月。從巖爆成因來分析，其破壞力的大小主要取決于巖石強(qiáng)度對巖體內(nèi)部地應(yīng)力的抵御能力。一般來說，巖石本身就具有一定的脆性，在施工中必須提前探明圍巖構(gòu)造及其工程特性，重點(diǎn)針對巖爆問題提前制定現(xiàn)場應(yīng)急預(yù)案，以便在突發(fā)巖爆的緊急狀況下快速反應(yīng)，及時(shí)補(bǔ)救，降低施工損失。

1.4軟弱圍巖問題

圍巖主要根據(jù)巖石強(qiáng)度、巖體完整程度等，進(jìn)行圍巖類型與等級的分類，隧道施工中四級以下圍巖為軟弱圍巖。在鐵路隧道施工中的圍巖，主要起到承載開挖或施工應(yīng)力的作用。但在隧道軟弱圍巖逐漸增多的情況下，圍巖的軟弱結(jié)構(gòu)面及斷裂處，會(huì)發(fā)生破碎或塌方等情況。特別是在深埋長隧道的施工過程中，由于水平地應(yīng)力大于垂直地應(yīng)力，那些巖石抗壓強(qiáng)度較低和地應(yīng)力高的地段，就會(huì)發(fā)生軟弱圍巖變形或垮塌的問題。所以在軟弱圍巖缺乏相應(yīng)加固措施的前提下，巖石破碎或塌方會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的人身安全問題。

1.5淺埋偏壓

淺埋偏壓是許多復(fù)雜地質(zhì)條件中的一種常見的地質(zhì)現(xiàn)象，處理不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生較大變形或事故，給隧道施工帶來不利影響，同時(shí)，變形往往伴隨著不安全事故的發(fā)生，不但影響施工進(jìn)展，還會(huì)對施工人員的生命安全造成威脅。因此，鐵路隧道如果處在淺埋偏壓地段，施工時(shí)必須采取加強(qiáng)措施，消除巖體偏壓對隧道施工及后期的影響，有效保證隧道自身質(zhì)量，確保鐵路投入后平穩(wěn)、安全地運(yùn)營。需在對淺埋偏壓的地質(zhì)特征進(jìn)行充分評估的情況下，明確施工中的技術(shù)措施和安全控制點(diǎn)，有效消除安全風(fēng)險(xiǎn)，最大程度地緩解淺埋偏壓地質(zhì)對施工產(chǎn)生的影響。

2分析復(fù)雜地質(zhì)條件下鐵路隧道施工的策略

2.1培養(yǎng)工作人員的安全意識(shí)

在復(fù)雜地質(zhì)條件下進(jìn)行鐵路隧道工程的施工，施工過程的安全性會(huì)存在較多的影響因素，可能會(huì)產(chǎn)生不同的問題。想要盡量避免這些問題發(fā)生，就必須重視培養(yǎng)工作人員的安全意識(shí)，保證其在工作中能夠全身心地投入到工作中，熟練掌握各項(xiàng)施工技術(shù)，防止因操作施工造成安全事故的發(fā)生，提高施工過程中的安全性，確保工作人員的人身安全以及施工的順利進(jìn)行，提高隧道施工質(zhì)量，促進(jìn)鐵路行業(yè)的發(fā)展。

2.2完善復(fù)雜地質(zhì)條件下的勘察技術(shù)

想要更安全施工，提升施工技術(shù)水平，就必須對當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況有一個(gè)深入的了解，對地質(zhì)有一個(gè)全面的勘察，聘用專家和專業(yè)隧道施工人員一同開展勘探工作，強(qiáng)化對其的勘探，然后才能對該地有一個(gè)全面地預(yù)測，對該地的地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行了解，判斷此地是否適合建設(shè)隧道，或者應(yīng)該使用那種技術(shù)更加合理，明確出施工技術(shù)和鉆探技術(shù)；并且還要一邊施工一邊勘探，進(jìn)而對可能出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害做監(jiān)測，討論出哪種技術(shù)更適合該地圍巖，深入分析該地巖石受力情況、巖石結(jié)構(gòu)、巖石地質(zhì)情況。同時(shí)監(jiān)測可能出現(xiàn)突水、塌方、瓦斯爆炸等災(zāi)害，如果存在不穩(wěn)定的巖溶和巖層破碎帶，一定先做試爆。還要全面監(jiān)測地下水情況，如果存在煤系地下層、斷層做確定試爆，進(jìn)而在一定程度上確保施工安全。

2.3改進(jìn)復(fù)雜地質(zhì)條件下鐵路隧道施工技術(shù)

在復(fù)雜地質(zhì)條件下鐵路隧道施工，存在著各種各樣的地質(zhì)與施工難點(diǎn)，因此需要不斷改進(jìn)與完善鐵路隧道施工技術(shù)，才能將隧道施工的安全隱患降到最低。在當(dāng)前鐵路隧道施工過程中，施工人員應(yīng)根據(jù)施工地點(diǎn)的地質(zhì)情況，進(jìn)行相應(yīng)施工技術(shù)與施工策略的選擇。例如，在軟弱圍巖的鐵路隧道施工中，首先要檢測不同地質(zhì)圍巖的荷載，以及圍巖的破碎與富水性狀況。之后要分析圍巖隧道中襯砌支護(hù)的類型，并根據(jù)圍巖隧道直徑，來選擇符合需要的襯砌支護(hù)尺寸，以完成隧道中軟弱圍巖的支護(hù)工作。同時(shí)還需要使用識(shí)別度高的精密儀器，進(jìn)行隧道施工中周圍地質(zhì)特征的檢測。因此需要通過對地質(zhì)特征、圍巖抗壓強(qiáng)度及負(fù)載進(jìn)行分析，并改進(jìn)鐵路隧道的施工技術(shù)、施工流程等，才能保證鐵路隧道施工的高效性與安全性。

2.4加強(qiáng)監(jiān)督管理

基于鐵路隧道施工的重要性和安全性，相對于其他工程，鐵路隧道工程更需要強(qiáng)調(diào)監(jiān)督與管理，主要是規(guī)范施工人員的行為、監(jiān)督周邊地質(zhì)的變化等。通過強(qiáng)化監(jiān)督與管理，可以最大程度地降低復(fù)雜地質(zhì)對鐵路隧道施工的影響，保證工程施工期間的安全性。

3結(jié)語

總而言之，鐵路隧道施工是促進(jìn)我國交通建設(shè)的重要組成部分，只有不斷提高鐵路隧道施工技術(shù)水平，才能保障施工人員和鐵路運(yùn)行的安全，為人們的生命財(cái)產(chǎn)安全奠定基礎(chǔ)。所以，要充分認(rèn)識(shí)到鐵路隧道施工技術(shù)的重要性，不斷提高施工技術(shù)水平，采取合理、有效、科學(xué)的施工方法，避免復(fù)雜地質(zhì)條件引起的地質(zhì)災(zāi)害，完成施工單位的使命，提高鐵路隧道施工的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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作者簡介：

陳帥（1994.2.3），性別：男；籍貫：安徽省宿州市埇橋區(qū)；民族：漢族；學(xué)歷：本科；職稱：助理工程師：職務(wù)：工程部副部長；研究方向：隧道施工技術(shù)；單位：中鐵隧道局集團(tuán)有限公司市政工程公司；郵編：325608.

（作者單位：中鐵隧道局集團(tuán)有限公司市政工程公司）